Réduction de 60 % de l’investissement initial en CAPEX et jusqu’à 70 % de la demande en puissance énergétique.
Au cours des cinq dernières années, la demande de flottes de véhicules électriques, en particulier d’autobus électriques, a explosé en Amérique du Nord. Par conséquent, de nombreuses entités de services publics ont commencé à explorer la transition vers les véhicules électriques. Grâce à son expertise en matière de services d’ingénierie pour les autorités de transport, Systra est rapidement devenue une référence dans ce domaine.
Systra est une entreprise de conseil et d’ingénierie de premier plan, spécialisée dans les solutions de transport public et de mobilité innovantes. Depuis plus de 60 ans, Systra travaille avec d’innombrables villes et régions pour faciliter leur croissance en concevant, en améliorant et en mettant à niveau leurs infrastructures et systèmes de transport.
Les défis de l’électromobilité
Lorsque le premier client les a approchés avec le projet de convertir une flotte de 300 autobus, Systra a immédiatement compris qu’elle devait considérer des questions essentielles, telles que:
Est-il possible de fournir le même niveau de service aux passagers d’autobus?
La technologie et l’autonomie des véhicules électriques progressent, mais elles restent encore en deçà des véhicules diesel. Lorsqu’on considère l’autonomie d’un véhicule, il est crucial d’évaluer sa compatibilité avec les besoins énergétiques des trajets. De plus, des facteurs externes tels que les conditions météorologiques, le terrain et la congestion du trafic doivent également être pris en compte. Les autobus électriques ont une autonomie moyenne d’un tiers seulement de leurs homologues à combustion, il était donc impératif de procéder à une refonte complète des opérations, de la planification, des horaires et des équipes de conducteurs. Concevoir une stratégie de recharge optimale était également crucial.
Que faut-il planifier exactement pour électrifier la flotte?
Les véhicules électriques sont généralement plus chers à l’achat que les véhicules diesel. Le coût initial de la transition vers une flotte électrique peut donc être important. Cependant, les coûts d’exploitation inférieurs de la flotte électrique (par exemple, coûts de carburant et d’entretien moins élevés) peuvent compenser les coûts initiaux sur le long terme.
Quelle serait l’envergure idéale de l’infrastructure électrique requise pour optimiser la consommation d’énergie dans les limites du fournisseur d’électricité?
La transition aux flottes de véhicules électriques demande une énorme capacité électrique et une infrastructure de recharge impliquant une construction soigneusement planifiée. Cela peut impliquer la construction de stations de recharge dans les dépôts, leur installation le long des routes et la mise à niveau des systèmes électriques pour prendre en charge des véhicules spécifiques avec des exigences de puissance plus élevées. Le dimensionnement adéquat de cette infrastructure et l’optimisation de l’utilisation de l’énergie tout en respectant les contraintes du fournisseur d’électricité peuvent avoir un impact financier significatif.
Collaborer avec Axceta
La première mission de Systra était de spécifier les exigences en matière d’électrification pour le centre de transport, aider à produire les plans et les spécifications correspondants, et modéliser la consommation d’énergie des autobus électriques. La complexité de la tâche a rapidement conduit au développement d’un modèle de simulation. Axceta a été choisie pour aider à créer une solution logicielle, à la suite d’un processus d’appel d’offres rigoureux, en raison de son expertise technologique et de sa flexibilité. Dans un premier temps, un produit minimal viable (PMV) basé sur le web fût développé rapidement. Puis, au fur et à mesure que le projet prenait forme, il a évolué de manière organique. Grâce à l’expertise d’Axceta dans des projets similaires, Systra a pu adopter les meilleures pratiques de développement de logiciels, notamment la gestion de projet, des processus de développement rationalisés, la participation continue des parties prenantes, une documentation approfondie et un contrôle rigoureux des versions.
Le simulateur TESS
Il s’agit d’une application web avec un contrôle d’accès basé sur les rôles dans les projets. Le simulateur a été construit sur une durée de 2 ans, en utilisant les campagnes d’acquisition de données de 9 autobus, et en considérant de nombreux facteurs externes et internes. Un modèle prédictif a été développé en tirant parti du big data et de l’intelligence artificielle pour prédire la consommation de la flotte et les besoins en recharge. En plus de Systra et Axceta, Innovéé Québec, le CRIM et la STL ont participé au projet.
Les principales caractéristiques du simulateur TESS sont les suivantes :
- Intégration des contraintes physiques : modélisation précise de l’espace de stationnement et de la disposition du dépôt
- Intégration des contraintes opérationnelles : stratégies de stationnement des véhicules, stratégies de correspondance des trajets des véhicules, stratégies de recharge des véhicules
- Minimisation du ratio de test de l’infrastructure de recharge : scénarios de chargeur, essais de différentes capacités électriques, recherche du meilleur ratio CAPEX/fiabilité
- Minimisation de la demande en puissance : scénarios de réduction de pointe, intégration de la variation des coûts de l’énergie
- Simulation de l’exploitation et validation de la stratégie de recharge : simulation de l’exploitation quotidienne, exécution de scénarios de perturbation, exportation de la stratégie de recharge.
Résultats clés
En résumé, le projet a été extrêmement réussi, et le simulateur TESS est utilisé pour des projets similaires visant à optimiser les flottes de véhicules électriques, les investissements dans l’infrastructure et la gestion de la demande en énergie. En moyenne, Systra a permis de réduire jusqu’à 60% les dépenses en capital initiales de ses clients, ainsi qu’une baisse significative de la demande en énergie pouvant aller jusqu’à 70%. La solution est actuellement opérationnelle et facilite la détermination des impacts réels de la consommation sur les offres de services de transport ainsi que la simulation de divers scénarios de perturbation afin d’assurer un fonctionnement fluide des opérations.
« Axceta a joué un rôle crucial dans le développement d’outils de simulation pour aider nos clients à naviguer dans les défis de l’électromobilité et en maximiser les avantages. De plus, collaborer avec eux a été un réel plaisir et nous les considérons comme une partie intégrante de notre équipe. » – Christophe Farley-Legault, ing., Responsable de produit chez Systra.