CLARIFY FROM ABOVE TIRER PARTI DE LA TECHNOLOGIE DES DRONES POUR SÉCURISER LES RÉSEAUX - PWC FRANCE
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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
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
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
2
1. Quelles sont les grandes
tendances du marché?
3
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
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
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
2. Applications de la
technologie des drones
dans le secteur de l’énergie
et de l’eau
7
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 aboveLes 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 9de 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 aboveRéparation 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 112.3 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 aboveles 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 133. Plateforme digitale 14
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 154. Quelles opportunités et quels défis pour les solutions avec drones? 16
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.
Clarify from above 17Vous pouvez aussi lire
