Sur la base de mesures effectuées sur les véhicules de tramway, BVB a constaté qu’une part importante de l’énergie de freinage était dissipée dans les résistances de freinage.
La question s’est alors posée de savoir comment réduire cette part d’énergie perdue et ainsi optimiser l’exploitation sur le plan énergétique.
A propos du projet
BVB exploite un réseau de transport urbain qui dessert le centre-ville de Bâle et ses environs avec neuf lignes et pas moins de 90 compositions de tramway. Le réseau fortement maillé de Bâle ainsi que la forte cadence sur les différentes lignes imposent des exigences élevées en termes de performance et de fiabilité de l’approvisionnement en énergie, assuré par les services industriels de Bâle (IWB).
Le réseau de traction est alimenté en 600 V continu par 25 sous-stations raccordées au réseau moyenne tension. Les lignes de contact de BVB sont en outre reliées en trois points au réseau de l’opérateur de transport du demi-canton voisin de Bâle-Campagne BLT. Ces derniers circulent également sur 4 lignes de l’infrastructure de BVB.
En plus de montrer pour la première fois l’ampleur du gain énergétique et la rentabilité des mesures d’optimisation évaluées, l’étude d’Enotrac a fourni à BVB les éléments nécessaires pour mener des discussions sur ses économies de CO2, la façon de les mettre en valeur en termes de marketing et de respect de sa charte .
Représentation graphique de la part d'énergie de freinage non utilisée simulée le long de la ligne
Profil de vitesse d’une course de tram simulée avec divers modes d’alimentation
Notre contribution
Enotrac a examiné les mesures visant à réduire l’énergie de freinage rhéostatique (rhéostat = résistance électrique utilisée pour dissiper l’énergie de freinage) sous l’angle du gain qu’elles apportent et de leur rentabilité.
Pour ce faire, nous avons réalisé une étude d’alimentation à l’aide de simulations Fabel . Le gain apporté par diverses mesures d’optimisation énergétique a été examiné en détail. Parmi les mesures évaluées figuraient :
- l’augmentation de la tension de récupération sur les véhicules
- l’optimisation de la topologie du réseau
- l’augmentation de la tension du système de 600 V à 750 V
- l’augmentation de la section des lignes de contact
- l’implantation d’onduleurs et de systèmes de stockage d’énergie fixes et/ou embarqués à des points choisis sur le réseau.
Pour évaluer le gain apporté par les différentes pistes d’optimisation, la consommation d’énergie de chacune, dans l’ensemble du réseau de tramway, a été calculée grâce aux simulations. Ces valeurs ont ensuite été comparées à celle d’une simulation de référence. Les différences entre les valeurs de consommation d’énergie ont permis de connaitre précisément la quantité d’énergie économisée pour chacune des pistes étudiées. En règle générale, les simulations effectuées étaient basées sur des charges moyennes, afin de se rapprocher le plus possible des valeurs représentatives de consommation énergétique sur l’année.
Avec les gains énergétiques obtenus, Enotrac a en outre réalisé une étude économique pour vérifier la rentabilité financière des mesures étudiées. Sur la base de ces résultats, Enotrac a présenté à BVB les mesures d’optimisation pertinentes pour mise en œuvre.
Les résultats de l’étude ont notamment été présentés en janvier 2020 lors de la conférence internationale sur les systèmes d’alimentation en énergie ferroviaire DCRPS à Leipzig.
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Client
BVB – Basler Verkehrs-Betriebe
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Période
2019
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Lieu
Bâle, Suisse
Nos prestations dans le projet
