Post on 05-Jan-2017
TRANSPORT DE PASSAGERS A PROPULSION ELECTRIQUE
SANS EMISSIONPhilippe PALLU DE LA BARRIERE
AltEn : Concepteur et Constructeur de navires à propulsion électrique pour le transport de passagers
Nos objectifs:• Économie d’énergie• Réduction des émissions de gaz à effet de serre• Réduction des émissions sonores• Réduction des vibrations
Respecter les contraintes des navires de servitude
Capacité à assurer un service journalier:- fiabilité- autonomie
Facilité d’utilisation et de maintenance :- manœuvrabilité, maniabilité- simplicité des systèmes de pilotage et de contrôle
Pertinence économique:-amortissement du surcoût d’acquisition par de faibles coûts de fonctionnement
Les atouts de la propulsion électrique• Zéro Émission• Réduction du bruit, des odeurs et
vibrations• Compact, Immergeable (POD)• Possibilité de rendement élevé• Possibilité de couple élevé à tout régime• Entretien réduit
Limitation principale : l’énergie électrique embarquée
INCONVENIENTS / GasOil
• poids
• coût
• encombrement
SOLUTIONS SANS EMISSION
• Batteries rechargeables
• Panneaux photovoltaïques
• Hydrogène
Poids comparés de l’énergieSource d’énergie Poids de l’énergie à l’arbre
d’hélice
Gas Oil 4000 Wh/kg
Batterie Ni-Cd 30 Wh/kg
Batterie Lithium 80 à 130 Wh/kg
PAC hydrogène 250 Wh/kg
Coûts horaires navire 75 PAX, 12kmhSource d’énergie
Consommation horaire
Prix de l’énergie Coût horaire de l’énergie
Navire thermique conventionnel
12 litres Gasoil 0,55€ à 1,1€ par litre 6€ à 12€ par heure
Navire AltEn Zéro Emission
12 kWh électricité
Réseau edf: 0,04€/ kWhBatteries : 0,55€ / kWh
7€ par heure
La conception des navires sans émission : Diminuer la consommation hydrodynamique
Poids- Construction légère (composite, aluminium )- Équipements et aménagements simplifiés
Formes- Catamaran- Optimisation forme pour vitesse de service (interaction entre les coques)
Hélice- Optimisation à la vitesse de service en utilisant le couple du moteur électrique (grand diamètre, rotation lente)- Alimentation de l’hélice: forme du POD, forme carène
- Entretien, nettoyage
La conception des navires sans émission : Augmenter le rendement de la chaîne électrique
Moteur - technologie: synchrone brushless- optimisation du rendement à la
vitesse de service- Immergé devant l’hélice
Alimentation et régulation électronique des moteurs
Régulation électronique de la température et de la charge-décharge des batteries
Perte calorifique (tension, moteur immergé..)
POD Bus de Mer Electro-solaire
Réalisations AltEn
Navette Fluviale à Propulsion Électrique
Bus de Mer Electro-solaire
• Catamaran en matériaux composites
• 75 passagers, 15 mètres, 19 tonnes à pleine charge
• Moteur POD relevable orientable 2 x 22 kW
Vitesse maxi: 9.5 nœuds• Batteries Ni Cd : 2 tonnes, 100
kWh Autonomie :
100 km à 12 km/h (vitesse
de service) 30 km à 18 km/h• Panneaux photo-voltaïques: 26
m², 3.4 kWc Supplément autonomie : 20%
moyen en été.
Expérience: - 7 bateaux en transport en commun naviguant tous les jours - déjà onze années pour un de ces bateaux
Très bonne fiabilité et maintenance très faible si: - composants électriques sont dans leur domaine de fonctionnement: tension, température.. - importance de la gestion électronique et des protections.
Batteries Ni-Cd : - durée de vie supérieure à 5 ans - remise à niveau trimestrielle
Moteurs POD - une demi-journée par an de maintenance
Nécessite - Personnel de maintenance qualifié - Formation des pilotes
Retour d’expérience
Dernière réalisation:
Ferry Boat de Marseille
En cours de construction:
Navette fluviale 75 PAX
En Projet: Transrade 130 PAX
Conclusions• Possibilité de réaliser un service commercial journalier sans
émission à 6 nœuds – 12 km/h (autonomie, sécurité, fiabilité, coût)
• A condition de concevoir des navires économes en énergie en adoptant des solutions hydrodynamiques performantes ainsi qu’une chaîne de propulsion à haut rendement.
• C’est le poids de l’énergie électrique embarquée qui limite la vitesse de service et l’autonomie
• Les technologies Lithium et Hydrogène autoriseront des services à moyennes vitesse (9 – 10 nœuds) dès lors que des produits sûrs et fiables seront accessibles financièrement.
• L’agrément des passagers (bruit, odeurs, vibrations) ainsi que la maniabilité ( couple moteur électrique et orientation POD) sont des facteurs qui favorisent aussi le développement de ce type de bateau
• Nécessite un investissement financier plus important mais il est amorti sur vingt ans aux coûts GO et batteries actuelles. L’évolution des coûts GO et batterie jouent en faveur des véhicules zéro émission. De futures incitations financières en faveur des bateau ZE pourraient aussi faciliter leur développement.