L autobus électrique à recharge lente :

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1 L autobus électrique à recharge lente : Résultats d essais et remarques prospectives Présenté par: Antoine Malo Conseiller Technique Entretien et ingénierie

2 La STL en autobus usagers annuellement usagers par jour km parcourus litres de Diesel consommés

3 Contexte du projet Politique gouvernementale- Plan d action sur les véhicules électriques Vision des neuf (9) sociétés de transport au Québec de réaliser l électrification du réseau de transport urbain au Québec Politique de mobilité durable de la Ville de Laval

4 Choix Technologique Sans accumulateur Avec accumulateurs Trolley bus Bus électrique à recharge rapide ou biberonné Bus électrique à recharge lente Bus électrique avec remplacement batterie - alimentation en continu par caténaire - recharge complète ou partielle directement sur le réseau - par induction - par une prise sur le toit - par câble au garage - recharge complète par câble au garage - durée de six à huit heures - remplacement rapide des batteries en usine ou au garage

5 Choix Technologique Autobus 40 pieds (12 m) Plancher bas Technologie de traction et de batteries éprouvée Disponible rapidement Flexibilité d opérations Faible coût des infrastructures

6 Fiche Technique Modèle MKIV Ecosmart EV LFS Manufacturier Designline Corporation Novabus Chimie de batterie Sodium Nickel (Fiamm) N/A Capacité totale (kwh) 254 (12 batteries) ~5000 Temps de recharge 8 heures 5 minutes Autonomie (km) Poids total à vide (kg)

7 Structure de test Tests d autonomie en circuit fermé Tests de consommation sur les lignes de test Tests sur assignations Sans passagers Printemps 2013 Sans passagers Été 2013 Avec passagers Automne 2013

8 Structure de test Tests d autonomie en circuit fermé Tests de consommation sur les lignes de test Tests sur assignations Sans passagers Printemps 2013 Sans passagers Été 2013 Avec passagers Automne 2013

9 Résultats des tests d autonomie en circuit fermé Autonomie (km) Profils de vitesse air climatisé chauffage Autonomie vitesse constante 72 km/h (max) Autonomie vitesse constante 25 km/h Autonomie cycle urbain (distance inter-arrêts 300 m, vitesse moyenne 25 km/h)

10 Résultats des tests d autonomie en circuit fermé Consommation (kwh / km) vitesse constante 25 km/h 1.02 vitesse constante 72 km/h 1.24 cycle urbain vitesse moy 25 km/h 1.61

11 Résultats des tests d autonomie en circuit fermé Le système de chauffage augmente de plus de 40% la consommation énergétique en conditions hivernales Le système de climatisation augmente de près de 20% la consommation énergétique en conditions estivales Le test avec simulation d arrêt (moyenne de 25 km/h) était 50% plus énergivore que le test à vitesse constante à 25 km/h et 35% plus que celui à vitesse constante de 72 km/h.

12 Structure de test Tests d autonomie en circuit fermé Tests de consommation sur les lignes de test Tests sur assignations Sans passagers Printemps 2013 Sans passagers Été 2013 Avec passagers Automne 2013

13 Résultats des tests de consommation sur lignes de test 8 lignes de tests sélectionnées en fonction de leurs particularités (distance inter-arrêts, vitesse moyenne) Tests sans chauffage et sans air-climatisé La consommation moyenne du bus sur les lignes de tests: À vide Au GVWR kwh / KM Équivalent énergétique en Diesel Litre / 100 KM La consommation énergétique de l autobus électrique est près de 3 à 4 fois inférieure à celle d un Diesel

14 Résultats des tests de consommation sur lignes de test

15 Résultats des tests de consommation sur lignes de test Plusieurs variables font varier la consommation moyenne sur les lignes de tests. La fréquence des arrêts est la variable la plus lourde. * Ligne 903 Express avec 20% de voix de service à vitesse maximum

16 Structure de test Tests d autonomie en circuit fermé Tests de consommation sur les lignes de test Tests sur assignations Sans passagers Printemps 2013 Sans passagers Été 2013 Avec passagers Automne 2013

17 Résultats des tests sur assignations avec passagers La recharge durant la période de retour au garage permet d augmenter le nombre d assignations réalisées Choix des assignations en fonction de la distance AM et PM 180 assignations avec retour au garage Période au garage variant entre 1h00 et 5h30

18 Résultats des tests sur assignations avec passagers 40.6 km 92.3 km Assignation 200

19 Résultats des tests sur assignations avec passagers 83.1 km 84.5 km Assignation 181

20 Résultats des tests sur assignations avec passagers 61.7 km 96.2 km Assignation 134

21 100 Résultats des tests sur assignations avec passagers km 70.2 km Vitesse Niveau de charge :21 8:21 9:21 10:21 11:21 12:21 13:21 14:21 15:21 16:21 17:21 18:21 19:21 20:21 21:21 22:21 23:22 0:22 1:22 2:22 Assignation 171

22 Le taux de recharge jusqu à 80% est similaire peu importe le niveau de charge au début de la recharge Constats préliminaires

23 Sondage clientèle Service à la clientèle 96% de la clientèle croit que l autobus électrique s insère bien dans l environnement urbain de la ville de Laval 96% croit que le rôle de la STL est de s impliquer dans l expérimentation de cette technologie verte 98 % croit qu il est important que la STL s intéresse à des véhicules moins polluants

24 Enjeux

25 Consommation électrique Enjeux énergétiques Charge de maintien (chauffage des batteries et alimentation des modules électroniques) Puissance Consommation quotidienne Coût* 3 kw 72 kwh 2.27 $ / jour Puissance maximum Consommation totale Coût* Recharge complète 47 kw 220 kwh 7.02$ / recharge *Basée sur la tarification M (moyenne puissance) de la STL pour Avril 2013

26 Enjeux énergétiques Capacité des infrastructures de recharge

27 Enjeux d exploitation Étude de modélisation en collaboration avec l ÉTS de l utilisation de bus électriques à recharge lente à la STL en fonction de l exploitation actuelle. Évaluation des besoins en nombre d autobus pour satisfaire l exploitation. Évaluation des besoin en électricité pour la recharge.

28 Enjeux économiques Contrainte de la technologie Coût d achat double d un autobus électrique L autonomie limitée réduit la disponibilité des véhicules et engendre l achat de plus d autobus et par conséquent augmente la demande d espace de garage Autobus électrique Distance annuelle parcourue par autobus (km) (maximum estimé) Moyenne Maximum

29 Enjeux de planification Le réseau actuel de la STL doit composer avec les contraintes suivantes: Distances importantes des lignes et des interlignes Vitesse élevée de certains trajets interlignes en raison de l utilisation des autoroutes Achalandage variable sur ses lignes diminue les possibilités d effectuer de la recharge rapide sur le réseau Temps de battement très faible ne permet pas d effectuer de la recharge en bout de ligne

30 Enjeux de planification Contrainte de la technologie Électrique - Autonomie limitée et variable - style de conduite chauffeur - conditions climatiques - particularité des lignes - nombre de passagers (poids) -Aucune Diesel - Temps de recharge - durée minimum de retour au garage

31 La question du poids Normes du ministère des transport et des municipalités Poids maximum autorisé (kg) GVWR DesignLine EcoSmart (kg)

32 Enjeux de service L achat de véhicules par une société de transport est déterminé en fonction de trois principaux aspects liés à son service: Fréquence Rapidité Ponctualité

33 Avenues de réflexion Quel est le rôle de l exploitant dans le développement de la technologie de traction électrique? Qu arrive-t-il en cas de panne électrique? L efficacité d un réseau de transport en commun électrifié estelle envisageable avec un seul type de véhicule? Trolleybus pour les artères centrales à forte affluence Bus électrique pour les circuits résidentiels courts Bus hybride rechargeable pour les longs circuits en périphérie à faible affluence

34 La solution bi-énergétique? Évaluation de l utilisation de bus électriques avec prolongateur d autonomie qui permettrait de réduire de façon importante la consommation de carburant et de simplifier la planification du réseau en fonction de la technologie de traction électrique.

35

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