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Novembre 2017

Clarify from above
Tirer parti de la technologie
des drones pour sécuriser les réseaux

                                  169 milliards USD
                                  Coût mondial des pertes du secteur
                                  de l’énergie et de l’eau dues aux
                                  coupures réseau

                                  609 millions USD
                                  Potentiel de revenu lié
                                  à l’amélioration de la fiabilité
                                  des systèmes de fourniture d’énergie

                       www.dronepoweredsolutions.com
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Table des matières
  Quel est l’impact de la technologie sur le secteur
  de l’énergie et de l’eau?                                            1

1. Quelles sont les grandes tendances du marché?                      3

2. Applications de la technologie des drones dans le secteur
   de l’énergie et de l’eau                                            7

  2.1. Surveillance avant construction et suivi de l’investissement    8
  2.2 Inventaire des actifs et gestion de maintenance                 10
  2.3 Gestion de la végétation                                        12
  2.4 Suivi de la qualité de l’eau                                    13

3. Plateforme numérique                                               14

4. Quelles opportunités et quels défis des solutions
   avec drones?                                                       16

  4.1 Principales opportunités                                        17
  4.2 Principaux défis                                                 17

5. Drone Powered Solutions                                            19
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Quel est l’impact de la
technologie sur le secteur
de l’énergie et de l’eau?
En mai 2016, l’équipe Drone Powered Solutions de PwC                La pression sociale en faveur d’une transition vers les énergies
publiait Clarify from above, son premier rapport d’étude            renouvelables et d’une baisse des prix le pousse à rechercher
international sur l’univers des applications commerciales           de nouvelles façons de maintenir son niveau de profitabilité.
de la technologie des drones. Ce rapport se proposait de            Les modèles existants sont perturbés par l’avancée de
présenter les applications émergentes, de passer rapidement         la production décarbonée et la popularité des véhicules
en revue les différentes réglementations au niveau mondial          électriques. Ces deux tendances influent sur les modes de
et d’estimer la valeur du marché potentiel des opérations           production, de distribution et de consommation de l’énergie
commerciales de drones dans des secteurs d’activité clés.           et contraignent les acteurs du secteur à repenser leurs
En décembre de la même année sortait le premier volet d’une         business models. L’évolution technologique permet à des
série de rapports sectoriels, consacré aux opportunités             innovations déjà éprouvées, comme les drones et les
que représentent les technologies des drones pour les               technologies numériques, d’être mises en œuvre pour
infrastructures de transport. En juillet 2017, notre rapport        augmenter la fiabilité de la production, de la transmission
concernait le secteur des télécommunications, et plus               et de la distribution de l’énergie. Dans le même temps,
particulièrement la façon dont ces technologies émergentes          elle contribue à renforcer la rentabilité et à simplifier les
pouvaient représenter une nouvelle source de revenus pour           processus de maintenance et de gestion.
les opérateurs.
                                                                    Les seules restrictions tiennent, d’une part, au choix des
Nous poursuivons aujourd’hui notre série de rapports                technologies les mieux adaptées aux besoins actuels
Clarity from above en nous penchant sur les drones et les           et futurs de l’entreprise et, de l’autre, à leur mise en œuvre
nouvelles technologies appliquées à un autre secteur à très         adéquate pour des résultats optimaux.
fort potentiel : celui de l’énergie et de l’eau.
                                                                    Ce rapport vise donc à présenter les capacités technologiques
Le secteur de l’énergie et de l’eau est à l’orée d’une révolution   actuelles des drones appliquées au secteur de l’énergie et de
numérique et fait face à de nombreux défis inédits.                  l’eau. Nous vous en souhaitons bonne lecture.

 Michał Mazur                                                       Adam Wiśniewski
 Associé, Drone Powered Solutions                                   Directeur, Drone Powered Solutions

                                                                                                            Clarify from above       1
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1. Quelles sont les grandes
   tendances du marché?

                              3
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Le marché de l’énergie et de l’eau comprend les entreprises             dans lequel un grand nombre de mini-centrales domestiques
d’électricité et de gestion de l’eau actives sur les segments de        remplaceront la méga-centrale d’autrefois pour alimenter le
la production, de la transmission et de la distribution. Si les         réseau en électricité.
tendances à l’œuvre dans ces trois segments sont similaires,
il existe des différences notables dans la façon dont elles             Ces mêmes tendances vont influer sur les segments de la
altèrent la situation du marché, le degré de compétitivité              transmission et de la distribution, imposant aux acteurs
du secteur et les opérations de chaque entreprise. Le marché            du secteur de garantir la stabilité du flux grâce à un système
mondial de l’énergie fait face à une forte croissance de la             complexe et intégré de centrales traditionnelles, de lignes
demande, résultat de l’urbanisation, de l’accroissement                 de transmission et de centrales d’énergie renouvelable.
démographique et de la technologisation de nos sociétés.                Les lignes de transmission, qui s’étendent actuellement sur
Parmi les autres tendances de fond, on peut citer la transition         une longueur totale de 5,9 millions de kilomètres de réseau,
des carburants fossiles vers les énergies propres, la pression          devraient atteindre 6,8 millions de kilomètres en 2020.2
réglementaire pour abaisser le prix de l’énergie et les                 Cette croissance des infrastructures de transmission et de
innovations technologiques bouleversant les business models             distribution résultera du redéploiement du secteur de la
existants. Dans le secteur de l’eau, il est de plus en plus             production d’énergie ainsi que de la hausse de la demande
important d’élaborer des stratégies de prévention de la                 en Chine, en Inde et dans d’autres pays émergents.
pollution et de gérer les eaux usées, mais aussi de prévenir
les fuites sur les réseaux d’adduction et d’assainissement              La fiabilité de l’alimentation est un élément capital,
pour éviter le gaspillage, surtout dans les régions arides.             notamment dans les pays où les prix de l’énergie sont régulés.
                                                                        Si les opérateurs d’énergie arrivent à réduire la fréquence
Sur le segment de la production d’énergie, estimé à environ             et la durée des coupures, ils pourront se voir accorder des
2,357 billions USD à l’échelle mondiale1, ces tendances vont            conditions de tarification plus favorables par les autorités de
entraîner de nouveaux projets à forte intensité de capital pour         régulation et éviter les pénalités pour non-respect des normes
la construction de nouvelles infrastructures. Si les sources            de fiabilité. Les prix de l’énergie devraient certes baisser à
traditionnelles (charbon, pétrole et gaz) restent majoritaires,         l’échelle mondiale, mais les acteurs du secteur doivent mettre
les énergies renouvelables gagnent en popularité et en parts            l’accent sur la réduction des coupures dans la transmission
de marché, notamment du fait d’une baisse rapide du coût                et la distribution. Il faut également rappeler que les
de la production dans les fermes solaires et éoliennes. Cette           bouleversements liés au réchauffement climatique vont entraîner
transition vers des sources d’énergie propre va entraîner la            une multiplication des catastrophes naturelles, défi majeur
création d’un système de production d’énergie décentralisé,             pour la sécurisation de l’approvisionnement en électricité.

      Volume de la production d’électricité par région en 2016 (TWh) et pertes sur les réseaux de distribution (en %)

                                                                                                        11698
                            5131                                 4133

                                                                                                                   6.8%
                                                                         6.7%
                                      6.3%

                                                                   695

                                                                          11.4%
                                                1261

                                                         14.8%                                                                  292

                                                                                                                                      4.9%

                                                                                  1
                                                                                      Source: Banque mondiale, CIA World Fact Book
    Source: Banque mondiale, CIA World Fact Book, analyse PwC                     2
                                                                                      Source: ReportsnReports, analyse PwC

4           Clarify from above
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Longueur totale des lignes de transmission
Technologies des drones                                                                                        électrique (kilomètres de réseau)

Les nouvelles technologies telles que les drones offrent une
série d’opportunités inédites pour les entreprises du secteur
de la production, de la transmission et de la distribution                                                         5.90                        6.80
                                                                                                                  millions                    millions
d’énergie, mais aussi pour les entreprises du secteur de l’eau.
Les drones, ou véhicules aériens sans équipage, peuvent être
affectés à la surveillance et à la maintenance de tous types
de sites de production d’énergie et de réseaux. Leurs capteurs
spéciaux leur permettent non seulement d’enregistrer l’état
de ces sites en temps réel, mais aussi de fournir une analyse
des nombreux facteurs susceptibles d’influer sur le bon
fonctionnement du réseau. PwC estime à 9,46 milliards USD3
la valeur du marché potentiel des solutions avec drones
pour le secteur de l’énergie et de l’eau. Les drones peuvent
diffuser en direct des vidéos HD ou infrarouge ou encore
effectuer des prises de vue détaillées et en haute résolution
pour traitement photogrammétrique. Une caméra thermique
peut ainsi détecter les parties en surchauffe ou les endroits
exigeant une intervention. L’analyse peut être effectuée sur
de nombreux types d’infrastructure, comme les pylônes
électriques, les sites de gestion de l’eau, les fermes éoliennes                                                 2016                        2020
ou les panneaux photovoltaïques.
                                                                                                     Source: ReportsnReports, analyse PwC
Le potentiel des drones pour l’entretien des réseaux est plus
important encore. La maintenance des actifs répartis sur
un vaste territoire, les interventions sur des infrastructures
difficiles d’accès et l’exécution de procédures d’inspection                                       l’introduction de solutions innovantes et rentables peut
traditionnellement dévolues à l’homme, éventuellement                                             s’avérer très intéressante (surveillance de la qualité de l’eau,
à bord d’hélicoptères ou d’avions très coûteux, peuvent                                           par exemple). Alors que les États et les autorités de régulation
toutes être assurées par des drones. Ceux-ci sont plus                                            renforcent leur pression pour que ces entreprises élaborent
performants que les autres technologies par le prix, la rapidité                                  des stratégies de prévention de la pollution et de gestion des
et la sécurité des procédures d’inspection. Ils permettent                                        eaux usées, la capacité à recueillir des données fiables sur la
également une plus grande précision et un accès simplifié                                          qualité de l’eau se fait cruciale pour répondre à ces exigences,
aux endroits les plus isolés. La maintenance prédictive, qui                                      mais aussi pour continuer à opérer de façon efficace.
vise à prévenir les interruptions et autres défaillances sur les
réseaux, est également capitale. Les inspections par drone                                        Il ne fait aucun doute que la mise en œuvre des technologies
ne nécessitent pas d’interruption de l’alimentation électrique.                                   des drones dans le secteur de l’énergie, notamment pour les
Avantage essentiel quand on sait que de plus en plus de                                           procédures de maintenance, peut contribuer à rapprocher
pays se dotent de réglementations qui octroient des aides                                         les entreprises des objectifs liés aux incitations financières
financières aux entreprises améliorant leur fiabilité, ou qui                                       et donc se traduire par des économies. Le choix d’une
infligent des pénalités aux entreprises n’atteignant pas leurs                                     technologie en particulier doit toutefois tenir compte des
objectifs. PwC estime à 609,3 millions USD4 le montant                                            besoins spécifiques de l’activité. Les technologies disponibles
total des aides pour l’amélioration de la fiabilité des systèmes                                   sont en effet très variées, tout comme leurs avantages.
d’alimentation électrique.                                                                        La réglementation concernant l’utilisation des drones
                                                                                                  ainsi que les contraintes potentielles pouvant découler
Les avantages des technologies des drones valent également                                        de l’absence de réglementation doivent également entrer
pour les entreprises du secteur de l’eau, pour lesquelles                                         en ligne de compte.

3
    Source: analyse PwC
4
    Source: total des incitations financières destinées aux entreprises réduisant la durée
    des coupures de l’alimentation électrique et des pénalités pour celles n’atteignant pas les
    objectifs fixés par le régulateur

                                                                                                                                            Clarify from above   5
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Pour demeurer compétitives, les entreprises doivent considérer
                         les nouvelles technologies comme des chances à saisir plutôt que
                         des bouleversements de leur business model

                         Norbert Schwieters – Global EU&R Leader, Global Power & Utilities Leader

    Nous nous trouvons aujourd’hui à l’aube de l’une des plus        C’est la raison pour laquelle il est essentiel de choisir les
    grandes révolutions de ces dernières décennies. Le changement    technologies les mieux adaptées et d’élaborer, puis mettre en
    technologique estompe les frontières entre secteurs,             œuvre une stratégie adéquate pour déployer ces technologies
    modifie le regard que nous portons sur eux et va jusqu’à          dans des procédures d’entreprise. Les technologies des drones
    chambouler le positionnement des entreprises sur le marché.      ainsi que les analyses avancées d’images ont un grand
    Les transformations alimentées par les technologies              potentiel dans ce domaine. Collecter des données précises
    de l’Industrie 4.0 contraignent les entreprises à repenser       grâce à un véhicule aérien sans équipage peut permettre
    leur business model et à s’ouvrir à de nouvelles opportunités    d’affiner la connaissance de l’état des sites, d’abaisser les
    afin de demeurer compétitives dans la nouvelle économie           coûts et d’améliorer la sécurité du personnel affecté à la
    numérique.                                                       construction ou à l’entretien de systèmes complexes. C’est
                                                                     aussi un moyen de contribuer à la maintenance prédictive,
    La numérisation influe sur tous les secteurs de l’économie.       en fournissant à des modèles hautement avancés des données
    Internet des Objets, robotique, intelligence artificielle,        tangibles sur l’état technique des actifs en temps réel.
    apprentissage automatique (« machine learning »), analyses       La combinaison de toutes les technologies précédemment
    avancées, blockchain et drones ne sont que quelques-uns          citées peut déboucher sur d’importants avantages pour
    des facteurs de disruption des affaires telles que nous          les entreprises et les aider non seulement à conserver leur
    les connaissons. Le secteur de l’énergie, épine dorsale de       niveau de profitabilité dans un environnement en perpétuelle
    l’économie, est aussi l’un des plus traditionnels et des moins   évolution, mais aussi à éviter les pénalités imposées par les
    flexibles. Il ne fait pourtant pas exception à la règle et ne     autorités de régulation en cas de défaillance. Pour demeurer
    saurait se soustraire à ces tendances disruptives. La demande    compétitives sur le marché et rester en phase avec un
    en électricité augmente constamment, entre technologisation,     écosystème en pleine évolution et confronté au défi des
    urbanisation et accroissement démographique. L’engouement        nouvelles technologies, les entreprises du secteur de l’énergie
    pour les énergies renouvelables parmi les sources de             et de l’eau doivent élargir leurs horizons. Il leur faut
    production est lui aussi un phénomène inexorable.                considérer les nouvelles technologies, notamment celles des
    En outre, le changement climatique et la pression                drones, comme des chances à saisir pour gagner en efficacité,
    réglementaire pour assurer aux usagers un accès stable           réduire leurs coûts et améliorer leurs procédures internes,
    à l’énergie tout en garantissant la durabilité des opérations    plutôt que des facteurs de perturbation qui les forcent
    sont des facteurs dont ce secteur doit tenir compte.             à remettre en cause leur mode de pensée et la façon dont
                                                                     elles opèrent depuis des années.

6       Clarify from above
CLARIFY FROM ABOVE TIRER PARTI DE LA TECHNOLOGIE DES DRONES POUR SÉCURISER LES RÉSEAUX - PWC FRANCE
2. Applications de la
   technologie des drones
   dans le secteur de l’énergie
   et de l’eau

                                  7
CLARIFY FROM ABOVE TIRER PARTI DE LA TECHNOLOGIE DES DRONES POUR SÉCURISER LES RÉSEAUX - PWC FRANCE
Suivi en temps réel
2.1 Surveillance avant
    construction et suivi                                          Le suivi de l’état des chantiers est une autre difficulté du
                                                                   secteur. Les drones constituent une solution intéressante
    de l’investissement                                            pour fournir un rapport quotidien sur l’état d’avancement
                                                                   d’un chantier. Ils peuvent effectuer un relevé rapide sur des
                                                                   sites et fournir des données en temps réel aux chefs de projet.
L’augmentation rapide de la demande d’énergie à travers            Les orthophotos à haute résolution facilitent le suivi de
le monde impose de construire de nouvelles infrastructures.        l’avancement et des modifications ainsi que la comparaison
Les grands réseaux de transmission et de distribution exigent      avec les plans. L’application de cette technologie simplifie
la mise en œuvre de nouvelles technologies pour une gestion        la planification des phases ultérieures du projet et permet
efficace de l’investissement. Les technologies émergentes,          de détecter les retards.
comme celles des drones, peuvent devenir un précieux outil
de suivi des projets d’investissement, avant et pendant la
phase de construction.

Identification et gestion des risques

La phase de planification joue un rôle important pour
l’identification des risques liés aux projets d’investissement.
Dépassements de budget, retards sur le calendrier et surcoûts
sont depuis toujours des défis pour les entreprises du secteur
de l’énergie dans l’exécution de leurs projets d’infrastructure.

En amont de la construction, les drones peuvent accélérer
le processus de conception et détecter plus efficacement
                                                                              Inspection 1                   Inspection 6
les zones à risque du projet. Quand on étudie l’impact des
centrales électriques, des infrastructures de gestion de l’eau
et des réseaux de transmission sur l’environnement naturel         Source: PwC Drone Powered Solutions

et humain, les images et autres données recueillies par les
drones peuvent fournir de précieuses évaluations de la zone
d’implantation d’un projet.                                        Rentabilité

L’observation aérienne des chantiers peut aussi garantir un        Les entreprises du secteur de l’énergie font de plus en plus
haut niveau de normes de sécurité et de santé. L’utilisation       appel aux drones, qui offrent un bon rapport coût-efficacité
des drones pour surveiller un site potentiellement dangereux       dans le suivi des investissements en infrastructures. Les
pour les ouvriers peut permettre de réduire les risques.           retards, le manque d’engagement de la part des sous-traitants
Les drones peuvent identifier les vrais dangers pour l’homme        et la hausse du nombre de poursuites judiciaires pour accident
et contribuer à la prévention des accidents du travail. Détecter   sont autant de sources potentielles de dépassement des
rapidement une violation par un employé d’une règle sanitaire      budgets. Les opérations par drones peuvent permettre aux
ou de sécurité peut aussi prévenir un accident potentiellement     entreprises de détecter rapidement toute anomalie ou tout
mortel. Et quand le pire s’est déjà produit, les drones peuvent    risque associé à leurs investissements, d’intervenir aussitôt
fournir une documentation détaillée sur l’accident pour la         et donc de minimiser l’impact financier. Les drones réduisent
procédure d’assurance.                                             aussi considérablement le coût de la main-d’œuvre en se
                                                                   substituant aux ouvriers affectés aux tâches les plus
                                                                   dangereuses et aux équipes de suivi sur site.

8       Clarify from above
Les caméras thermiques et multispectrales font leur apparition
                    sur les drones. La combinaison de ces technologies d’imagerie,
                    de l’apprentissage automatique et de l’intelligence artificielle
                    révolutionne la maintenance des infrastructures sensibles

                    Steve Jennings – Power and Utilities Leader, PwC UK

Les services publics britanniques aux premiers stades             des hélicoptères ou des échafaudages pour surveiller l’état
de l’adoption de la technologie des drones                        de leurs actifs. De plus en plus souvent, ils se tournent vers
Comme d’autres secteurs intéressés par la technologie des         la technologie des drones pour récupérer les images prises
drones au Royaume-Uni, les services publics en sont au tout       des pylônes et vérifier l’état des stations de compression dans
début de l’adoption, avec plusieurs exemples cités dans les       des endroits moins adaptés aux solutions traditionnelles,
médias pour des projets et essais spécifiques avec des objectifs   telles que les zones bâties. Les opérateurs de réseaux
précis et granulaires. Suite à l’augmentation du niveau           électriques sont également intéressés par l’utilisation
d’adoption de cette technologie, nous nous attendons à voir       potentielle d’équipement infrarouge pour identifier les
plus de démonstrations de l’agrégation de données recueillies     problèmes rencontrés au niveau des transformateurs.
par drone au travers de programmes plus larges, ainsi que
l’intégration avec d’autres sources de données de gestion         Le futur des drones: les cas d’usage
plus spécifiques. Des drones de tailles variables sont utilisés    Les drones sont actuellement équipés de technologies
par les utilities au Royaume-Uni afin de réduire les coûts         telles que les caméras d’imagerie thermique et caméras
et améliorer la sécurité. Plusieurs projets ont démarré afin       multi-spectrales; ces données d’imagerie, couplées avec
d’évaluer l'utilisation des drones pour l’inspection des grues,   le machine learning et l’intelligence artificielle, ont de
réduisant ainsi les dépenses en échafaudage et évitant            formidables impacts sur la maintenance de l’infrastructure.
les risques d'exposition à des hauteurs dangereuses.              Nous pouvons observer que certaines organisations ont
Les digesteurs, utilisés pour traiter les boues d’épuration,      commencé à tirer parti de cette combinaison gagnante,
nécessitent des inspections internes et externes – en plus        afin de réaliser des analyses prédictives permettant de détecter
de réduire les coûts associés et risques liés à la hauteur        et d’identifier tous dommages critiques à leur infrastructure.
– l’utilisation des drones lors de ces inspections permet         Cependant, le fait de développer la technologie des drones
également de réduire l’exposition à l’air parfois toxique.        ne représente pas l’unique facteur différenciant – il s’agira
Une autre application en cours d’exploration consiste             en effet de développer une capacité à déployer des cas d’usage
en l’utilisation de caméras à imagerie thermique pour             innovants à partir des données d’imagerie capturées,
la détection des fuites. Les propriétaires de réseaux             afin que les services publics développent un véritable
d’électricité et de gaz utilisent principalement des grues,       avantage concurrentiel.

                                                                                                            Clarify from above      9
de se soumettre à des règles très strictes sur la création
2.2 Inventaire des actifs et                                       et la mise à jour de la documentation sur l’état technique
                                                                   des actifs, ainsi que sur le calendrier des inspections
    gestion de maintenance                                         de maintenance. Les données sur les infrastructures
                                                                   énergétiques doivent en outre être stockées sur des serveurs
L’énergie et l’eau forment un secteur à forte intensité de         sécurisés, situés au siège des entreprises ou chez un hébergeur
capital du fait de ses infrastructures. Celles-ci doivent être     agréé remplissant certains critères de sécurité. Elles ne
entretenues et modernisées pour garantir la continuité de          peuvent être manipulées que par des employés spécialement
l’approvisionnement. Il n’est donc guère étonnant que l’un         formés. Les solutions conçues pour l’acquisition ou la gestion
des premiers postes du budget des entreprises du secteur           de données sur les infrastructures physiques des entreprises
soit l’exploitation et l’entretien des infrastructures telles      de l’énergie doivent donc être conformes aux normes de
que centrales, sous-stations et lignes électriques. Malgré ces     sécurité du secteur et aux réglementations nationales.
coûts élevés, les défaillances du réseau et les arrêts forcés
font perdre chaque année 169 milliards USD5 au secteur.            Sécurité
Les entreprises les plus innovantes découvriront que la
transformation numérique actuellement à l’œuvre et les             Les inspections d’actifs du secteur de l’énergie imposent aux
technologies émergentes telles que des drones sont synonymes       employés et sous-traitants de travailler en hauteur et dans
de solutions dédiées pour résoudre leurs problèmes                 des environnements dangereux. C’est là la principale cause
de maintenance et d’inventaire des actifs.                         d’un grand nombre d’accidents du travail, dont certains
                                                                   mortels, survenus l’an dernier au cours d’inspections. Les
Grande dispersion des actifs                                       entreprises du secteur sont ainsi contraintes au versement
                                                                   de dommages-intérêts considérables. Certaines inspections
La grande majorité des opérateurs d’infrastructures                exigent en outre une fermeture au moins partielle des sites,
énergétiques doit gérer des actifs dispersés sur de vastes         avec des coûts d’opportunité extrêmement élevés.
territoires, dans des endroits souvent difficiles d’accès,
comme les montagnes ou les déserts. À mesure de la                 Le déploiement de drones pour collecter des informations
numérisation des procédures internes de ces entreprises,           sur l’état technique des actifs a de quoi faire chuter
il est possible de recourir à un logiciel de gestion des actifs,   immédiatement le nombre d’accidents et minimiser le temps
comme le registre numérique. Ce dernier est en train de            d’inactivité des réseaux. L’enregistrement et la sauvegarde
s’imposer comme outil standard pour la vérification                 d’images et de vidéos durant les inspections constituent
d’inventaires et la planification des tâches de maintenance,        un outil supplémentaire pour le contrôle de la qualité de
mais son utilité dépend fortement de la qualité des données        l’inspection elle-même et le degré d’implication des employés
saisies. L’exactitude et l’actualité des données relatives         et sous-traitants.
à l’emplacement et à l’état technique des actifs influent
directement sur la capacité de l’entreprise à réduire les temps
d’immobilisation et le coût global de la maintenance. Le choix
entre drone, hélicoptère et avion pour la collecte de ces
données dépend des besoins de l’entreprise, de l’emplacement
des actifs et de la réglementation en vigueur.

Respect des lois & documentation

Les centrales électriques et les lignes de transmission sont
considérées comme des infrastructures d’importance nationale,
liées à des règles précises quant au survol aérien ou au
stockage et à la gestion de données. Les réglementations
nationales conçues pour garantir la sécurité des infrastructures
sensibles imposent aux entreprises du secteur de l’énergie
                                                                   Source : PwC Drone Powered Solutions

5
    Source: WorldBank, CIA World Fact Book, PwC Analysis

10           Clarify from above
Réparation des lignes de transmission et autres                 Autre exemple de travaux couronnés de succès dans ce
infrastructures sensibles                                       domaine, une équipe de chercheurs de l’université Purdue
                                                                (États-Unis), sous la direction du Prof. Mohammad R.
La collecte de données n’est pas la seule application dans      Jahanshahi, a mis au point un système permettant de déceler
laquelle les drones peuvent être mis au service du secteur      les fissures dans les éléments en acier des centrales nucléaires.
de l’énergie et de l’eau. Il est possible de leur confier des    Celui-ci étudie les variations de texture en surface et signale
tâches dangereuses et en hauteur, comme la construction,        aux techniciens le danger éventuel lié à une fissure.
la réparation ou l’élagage le long des lignes électriques.      L’opération prend environ une minute: outre le gain de temps
Le développement technologique des drones fait qu’ils sont      pour le technicien, qui peut ainsi se consacrer à d’autres
d’ores et déjà capables d’assurer le transport de matériaux     tâches, ceci permet de réduire le risque de laisser un défaut
de construction, mais aussi l’assemblage, le soudage et la      passer inaperçu.
fixation de différentes pièces.
                                                                Grâce à l’apprentissage automatique, les opérateurs du secteur
L’un des exemples les plus intéressants du potentiel des        de l’énergie peuvent déceler les défauts, dysfonctionnements
drones à effectuer des travaux dangereux en hauteur est         et défaillances, plus rapidement et à moindre coût. Ce travail
un vol d’essai mené à Xiangyang (Hubei, Chine) par les          peut se faire automatiquement, sans assistance humaine,
techniciens d’une entreprise de maintenance du secteur          à partir d’images ou d’un flux vidéo fourni en temps réel par
de l’électricité. Ceux-ci ont envoyé un drone équipé d’un       des drones. La technologie permet déjà aux drones de mener
lance-flammes éliminer les déchets accumulés sur les lignes      de façon autonome des inspections de centrales et lignes
électriques. Une solution similaire peut être mise en œuvre     électriques et de fournir en temps réel des analyses de l’état
pour tailler la végétation poussant autour des lignes.          des infrastructures.
Les drones peuvent accomplir ces tâches plus rapidement
que les humains, avec un risque réduit d’accident du travail
et de décès. Le développement en cours de la technologie, la
baisse du prix des drones et l’évolution de la réglementation
encouragent de plus en plus d’acteurs du secteur à profiter
des possibilités offertes par ces appareils.

Maintenance prédictive grâce aux algorithmes
d’apprentissage

Mais le potentiel des drones dans le secteur de l’énergie
et de l’eau ne se limite pas à ces solutions. Les entreprises
de l’énergie peuvent faire appel à un vaste éventail
de technologies nouvelles pour résoudre leurs problèmes
les plus pressants et optimiser leurs opérations. L’une
des applications les plus intéressantes vise à intégrer
l’apprentissage automatique (« machine learning ») dans
les processus d’inventaire d’actifs et de maintenance.
L’apprentissage automatique consiste à laisser les machines
utiliser des algorithmes pour apprendre à résoudre des
problèmes complexes en toute autonomie sans avoir été
explicitement programmées pour cela, grâce à l’analyse
d’exemples de solutions similaires. Parmi les différentes
catégories d’algorithmes d’apprentissage, l’apprentissage
profond (« deep learning »), qui s’inspire du fonctionnement
des réseaux neuronaux de notre cerveau, semble
particulièrement prometteur. PwC a utilisé des machines
formées par cette technique pour la reconnaissance
d’images, notamment la détection de variations par rapport
à un plan sur un chantier. Les résultats obtenus étaient
supérieurs à ceux atteints par l’homme.

                                                                                                        Clarify from above   11
2.3 Gestion
    de la végétation
Le contact des branches d’arbre et autres éléments
de végétation avec les lignes électriques est la principale
cause de coupure d’alimentation. Dans la plupart des pays,
la gestion de la végétation, c’est-à-dire le suivi de l’état de la
forêt et l’élagage des arbres, est le poste principal du budget
de maintenance pour les entreprises de l’énergie. En déployant
des technologies innovantes et repensant leur processus
de gestion de la végétation, les leaders du secteur peuvent
                                                                     Source : PwC Drone Powered Solutions
améliorer l’efficacité de leurs services d’élagage et de
réparation, mais aussi prévenir les pertes dues à la chute
d’arbres ou à l’embroussaillement.                                   deux autres pour leur efficacité et leur vitesse. Les drones
                                                                     à aile fixe peuvent constituer une alternative aux avions tandis
Technologies de collecte de données                                  que les modèles multirotors peuvent remplacer les hélicoptères.
                                                                     Les deux principaux avantages des drones est qu’ils sont
Le choix de la technologie d’acquisition de données sur              capables de voler plus bas que les autres véhicules aériens,
la végétation est dicté par les besoins de l’entreprise.             d’où une plus grande qualité de données, et qu’ils se passent
En fonction du résultat ciblé, on optera pour des méthodes           de pilote humain, ce qui réduit le risque d’accident mortel.
traditionnelles de photogrammétrie telles que caméras RVB            Le choix final du véhicule et de l’équipement embarqué
ou lidar (radar de télédétection dans lequel les ondes sont          dépendra des attentes de l’entreprise en matière de qualité
émises par un laser). La première méthode permet de saisir           des données, de temps d’acquisition et de coût.
l’état réel des actifs et de la végétation qui les entoure en 3D,
mais les données ne peuvent être recueillies que si les              Traitement, analyse et gestion des données
conditions météorologiques sont bonnes : absence de pluie
et de vent fort, bonne luminosité. Le lidar, quant à lui, saisit     Pour obtenir des informations précieuses sur l’endroit exact
les données de façon plus précise que les caméras RVB et             où envoyer une équipe d’élagage, les entreprises ne sauraient
quelle que soit la météo. Cette solution est néanmoins plus          se contenter de données brutes : les informations qu’elles
coûteuse pour l’instant. Les entreprises peuvent également           recueillent doivent être traitées et analysées pour déterminer
faire appel à des sources de données publiques et de terrain         quels sont les arbres à élaguer en priorité et quels autres
(tirées d’inspections manuelles) pour enrichir les données           peuvent attendre. En combinant les données collectées
recueillies à l’aide de ces technologies.                            par les véhicules aériens et celles issues de sources publiques
                                                                     et de terrain, sans oublier les connaissances sur la vitesse de
En plus du choix de la technologie d’acquisition de données,         croissance des différentes essences, les entreprises peuvent
il est tout aussi important de décider du type de véhicule           créer un modèle complexe capable de leur dire où envoyer
aérien qui transportera les caméras ou le lidar. Chacun              leurs équipes sur le moment, mais aussi à l’avenir. Cette
a ses avantages: précision pour le drone, économie pour              approche permet de réduire le coût du suivi de la végétation,
l’hélicoptère et rapidité pour l’avion. Les récentes évolutions      de mieux identifier les risques et d’optimiser l’attribution
des drones leur permettent toutefois de rivaliser avec les           des ressources.

12      Clarify from above
les zones d’eau avec une résolution spatiale inégalée,
2.4 Suivi de la qualité                                                 à moindre coût et à tout moment. Les drones pourraient aussi
                                                                        servir à la cartographie et à l’inspection des infrastructures
    de l’eau                                                            d’adduction d’eau et d’assainissement, composées de
                                                                        canalisations aussi nombreuses que coûteuses. L’un des
Le suivi de la qualité de l’eau est une tâche aussi essentielle         exemples les plus intéressants de l’utilisation de drones pour
qu’ardue, du fait du temps et de la main-d’œuvre qu’exigent             le suivi de la qualité de l’eau est un projet mené par le ministère
les méthodes de prélèvement et d’analyse d’échantillons.                australien des Industries primaires, chargé entre autres de la
L’imagerie satellite est utilisée aujourd’hui pour l’estimation         préservation des ressources aquatiques. En décembre 2015
de certains paramètres, comme la turbidité ou la teneur en              a été déployé un programme reposant sur la technologie des
chlorophylle, ce qui simplifie la surveillance des zones les             drones et l’analyse d’images pour surveiller la qualité des
plus vastes. Mais la faible résolution spatiale de ces images           eaux rejetées dans le cours inférieur du Darling, en Nouvelle-
complique leur application pour le suivi de petites sources             Galles du Sud. Six mois durant, des drones ont contrôlé la
(torrents, par ex.), alors que c’est sur elles que portent plus         qualité de 35 000 mégalitres d’eau passés des lacs de Menindee
particulièrement les efforts de conservation. D’autres défis             dans le fleuve. Une autre application utile des drones a été
pèsent sur le suivi de la qualité de l’eau par satellite: outre le      trouvée par des chercheurs de l’université de Nottingham Trent
problème lié aux petits cours d’eau, le moment de la collecte           (Royaume-Uni). En 2015, ils se sont aperçus qu’une caméra in-
de données est difficile à contrôler et, plus important encore,          frarouge à haute résolution pouvait détecter, même de haut,
la turbidité de l’eau augmente immédiatement après la pluie,            les variations de température du sol se produisant du fait
alors que les nuages empêchent souvent toute observation.               d’infiltrations d’eau. Cette technique pourrait servir à réduire
En déployant des drones munis de caméras infrarouges,                   les énormes pertes dues aux fuites de vastes systèmes de
chercheurs, employés des compagnies des eaux et                         canalisations souterraines, notamment dans les pays déser-
représentants de l’État ont la possibilité de surveiller à distance     tiques où l’eau est acheminée sur de très grandes distances.

                        L’augmentation exponentielle du volume de données va forcer
                        les entreprises à inventer de nouvelles façons de gérer et stocker
                        l’information

                        Massimo Pellegrino – Associé Strategy&, Digital & Innovation Leader, PwC Italie

   La numérisation progressive des processus opérationnels              de meilleure qualité que celles des hélicoptères et avions,
   impose aux entreprises de se doter de nouvelles méthodes             du fait de leur plus basse altitude de vol, on comprend
   de collecte et d’analyse de données qui soient à la fois exactes,    bien comment les drones peuvent devenir une source
   précises et à jour. Connaître en temps réel l’état technique         primaire d’information pour la conception, la construction,
   de leurs actifs – infrastructures énergétiques et réseaux            l’exploitation et l’entretien des infrastructures.
   notamment – est essentiel pour éviter les coupures                   Un autre problème clé lié à la numérisation est la nécessité
   d’alimentation. Être informé de l’avancement des chantiers           d’analyser, diffuser et gérer les énormes quantités de données
   est nécessaire pour prévenir les retards ou le non-respect du        numériques saisies par les drones et autres types d’outils
   cahier des charges. Les méthodes traditionnelles de collecte         d’acquisition. Savoir comment analyser les données pour
   de l’information reposent sur un travail humain peu efficace          en tirer des informations utiles est tout aussi important
   et fournissent souvent des résultats intangibles et difficilement     que de disposer des outils spécialisés pour la capture,
   comparables. C’est pourquoi l’application des technologies           le traitement, l’intégration et l’affichage de ces données.
   des drones pour enregistrer divers types de données sur              Pour rationaliser les processus d’analyse et tirer parti
   les centrales, sous-stations et lignes électriques devient un        des données recueillies, les entreprises ont besoin d’une
   facteur de changement pour le secteur de l’énergie dans son          plateforme numérique unifiée permettant la collaboration
   ensemble. Les drones peuvent non seulement collecter des             entre employés de différents services. Cette plateforme
   données comparables et tangibles de façon plus efficace que           peut améliorer leur travail, mais aussi attirer des talents
   les équipes de terrain, mais à la différence des véhicules aériens   extérieurs dotés des capacités techniques pour le traitement
   avec équipage, ils le font sans risque pour la vie humaine.          et l’analyse de données, collaborant tous dans l’intérêt
   En ajoutant à ces avantages la capacité d’obtenir des données        de l’entreprise.

                                                                                                                  Clarify from above     13
3. Plateforme digitale

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L’utilisation des drones pour enregistrer en temps réel l’état     qui comprend des experts de la gestion des menaces et
d’un objet à l’aide de divers types de capteurs génère             vulnérabilités, de la sécurité des applications et de la gestion
d’énormes volumes de données, saisies très souvent sous            du risque. Chaque nouvelle version de Geospatial. App est
des formats différents. Intégrer, analyser et gérer ces données    par ailleurs soumise à des tests de pénétration, effectués
de façon à permettre aux employés habilités d’accéder aux          par une entreprise externe de cybersécurité.
informations pertinentes devient un défi considérable pour
de nombreuses entreprises. Les employés ont besoin d’outils        Le logiciel Geospatial. App de PwC est un outil unique au
spécialisés et de savoir-faire techniques pour en tirer les        monde pour l’analyse de données indépendante via un panel
informations utiles correspondant précisément à leurs tâches.      en ligne dédié, disponible depuis n’importe quel navigateur
Toute entreprise cherchant à utiliser les technologies des         grâce à la norme HTML5. La plateforme externe, hébergée
drones et de l’analyse d’images doit envisager les solutions       dans le cloud, permet un accès pratique aux données depuis
qu’il lui faudra mettre en œuvre pour permettre à ses employés     tout ordinateur ou appareil mobile, où que se trouve son
de bénéficier des données ainsi recueillies et d’approfondir        utilisateur, sans application supplémentaire et avec une vitesse
leur analyse.                                                      de transfert ultrarapide (jusqu’à 3 Go/s). L’intégration
                                                                   des données, les analyses et tous les autres processus
L’équipe Drone Powered Solutions (DPS) de PwC a mis au             de calcul sont menés sur des serveurs dédiés, de sorte
point son propre logiciel propriétaire, baptisé PwC Geospatial.    qu’ils ne ralentissent pas le fonctionnement de l’appareil de
App. Il permet l’intégration, la présentation et la gestion de     consultation. Une version dédiée des données de Geospatial.
séries complètes de données. Plateforme basée sur le cloud,        App peut être installée localement à la demande du client,
il intègre les données géospatiales avec des produits de           par exemple sur son infrastructure informatique. Geospatial.
diverses sources et les présente de façon claire et pratique.      App peut s’intégrer à l’ERP du client ou à ses systèmes de
Geospatial. App propose un vaste éventail de fonctionnalités,      maintenance, gestion d’actifs, gestion d’investissement, etc.
comme l’affichage multicouches (orthophotos, NMT, calques           Les fonctionnalités, paramètres et outils d’analyse par défaut
vectoriels, etc.) ou l’intégration de fichiers externes (photos,    sont facilement configurables suivant les besoins individuels
images thermiques, rapports) attachés à un objet en particulier    du client et les spécificités de son secteur.
ou à un calque entier. Le logiciel peut également effectuer
un suivi de l’évolution et permet de relever facilement
la distance entre deux points, l’altitude absolue ou relative
d’un objet, sa surface ou ses coordonnées.

Toutes ces fonctionnalités permettent aux clients de PwC
une prise de décision facile et rapide, étayée par des données
de grande qualité et mises à jour, recueillies par drone, avion,
hélicoptère ou satellite.

La sécurité du logiciel est assurée par le respect de normes
de sécurité numérique strictes, conformes à la politique
de sécurité informatique de PwC. La structure IT de PwC
dispose d’un groupe spécialement consacré à la sécurité,           Source: PwC Drone Powered Solutions

                                                                                                           Clarify from above    15
4. Quelles opportunités et
   quels défis pour les solutions
   avec drones?

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4.1 Principales                                                   4.2 Principaux
    opportunités                                                      défis

       Réglementation                                                     Sécurité opérationnelle

La technologie des drones est l’une des innovations qui           Les vols de drones présentent de nombreux avantages, mais
aura le plus fort impact au cours des décennies à venir.          aussi des problèmes de sécurité opérationnelle. L’utilisation
Ses avantages sont déjà visibles dans le secteur de l’énergie,    croissante de ces technologies s’accompagne d’une hausse
parmi de nombreux autres. Mais il arrive que le cadre             du nombre d’accidents aériens et de collisions au sol. Erreur
juridique forme un frein au progrès technologique. Plusieurs      humaine, perte du signal entre le drone et son pilote, mais
pays ont déjà commencé à élaborer un cadre réglementaire          aussi défaillances techniques peuvent entraîner de véritables
complet pour autoriser les vols de drone et gérer l’assurance     dangers en matière de sécurité publique. Pour les entreprises
des matériels et des pilotes, prévenant ainsi l’apparition de     du secteur de l’énergie, un drone qui s’écraserait sur une ligne
certains problèmes dans la mise en œuvre des solutions avec       à haute tension pourrait causer des coupures et d’importants
drones. L’évolution de la réglementation s’appliquant aux         dommages aux infrastructures. Le risque lié aux vols de
drones, notamment la permission d’effectuer des vols hors         drones exige donc l’application de systèmes de sécurité
du champ de vision, va ouvrir de nouvelles possibilités pour      capables de détecter les situations dangereuses et de
le secteur de l’énergie et de l’eau, entre autres, et permettre   prévenir les accidents.
aux drones d’effectuer un nombre croissant de misions.
                                                                          Sécurité des données
       Développement technologique
                                                                  Les drones enregistrent des données détaillées sur les
Les prochaines avancées de la technologie vont entraîner          infrastructures liées à l’énergie et à l’eau. Le risque de piratage
de nouvelles solutions, réduire les coûts et augmenter le         d’informations confidentielles se pose de façon croissante.
potentiel des drones. Les fabricants ne cessent d’innover,        Il impose la mise en œuvre de systèmes de sécurité pour
d’améliorer les performances et d’ajouter de nouvelles            une protection efficace des données. Les données collectées
fonctionnalités. La longévité des batteries sera l’un des         par les drones sont généralement transmises au cloud par
principaux facteurs: les améliorations dans ce domaine            wi-fi ou Bluetooth: deux portes d’entrée possibles pour une
permettront d’augmenter la durée des vols et d’accélérer          cyberattaque. Les drones sont donc extrêmement vulnérables
les processus tout en réduisant les coûts. Les caméras et         au piratage. Les hackers peuvent s’engouffrer dans une
capteurs affichent déjà des performances (résolution, etc.)        faille de sécurité de la connexion pour prendre le contrôle
impressionnantes, mais les progrès permettront de repousser       de l’interface du drone et accéder à des données sensibles.
les limites de la précision, d’ouvrir de nouvelles possibilités   Faire face à ce problème suppose de développer des systèmes
et d’analyser des détails qui échappaient jusqu’alors à toute     de sécurité des données et des connexions.
vigilance.

       Automatisation

La discussion sur les drones autonomes a commencé il
y a longtemps et cette technologie est déjà présente, même
si les drones autonomes ne font pas encore réellement partie
du paysage. Les avancées des véhicules autonomes pourraient
contribuer à la révolution de ce secteur. L’automatisation va
entraîner une plus grande précision, un meilleur ajustement
des paramètres de vol, une moindre exposition à l’erreur
humaine et une baisse des coûts. Elle ouvrira aussi un nouveau
champ des possibles pour le secteur des drones et permettra
le développement d’un nombre croissant de solutions
innovantes et d’applications dans d’autres secteurs.

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