Avant de renforcer un raccordement électrique ou d’ajouter des batteries, encore faut il savoir ce que l’infrastructure existante peut réellement supporter. Une approche développée à l’ETH Zurich permet de simuler les opérations d’un dépôt et d’optimiser ensemble missions, véhicules, recharge et réseau.
Électrifier une flotte ne consiste pas simplement à remplacer des véhicules thermiques et installer des bornes. Chaque véhicule revient à une heure différente, repart pour une nouvelle mission et dispose de sa propre fenêtre de recharge. Tous partagent pourtant la même puissance disponible.
Planifier avant d’investir
Des chercheurs de l’ETH Zurich ont développé un modèle qui considère le dépôt comme un seul système. Les missions, les besoins énergétiques, les chargeurs, la puissance du réseau et le coût de l’électricité sont analysés ensemble. L’objectif est de garantir que chaque véhicule soit prêt au bon moment tout en utilisant au mieux l’infrastructure disponible.
Une WebApp permet déjà de construire virtuellement un dépôt, de sélectionner des lignes, de générer les missions des véhicules et de comparer différentes stratégies de recharge. Elle permet ainsi de tester des questions très concrètes. Le raccordement actuel suffit il si la flotte augmente ? Quelle puissance faut il réellement prévoir ? Une batterie stationnaire est elle utile ?
Ne plus charger tous les véhicules de la même manière
Un bus qui rentre au dépôt n’a pas forcément besoin de charger immédiatement à pleine puissance. Certains repartent rapidement, d’autres plusieurs heures plus tard. En connaissant les missions, l’état des batteries et la puissance disponible, le système peut décider quel véhicule charger, quand le charger et à quelle puissance.
Dans un scénario présenté lors de l’eSandbox Meetup, sept bus chargés dès leur retour créent un pic d’environ 450 kW. En répartissant intelligemment leur recharge sur le temps disponible au dépôt, ce pic tombe à 90 kW. La flotte, les besoins énergétiques et le matériel restent les mêmes. Seule la stratégie change.
Avant d’ajouter de l’infrastructure, peut on mieux utiliser celle que l’on a déjà ?
De la planification à l’orchestration
La recherche va plus loin qu’un simple planning. Elle prend aussi en compte les incertitudes de consommation et ouvre la voie à une orchestration dynamique. Si un véhicule rentre plus tard ou consomme davantage que prévu, le plan de charge peut être recalculé et la puissance redistribuée.
Cette logique trouve aujourd’hui une application concrète avec nihito. L’orchestrateur relie les informations liées à la flotte, aux véhicules, à la recharge, à l’énergie et aux opérations du dépôt afin de coordonner l’ensemble comme un seul système.
Les travaux ont également donné lieu à une publication scientifique. Dans les dépôts étudiés, l’optimisation peut réduire fortement les pointes de puissance et, dans certains cas, diminuer de plus de 40 pour cent la capacité réseau nécessaire pour assurer l’exploitation.
La vidéo ci dessous montre concrètement comment l’outil permet de construire et d’analyser un scénario de dépôt.
C’est aussi le rôle de l’eSandbox de Sion. Faire avancer, à son échelle, l’électrification des transports publics en Suisse grâce à des solutions concrètes, testées au plus près de l’exploitation.
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