AltEn - CleanTuesday
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TRANSPORT DE PASSAGERS A PROPULSION ELECTRIQUE SANS EMISSION Philippe 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 SOLUTIONS SANS EMISSION INCONVENIENTS / GasOil • Batteries rechargeables • poids • Panneaux photovoltaïques • coût • Hydrogène • encombrement Poids comparés de l’énergie Source 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, 12kmh Source 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€/ kWh Batteries : 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 chargedécharge des batteries Perte calorifique (tension, moteur immergé..) POD Bus de Mer Electro-solaire Réalisations AltEn • • • • • 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. Navette Fluviale à Propulsion Électrique Bus de Mer Electro-solaire Retour d’expérience 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 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.
