De nombreuses métropoles en Europe, comme ailleurs dans le monde, tournent le dos au diesel, à l’instar de Paris et Darmstadt. La capitale française installe des bornes de recharge électrique et un système de pilotage de l’énergie, quand la cité du Land de Hesse en Allemagne électrifie l’ensemble de sa flotte de bus.
Le monde tourne le dos au diesel et prend le chemin de la mobilité durable. Les grandes métropoles montrent le chemin. Près de 1,2 million de bus circulant dans les différentes villes du globe seront électriques d’ici 2025, soit près de la moitié des bus municipaux, selon un rapport de Bloomberg New Energy Finance.
Ainsi, la ville d’Amsterdam a-t-elle déjà électrifié tous les bus circulant autour de l’aéroport de Schiphol et prévoit-elle d’équiper en électrique 90 % de la flotte de l’agglomération d’ici 2021.
A Los Angeles, tous les bus roulent au gaz naturel, moins polluant que le diesel en particules fines et en gaz à effet de serre, mais la « cité des anges » va convertir toute sa flotte en bus électriques d’ici 2030. Au Maroc, Marrakech va aussi plus loin à sa façon : la trentaine de bus urbains électriques qui seront opérationnels en 2019 sera alimentée par une station de production d’énergie solaire située à l’entrée de la ville.
De nombreuses villes développent des solutions sur mesure pour la mobilité électrique et Paris n’est pas en reste. La capitale française a bien entamé le processus de remplacement des véhicules diesel en électrifiant trois premières lignes de bus. La région Ile-de-France, qui gère les transports, est passée à la vitesse supérieure avec le plan Bus 2025 qui prévoit de remplacer d’ici 2025 les 4 500 bus diesel en Ile-de-France par un parc composé à 30 % de véhicules roulant au gaz naturel, comme à Los Angeles, et à 70 % de bus électriques.
« Un système de supervision va être mis en place, qui permettra à la RATP de visualiser en temps réel les niveaux d’énergie et de piloter ainsi finement la consommation. »
« Enjeu de santé publique et enjeu industriel majeur », selon Valérie Pécresse, présidente de la région et du syndicat des transports Ile-de-France Mobilités, ce plan se traduit par un premier chantier d’envergure, l’électrification totale d’un premier centre bus RATP, celui de Paris-Est, confié à l’issue d’un appel d’offres à SDEL Transport en commun (VINCI Energies). Situé rue de Lagny dans le XXe arrondissement de Paris, le site exploite et maintient actuellement 184 bus diesel.
A l’issue de deux phases de travaux de quinze mois, 192 bornes de recharge de bus ont été mises en service en septembre 2019 et en septembre 2020.
Batteries pleines le matin
Il s’est agi, précise David Benloulou, chef d’entreprise SDEL Transport en Commun, de « moderniser toute l’infrastructure » : les postes de livraison haute tension, les transformateurs et toute la distribution vers les bornes de recharge. L’alimentation ne s’appuie pas sur des câbles classiques, mais sur quelque 1 000 m de gaines à barres.
Ce dispositif rigide – des barres de cuivre enfermées dans un caisson en aluminium – impose des jeux de quelques millimètres seulement entre les différents éléments. Il a induit une très grande précision dans la conception comme dans la mise en œuvre, avec l’utilisation de bibliothèques de plans et d’études sur tablette accessibles depuis le chantier.
« Un système de supervision a été mis en place, qui permettra à la RATP de visualiser en temps réel les niveaux d’énergie et de piloter ainsi finement la consommation », ajoute David Benloulou. Il est essentiel d’optimiser les temps de charge pour pouvoir servir en priorité les bus qui doivent sortir en fonction d’un planning très précis, et qui doivent être tous « dans les starting-blocks » au matin.
Planifier le besoin d’énergie
Ce défi lié aux contraintes spécifiques des systèmes de transport public électrique, VINCI Energies l’a également relevé à quelque 600 km de là, à Darmstadt, quatrième ville du Land de Hesse en Allemagne.
A la suite d’un appel d’offres lancé en février 2020 par HEAG mobilo, l’opérateur de transport public de la ville, pour électrifier l’ensemble de sa flotte de bus, trois entreprises de VINCI Energies ont été retenues : Ing3E (bureau d’études), Omexom Frankenluk (système d’alimentation électrique) et Actemium BEA (système de charge).
« Les bus publics empruntant des itinéraires bien déterminés, cela permet de planifier les parcours et le besoin d’énergie. C’est pourquoi, au-delà de la nouvelle infrastructure électrique que nous avons installée, HEAG mobilo a lancé un appel d’offres séparé (en cours) pour mettre en œuvre un système de gestion de dépôt. Il s’agit d’un logiciel connecté à l’infrastructure de charge, destiné à gérer et planifier de façon optimale les besoins en énergie des bus tout en évitant de gros pics de consommation », déclare Riccardo D’Agostino, chef de projet et ingénieur en chef chez Ing3E, qui a supervisé le chantier initial pour les différentes entreprises de VINCI Energies et dont la planification et la supervision de la construction ont été finalisées en avril 2021.
« Aux modifications demandées par HEAG se sont ajoutées des restrictions afin de ne pas bloquer plusieurs voies de bus à la fois et des travaux supplémentaires dus aux exigences de l’autorité environnementale de Darmstadt. »
Omexom Frankenluk a ainsi assuré la construction de l’ensemble du système d’alimentation électrique pour l’infrastructure de charge. Cette dernière est composée d’une station pour le raccordement électrique à la moyenne tension (20 kV) et de deux stations de transformation comprenant chacune une salle moyenne tension, deux salles de transformateurs et une salle basse tension avec tout l’appareillage pour la distribution d’énergie aux bornes de recharge.
De son côté, Actemium BEA a mis en place le système de charge composé de 28 chargeurs de 150 kW et de 36 prises de courant de 150 kW à l’intérieur du dépôt. L’entreprise a également été chargée de la construction de toutes les infrastructures nécessaires entre les chargeurs extérieurs et les points de charge (câbles courant alternatif et courant continu, chemins de câbles à l’extérieur et dans le dépôt).
Des chantiers pleins d’imprévus
Les deux entreprises de VINCI Energies ont eu à gérer de nombreuses contraintes. « La ville ne nous a donné qu’une fenêtre de 6 heures, un week-end, pour installer les postes de ravitaillement d’une station à l’extérieur du dépôt, située à proximité d’une artère principale. La livraison des deux blocs de la station, le montage de la grue de 120 tonnes et le levage de la station ont eu lieu pendant ce court laps de temps », raconte Klaus Kürzdörfer, responsable gestion de projet chez Omexom Frankenluk.
Pour la seconde station, une grue de 200 tonnes a été utilisée. Elle a dû être acheminée par un chemin forestier d’une longueur d’environ 100 m, qui bordait une réserve naturelle. Ce dernier a dû être préparé avec du gravier écologique destiné aux véhicules spéciaux. Et, à la fin des travaux de construction, le chemin doit retrouver son état d’origine. L’installation a d’ailleurs été repoussée de trois mois afin de ne pas perturber la saison de reproduction des oiseaux.
Pour Actemium aussi, le chantier n’a pas toujours été un long fleuve tranquille. « Aux modifications demandées par HEAG mobilo sur l’infrastructure de charge (nombre et emplacement des prises et des chargeurs) se sont ajoutées de fortes restrictions imposées par le client pour l’installation des chemins de câbles afin de ne pas bloquer plusieurs voies de bus à la fois, ainsi que des travaux supplémentaires dus aux exigences de l’autorité environnementale de Darmstadt (interdiction d’abattre des arbres, protection des racines souterraines…) », note pour sa part Henri Bahr, chef de projet chez Actemium BEA.
16/09/2021
