- Helen utilise OPC UA depuis 2014 pour standardiser la collecte de données dans son système énergétique décentralisé.
- La plateforme IoT-TICKET permet une gestion en temps réel et sécurisée des flux de données issues de sources énergétiques variées.
- Les mises à jour récentes introduisent une architecture de microservices favorisant l’intégration avec le cloud et l’analyse avancée.
- Helen vise la neutralité carbone d’ici 2035 en remplaçant progressivement le charbon par des solutions renouvelables et décentralisées.
OPC UA, fondement d'un système énergétique connecté et axé sur les données
Helen, l'une des plus grandes entreprises énergétiques de Finlande, détenue par la ville d'Helsinki, met en place une infrastructure énergétique décentralisée, sécurisée et automatisée. Avec OPC UA comme épine dorsale numérique, Helen garantit des flux de données transparents, des systèmes évolutifs et un approvisionnement énergétique neutre en carbone pour l'avenir.
Comment Helen décentralise, automatise et sécurise ses systèmes grâce à OPC UA
Helen ne cesse d'innover dans la numérisation des infrastructures énergétiques. Avec OPC UA, l'entreprise s'appuie sur une architecture évolutive et sécurisée pour l'approvisionnement énergétique connecté de demain. L'histoire d'OPC UA et d'Helen a commencé il y a plus de dix ans. À l'époque, Helen exploitait un nombre réduit d'unités de production d'énergie, mais de plus grande taille, toutes connectées à une plateforme centralisée de collecte de données utilisant des technologies multiples et disparates.
Cette configuration n'était pas optimale en termes de performances, de maintenance ni de dépannage. En adoptant la technologie OPC UA comme pilier de la collecte de données, Helen a standardisé la connectivité entre ses unités de production d'énergie. Cela était essentiel pour maintenir l'efficacité alors que le nombre d'unités de production et la complexité de leur gestion ne cessent d'augmenter.
Chronologie de l'OPC UA chez Helen 2014-2025
En 2014, la plateforme IoT-TICKET de Wapice, basée sur OPC UA, a été mise en service et a endossé le rôle de hub de données central entre les unités de production d'énergie et les systèmes de gestion de portefeuille. Depuis 2014, la solution fonctionne 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 dans l'environnement OT critique d'Helen, tout en soutenant l'expansion stratégique des énergies renouvelables telles que les centrales éoliennes, solaires, hydroélectriques et géothermiques dans les années 2020.
À partir de 2024, les mises à jour du cycle de vie d'IoT-TICKET ont introduit une architecture basée sur des microservices qui réduit les risques d'obsolescence et offre une meilleure prise en charge des architectures énergétiques modernes.
Chauffage urbain d'Helen pour Helsinki
Helen est l'une des plus grandes entreprises énergétiques de Finlande. Fondée en 1909, l'entreprise appartient à la ville d'Helsinki, la capitale de la Finlande, et fournit des services énergétiques à plus de 90 % de tous les bâtiments d'Helsinki ainsi qu'à une large clientèle à travers la Finlande.
Helen opère actuellement une transformation en profondeur de son système de production d'énergie en réponse aux défis climatiques mondiaux, à la politique énergétique nationale et à l'évolution des attentes des clients et des parties prenantes. L'entreprise élimine progressivement le charbon de manière proactive et investit dans des solutions énergétiques propres et décentralisées afin d'atteindre son objectif ambitieux d'une empreinte carbone équilibrée d'ici 2035.
Cette transition est non seulement nécessaire sur le plan environnemental, mais également judicieuse sur le plan stratégique. La transition d'Helen soutient les objectifs de neutralité carbone de la Finlande en remplaçant le charbon par une énergie propre et décentralisée. Elle renforce l'indépendance énergétique, réduit la dépendance aux combustibles fossiles et améliore la résilience économique.
Un élément central de cette stratégie est le passage à une production d'énergie distribuée et sans émissions. Helen se concentre sur une expansion massive de l'énergie éolienne, dont la capacité installée devrait atteindre près d'un gigawatt d'ici fin 2025.
En outre, Helen investit dans d’autres sources renouvelables telles que des solutions de pompes à chaleur primées basées sur l’économie circulaire, la production d’énergie d’origine biologique et l’énergie hydroélectrique, ainsi que dans des solutions de stockage innovantes, comme des réservoirs d’eau souterrains pour le stockage saisonnier de chaleur.
Helen teste également des technologies d'avenir : une usine pilote d'hydrogène vert est prévue pour 2026. De plus, l'utilisation éventuelle de petits réacteurs modulaires (SMR) pour l'approvisionnement en chaleur à long terme est à l'étude, en tant qu'élément potentiel d'un avenir énergétique stable et neutre en CO₂.
Grâce à ces investissements avant-gardistes, Helen établit la référence en matière de solutions énergétiques intelligentes et durables en Europe.
Helen a décidé de lancer une offensive de numérisation
La tendance claire vers des unités de production d'énergie décentralisées a été identifiée très tôt et il a été reconnu que, si cela apporte des avantages, cela introduit également de nouveaux défis. À mesure que le nombre d'unités de production d'énergie augmente, la collecte d'informations devient plus complexe et plus difficile à consolider.
Parallèlement, la participation au marché de l'énergie exige des temps de réponse plus courts. Cette évolution rend la gestion et l'optimisation de l'infrastructure énergétique nettement plus complexes.
« Le portefeuille de production d’énergie renouvelable d’Helen est extrêmement flexible, ce qui ouvre de nouvelles opportunités sur les marchés mais pose également des défis opérationnels. Des flux de données fiables et sécurisés sont essentiels pour nous permettre de tenir nos promesses envers nos clients et de rester agiles dans un environnement volatile et complexe.
Le rôle de la gestion des données est particulièrement crucial lorsqu’il s’agit de coordonner simultanément les capacités de production sur plusieurs marchés. »
Lauri Hiekkanen, responsable du développement, Helen
Pour répondre à ces exigences, la numérisation et l’automatisation de bout en bout de la production d’énergie étaient indispensables. Cependant, Helen était confrontée à des défis classiques : de nombreux systèmes existants étaient propriétaires, incompatibles et provenaient de différents fabricants. Avant OPC UA, la collecte de données provenant de diverses sources d’énergie était complexe, coûteuse et source d’erreurs.
Helen a décidé de lancer une transformation numérique complète pour répondre aux profonds changements sur le marché de l’énergie. L’objectif était de mettre en place un système de gestion de l’énergie pérenne, sécurisé et évolutif, doté d’interfaces ouvertes, d’une architecture de données claire et de processus automatisés.
Pourquoi OPC UA était le bon choix pour Helen
En 2014, Helen a évalué son environnement système dans le but de trouver une solution ouverte et pérenne qui fonctionnerait indépendamment de tout fabricant. Le choix s'est porté sur OPC UA, qui répondait à toutes les exigences à plusieurs égards :
Indépendance vis-à-vis des fabricants : OPC UA est neutre vis-à-vis des fournisseurs et n'est lié à aucun fournisseur de matériel ou de logiciel spécifique, ce qui permet une flexibilité maximale dans le choix des systèmes
Évolutivité et flexibilité : de nouveaux composants et systèmes peuvent être intégrés facilement, quels que soient leur taille, leur architecture ou leur fournisseur
Fonctionnalités de sécurité intégrées : OPC UA inclut des mécanismes de chiffrement, d'authentification et de contrôle d'accès, répondant ainsi aux normes de sécurité élevées requises pour les infrastructures critiques
Viabilité à long terme : le développement continu et la large acceptation dans l'industrie garantissent la stabilité des investissements à long terme
Comme les unités de production d'énergie et leurs systèmes SCADA peuvent provenir de différents fournisseurs, l'adoption d'OPC UA a permis à Helen d'établir une séparation claire des responsabilités et de la propriété des données entre chaque unité et le système centralisé de collecte de données. Chaque unité de production d'énergie serait chargée de produire des données de haute qualité et de les exposer via une interface OPC UA.
Cette approche simplifie non seulement l'identification et le suivi des problèmes de communication, mais aide également à détecter les données de mauvaise qualité, à localiser précisément les problèmes de communication et à mieux comprendre l'ensemble de la chaîne de communication. En définissant les responsabilités au niveau de l'interface, Helen s'assure que chaque unité fonctionne de manière indépendante, tout en garantissant un échange de données cohérent et fiable à travers l'infrastructure énergétique.
Helen et Wapice – Un partenariat au service de la transformation numérique
Le parcours d’Helen vers une infrastructure énergétique décentralisée, automatisée et sécurisée a été fortement soutenu par son partenariat de longue date avec Wapice. Wapice a apporté une expertise approfondie en matière de systèmes industriels et de technologie OPC UA, aidant Helen à établir une base solide pour des opérations énergétiques axées sur les données.
« L'utilisation d'OPC UA comme norme pour la collecte de données permet la surveillance et l'exploitation en temps réel de divers actifs énergétiques sur différents marchés. Nos choix technologiques favorisent l'évolutivité et l'interopérabilité et, bien que nous n'ayons pas encore atteint toutes les capacités que nous visons, nous sommes convaincus que l'architecture que nous avons choisie répond aux besoins actuels et est bien placée pour soutenir les développements futurs. Cela constitue une base solide pour des opérations basées sur les données et une amélioration continue. »
Janne Piispanen, responsable des systèmes énergétiques numériques, Helen
Au cœur de cette collaboration se trouve la plateforme IoT-TICKET de Wapice — une puissante plateforme IoT et IA conçue sur mesure pour les secteurs de l’énergie, de l’industrie et des infrastructures critiques. Elle permet la collecte, l’analyse et la visualisation des données en temps réel, aidant ainsi les entreprises à surveiller, optimiser et automatiser leurs opérations. Conçue pour une haute disponibilité, la plateforme garantit des performances résilientes grâce à une redondance à plusieurs niveaux et à une détection automatisée des pannes.
Chez Helen, IoT-TICKET sert de centre de collecte et d’intégration des données. La plateforme assure un flux de données stable et sécurisé depuis les diverses unités de production d’énergie d’Helen vers les consommateurs de données internes et externes.
Flux de données des centrales électriques vers les consommateurs de données
La plateforme de collecte de données fonctionne comme un serveur d'agrégation OPC UA. La communication avec les centrales électriques est gérée par un client OPC UA central qui s'abonne aux serveurs sources de chaque site. Ce modèle d'abonnement garantit que le système reçoit automatiquement les mises à jour dès qu'un changement de données survient.
Les données collectées sont agrégées de manière centralisée et mises à la disposition des consommateurs de données via une interface serveur OPC UA unifiée. L’un des principaux avantages de cette configuration est que les consommateurs de données peuvent se connecter à un point de terminaison unique qui donne accès aux données de tous les actifs Helen nécessaires. Cela simplifie l’intégration et améliore l’évolutivité.
Les droits d'accès et les profils des consommateurs de données sont définis et gérés par IoT-TICKET, qui sert de couche de gestion des identités et des accès pour OPC UA. Le serveur OPC UA communique avec IoT-TICKET pour vérifier les identifiants et appliquer un contrôle d'accès granulaire pour chaque abonné aux données. Cela garantit que chaque consommateur de données ne peut accéder qu'aux informations qu'il est autorisé à utiliser.
Cette architecture sert à la fois les partenaires externes de Helen, qui ont besoin d’accéder à des ensembles de données spécifiques, et les équipes internes, qui utilisent les données agrégées pour l’analyse opérationnelle. En permettant un accès sécurisé et basé sur les rôles à un hub de données unifié, Helen peut favoriser une collaboration efficace tout en donnant aux experts internes les moyens d’optimiser les performances des actifs et de prendre des décisions commerciales fondées sur les données.
« Pour bénéficier d’une visibilité de bout en bout et contrôler une infrastructure énergétique complexe, une architecture de communication robuste et fiable est essentielle. Seules des données de haute qualité permettent véritablement d’obtenir des informations prédictives, d’optimiser la prise de décision et de garantir que l’automatisation apporte une réelle valeur ajoutée à l’ensemble de l’écosystème énergétique.
À cette fin, OPC UA s’est avéré être la solution idéale pour Helen. Il crée un cadre sécurisé et résilient qui favorise l’efficacité, l’évolutivité et des opérations énergétiques plus intelligentes — éléments essentiels pour concrétiser la vision d’Helen d’un système énergétique flexible et neutre en carbone, et pour soutenir des investissements records dans les technologies propres. »
Veli-Pekka Salo, responsable de l'IA, de l'analyse et de l'automatisation, Wapice
Mises à jour du cycle de vie et nouvelle architecture de plateforme
Après dix ans de fonctionnement sans faille 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 dans un environnement de production critique, Helen a lancé des mises à jour de cycle de vie afin de moderniser son système de collecte de données. Cette décision a été motivée par le vieillissement des composants logiciels et le besoin croissant de prendre en charge l’analyse basée sur le cloud et l’IA.
Un principe clé était que l'OPC UA continuerait à servir de norme pour la communication entre les unités de production d'énergie et le hub de données centralisé.
À l'ère du cloud, où de plus en plus de calculs et d'intelligence artificielle sont déployés dans les environnements cloud, des mécanismes de partage de données sûrs et sécurisés avec les systèmes cloud sont nécessaires. Le système résidant dans un environnement réseau hautement isolé, sans exposition directe à l'Internet public, de nouvelles méthodes de fourniture de données aux systèmes cloud ont été mises en œuvre. Cette approche permet à Helen de tirer parti de l'analyse basée sur le cloud tout en garantissant que les systèmes centraux restent entièrement protégés.
Le système mis à jour repose sur la dernière version d'IoT-TICKET On-Premises, dotée d'une architecture basée sur des microservices qui offre une haute disponibilité, un équilibrage de charge et une gestion simplifiée dans les environnements distribués.
Les avantages de cette architecture
Cette architecture offre à Helen des avantages évidents en termes d'évolutivité, de performances et de sécurité. Elle permet à l'entreprise de :
Prendre en charge des unités de production d'énergie plus grandes et plus diversifiées
D'assurer une communication bidirectionnelle à haut débit avec une meilleure qualité des données et une surveillance de l'état du système
De maintenir la cybersécurité et la disponibilité du système dans un paysage énergétique plus connecté
S'intégrer à l'intelligence basée sur le cloud, aux plateformes d'analyse des partenaires et aux systèmes existants.
Perspectives d'avenir : OPC UA, épine dorsale des systèmes énergétiques décentralisés
OPC UA est également devenu une norme clé dans le secteur de l'énergie. Chez Helen, il a permis un échange de données sécurisé, évolutif et interopérable entre divers actifs énergétiques et des systèmes de données centralisés, et a aidé l'entreprise à réussir sa transition numérique.
À mesure que les infrastructures énergétiques évoluent, la cybersécurité reste primordiale. Les fonctionnalités de sécurité intégrées d'OPC UA – chiffrement, authentification et contrôle d'accès – continueront de protéger les flux de données critiques contre les menaces émergentes.
À l'avenir, à mesure que les systèmes énergétiques deviendront plus décentralisés et axés sur les données, OPC UA sera un catalyseur essentiel pour une communication sûre et standardisée entre les actifs, les hubs de données et les consommateurs. Sa capacité à unifier des systèmes hétérogènes sous un cadre commun le rend indispensable pour construire une infrastructure énergétique prête pour l'avenir et accélérer la transition mondiale vers une énergie durable.
« L'ensemble du marché de l'électricité à un jour de l'Union européenne est passé d'une base horaire à une base de 15 minutes. La période de règlement des déséquilibres de 15 minutes et les produits de 15 minutes sur le marché intrajournalier, que les bourses d’électricité sont en mesure de proposer dans la zone d’enchères finlandaise depuis le 22 mai 2023, ont progressivement transféré la prise de décision des humains vers des processus automatisés.
Cela signifie que l’exactitude des informations relatives aux décisions du marché de l’électricité doit être garantie à chaque étape de la chaîne. Sur la base de données provenant de différents systèmes, de plus en plus de décisions automatisées sont prises, ce qui a une incidence directe sur les transactions sur le marché de l'électricité.
Des informations inexactes ou incorrectes se répercutent sur les prix, les contrats, la gestion des risques et les résultats financiers des acteurs du marché. Par conséquent, la qualité, la ponctualité et la fiabilité des données jouent un rôle central dans le bon fonctionnement de l'ensemble de la chaîne du marché. »
Jyrki Keskinen, directeur de la division Énergie, Wapice
