ÉCOcalculateur du Port de Barcelona

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1 ÉCOcalculateur du Port de Barcelona Autorité Portuaire de Barcelone Version mise à jour le 26/04/2017

2 Table des matières 1. Introduction ÉCOcalculateur web Fonctionnement Comparatif Imprimer les résultats Modèle de simulation Tronçon maritime Tronçon terrestre Route Train Exemple d application du modèle... 11

3 1. Introduction L ÉCOcalculateur du Port de Barcelona est un outil qui permet de calculer les émissions de CO 2 dégagées par un transport effectué sur un itinéraire donné. La version web de l ÉCOcalculateur est une version simplifiée du modèle de calcul des émissions développé par l Autorité Portuaire de Barcelone et Mcrit SL. Le modèle d émissions s appuie sur un Système d Information Géographique, SIMPORT, le système d information et de modélisation de l hinterland et de l avant-pays du Port de Barcelona. SIMPORT permet de calculer les distances et les temps de parcours des différents trajets possibles entre les zones de l avant-pays et les régions statistiques européennes (NUTS 3). À partir de ces distances, il est possible de calculer les émissions de CO 2 en appliquant des facteurs d émissions et des tonnages à chaque véhicule. Seules sont calculées les émissions dégagées sur les distances parcourues par les différents modes de transport. Les émissions dégagées par la manutention des marchandises, la production des véhicules et les infrastructures utilisées pendant le transport, ne sont pas comptabilisées.

4 2. ÉCOcalculateur web L outil web a été conçu pour calculer les émissions correspondant à un itinéraire donné entre un port de l avant-pays et un emplacement dans l hinterland. Cet itinéraire comprend systématiquement un tronçon maritime entre le port de l avant-pays et le Port de Barcelona, et un tronçon terrestre entre le Port de Barcelona et l emplacement dans l hinterland. Ce tronçon terrestre peut être routier ou ferroviaire, mais le dernier kilomètre est toujours effectué par la route Fonctionnement L application web fonctionne de manière séquentielle : i. Port de l avant-pays : sélectionné à l aide d un assistant permettant de choisir progressivement la région de l avant-pays, le pays, puis le port. ii. Emplacement dans l hinterland : choix d un emplacement en Europe en saisissant une adresse ou un nom. iii. Sens du trajet : choix entre un trajet dans le sens hinterland vers avantpays et un trajet dans le sens avant-pays vers hinterland. Les itinéraires proposés peuvent être différents car les routes maritimes ne sont pas forcément symétriques.

5 iv. Mode de transport terrestre : possibilité de sélectionner un trajet routier de bout en bout ou ferroviaire, le dernier kilomètre étant effectué par la route. Pour un trajet ferroviaire, il s agit de sélectionner le terminal intermodal où se fera le changement train route. Le système propose automatiquement les dix gares les plus proches de l emplacement choisi dans l hinterland. v. Calcul : en cliquant sur «calculer», le système trace le chemin optimal sur la carte et affiche schématiquement les informations importantes distance et émissions. Les icones permettent de zoomer sur la partie terrestre ou la partie maritime de l itinéraire Comparatif Image 1. Exemple de calcul d un itinéraire

6 Outre le calcul d itinéraires passant par le Port de Barcelona, il est possible d effectuer une comparaison avec un port de passage différent, dans l onglet «alternative». i. Port de passage : choisi à l aide d un menu déroulant dans lequel figurent différents ports européens. ii. Gare de passage : si la partie terrestre comprend un trajet ferroviaire, sélectionner la gare ferroviaire de passage. iii. Calcul : en cliquant sur «calculer», le système trace le chemin optimal sur la carte et affiche schématiquement les informations importantes distance et émissions du trajet réalisé en passant par le port alternatif, ainsi qu un comparatif avec les résultats obtenus en passant par le Port de Barcelona. Les icones permettent de zoomer sur la partie terrestre ou sur la partie maritime de l itinéraire. En outre, deux cases de vérification permettent d activer ou de désactiver chaque itinéraire sur la carte.

7 Image 2 Exemple de calcul d un itinéraire et comparatif avec un autre port de passage 2.3. Imprimer les résultats Le système permet de générer un rapport de synthèse reprenant les résultats de la simulation effectuée, dont une carte affichant les itinéraires. Deux modèles de rapport sont disponibles, l un pour une simulation d itinéraire en passant par le Port de Barcelona et l autre pour effectuer une comparaison avec un autre port de passage.

8 3. Modèle de simulation Ci-dessous, une description détaillée du modèle de calcul des émissions dégagées par chaque mode de transport Tronçon maritime Sur le tronçon maritime, on retient pour principe que le navire utilisé est toujours un porte-conteneurs avec 9.000EVP. La formule théorique de calcul de la puissance des moteurs principaux de porteconteneurs de différentes tailles, déterminée par Trozzi en 2010 pour le calcul des émissions maritimes ( est la suivante : GT = jauge brute. Puissance 2,9165 GT 0,8719 Le même document de Trozzi indique la vitesse moyenne du porte-conteneurs, 36 km/h, soit 20 nœuds, à laquelle s applique la formule précédente. Par ailleurs, la consommation de carburant permet de calculer l énergie consommée, en appliquant le rapport suivant, qui figure lui aussi dans le document mentionné cidessus : 1kWh 217 gcarburant La consommation est exprimée en grammes de carburant par heure. Cette équivalence, la formule de calcul de la puissance, la vitesse et la longueur du trajet permettent d obtenir la consommation par unité de longueur, en partant du principe que les moteurs principaux tournent à pleine puissance.

9 Le rapport entre EVP et GT est une régression statistique effectuée à partir de données Alphaliner. Les porte-conteneurs disponibles sont analysés, ce qui permet d obtenir la capacité en EVP et la tare (avec une plage de valeurs comprise entre 54 et EVP). Le rapport entre GT et nombre d EVP a été obtenu de manière statistique, en effectuant une régression des données disponibles, ce qui a permis d obtenir l équation suivante, EVP représentant le nombre maximum de conteneurs que peut transporter le navire : GT 0,00016 EVP 2 13,284 EVP 1696,27 La taille du navire est exprimée en nombre maximum d EVP, tandis que pour calculer la consommation (et donc les émissions de CO 2) il faut connaître le GT. La consommation théorique est tout d abord pondérée à 87%, étant donné qu en rythme de croisière, les moteurs ne tournent pas à 100%. On ajoute ensuite la consommation correspondant aux phases de manœuvre et d escale du navire. Selon le document ENTEC 2005, cette consommation équivaut à faire tourner les moteurs à 20% pendant respectivement 0,33 et 2,33% du temps de trajet. On divise cette consommation par le nombre d EVP transportés, en supposant que le navire est chargé à 80%. La consommation est multipliée par 3,17 pour obtenir les émissions de CO 2 (teneur moyenne en carbone du carburant maritime d après CORINAIR) Tronçon terrestre Le tronçon terrestre comprend le trajet routier et le trajet ferroviaire Route

10 Le calcul pour le tronçon routier est basé sur le modèle COPERT IV (à l origine de la méthodologie CORINAIR), dont la formule permet de déterminer la consommation de carburant en fonction de la vitesse, du type de technologie et de la taille du camion, ainsi que de son niveau de chargement. Ce modèle permet d obtenir la consommation de 84 types de véhicules différents. À titre indicatif pour effectuer une analyse sans disposer de renseignements concrets sur le camion utilisé, il est proposé de prendre le cas d un camion de t avec caisse mobile, à technologie EURO V, étant donné qu il s agit du véhicule standard utilisé pour le transport de conteneurs. Les émissions sont ainsi calculées en multipliant la consommation de carburant du véhicule choisi par 3,14 (teneur moyenne en carbone du gasoil de camion d après CORINAIR). La consommation est majorée pour simuler des camions chargés en moyenne à 75%, certains voyages étant effectués à vide Train On retient pour principe que les émissions du transport ferroviaire proviennent de sources indirectes. En d autres termes, tout le transport est effectué par voie ferroviaire électrique, mais l électricité provient en partie de sources non renouvelables. On obtient tout d abord le chiffre de 0,028 kwh/t-km, en appliquant le modèle LIPASTO (une méthodologie de calcul d émissions développée et appliquée en Finlande Cette valeur s applique à un train de conteneurs plein et le modèle part du principe que les trains sont toujours pleins. Il s agit d une donnée tirée de la circulation des trains en Finlande, mais c est la seule disponible, et l on part donc du principe que les trains porte-conteneurs présentent des caractéristiques extrapolables au reste de l Europe. S agissant du CO 2, on applique le chiffre de 0,4127 kgco 2/kWh (valeur 2005) fourni par l Agence européenne de l environnement (émission moyenne par

11 kilowattheure d électricité produite dans l Europe des 27 et figurant dans le document Étant donné que la consommation obtenue est exprimée en kwh par tonne transportée, il est nécessaire de convertir les conteneurs en tonnes. On retient pour principe que les conteneurs (EVP) transportent en moyenne 10 tonnes, un chiffre tiré des statistiques de chargement du Port de Barcelona Exemple d application du modèle Pour calculer les émissions d un itinéraire donné, on utilise tout d abord le SIG pour obtenir la longueur de chaque tronçon de la chaîne logistique. On choisit l itinéraire optimal en termes de coût total du transport, à l aide d un algorithme de Ford qui permet d obtenir le chemin le plus court entre deux points du réseau de transport. Pour le tronçon maritime, on majore la longueur de 13% pour simuler les conditions réelles de navigation, l existence d escales rallongeant le temps de trajet. Les longueurs de chaque tronçon de la chaîne (maritime, routier, ferroviaire) et les facteurs d émission précédemment décrits permettent de calculer les émissions de CO 2 associées. Tronçon maritime : CO 2 en t/evp = distance en km consommation de carburant / capacité du navire en EVP facteur de chargement facteur de manœuvre facteur d escale 3,17 facteur de remplissage de carburant 3,17 est le nombre de tonnes de CO 2 émises en brûlant une tonne de carburant maritime. La consommation dépend de la taille du navire et donc de l itinéraire exact, même si l on attribue généralement une valeur moyenne à chaque tronçon. Tronçon routier :

12 CO 2 en t/evp = distance en km consommation du camion facteur de chargement 3,14 /2 facteur de remplissage de carburant 3,14 est le nombre de tonnes de CO 2 émises en brûlant une tonne de carburant de camion et 2 est le nombre d EVP transportés par un camion standard. La consommation dépend de la taille et de la technologie du camion, mais on prend généralement à titre indicatif un semi-remorque de t EURO V, d une capacité de deux EVP. Tronçon ferroviaire : CO 2 en t/evp = distance en km 10 0,028 0,4127 / est le poids moyen d un EVP en tonnes ; 0,028 est la consommation moyenne d un train en kwh/t-km ; 0,4127 est le nombre de kg de CO 2 émis pour produire 1 kwh ; et est le coefficient de conversion en tonnes. Le modèle est applicable à un trajet donné entre un point d origine et une destination, ou à toute une matrice de flux entre l Europe et le reste du monde, ce qui permet d analyser l impact d une chaîne de transport mais également du système de transport européen en général.