Abonnez-vous Identifiez-vous

Identifiez-vous

Vos codes d'accès sont erronés, Veuillez les saisir à nouveau. Mot de passe oublié ?

Le tramway acquiert l'autonomie énergétique

Publié le

Bientôt capables de se rendre d'une station à l'autre sans caténaire ni rail d'alimentation, les systèmes de transport ferroviaire urbain vont aussi gagner du terrain en matière d'automatisation.

Embellie, plus pratique et aussi plus sûre, moins coûteuse à l'achat... La prochaine génération de trams et de métros légers aura des arguments à faire pâlir d'envie les agglomérations qui s'en passent encore.

Grâce à leur conception modulaire (voir schéma ci-contre), les rames de demain seront d'abord plus facilement adaptables aux desiderata esthétiques et pratiques (mode d'accès, capacité...) de la clientèle. Tout en se basant sur un châssis standardisé offrant de substantielles économies d'échelle. Courante dans le monde automobile, cette tendance s'impose maintenant dans le ferroviaire.

Dans les années à venir, l'esthétique des tramways va aussi bénéficier de la possibilité de supprimer la caténaire. Initiée avec le dispositif d'alimentation par le sol (APS) d'Alstom-Innorail, basé à Bordeaux, cette évolution se poursuit aujourd'hui avec la mise au point de systèmes de stockage d'énergie embarqués rendant également inutile le rail d'alimentation électrique.

Dans le cadre du Neoval - un projet de métro sans conducteur, soutenu par l'Agence de l'innovation industrielle et qui devrait se concrétiser d'ici à quatre ans - le tandem Siemens Transportation Systems (STS)- Lohr Industrie opte pour une solution hybride associant accumulateurs et supercondensateurs. « Dans chaque station, une arrivée électrique charge un banc de supercondensateurs (des éléments de 2,5 volts mis en série/parallèle pour atteindre 750 volts) situés non seulement à bord du train, mais aussi au sol. Au démarrage, le train est propulsé par ces derniers au moyen d'un rail d'alimentation d'une longueur limitée à la station, explique Pascal Duch, le directeur technique de Siemens Transportation Systems. Entre deux stations, les supercondensateurs fournissent à chaque moteur-roue la puissance nécessaire à la poursuite de l'accélération, jusqu'à 80 km/h, et se rechargent à 40 % au freinage. » Un mode de fonctionnement dans lequel les accumulateurs interviennent peu, sauf après un arrêt prolongé, lorsqu'il faut puiser l'énergie nécessaire au retour du train en station.

Batteries ou volants d'inertie

Jugés matures par Siemens Transportation Systems, les supercondensateurs n'ont en revanche par les faveurs d'Alstom qui, pour les trajets courts ne justifiant pas l'Alimentation par le sol (APS), leur préfère les bonnes vielles batteries ou, plus innovants, les volants d'inertie. Les premières ont été retenues pour le tramway Citadis de Nice qui entrera en service courant 2007. Ce tramway traversera deux places - l'une de 435 mètres, l'autre de 485 mètres - pour lesquelles aucune alimentation électrique n'est prévue. « Pantographe baissé, ces traversées seront assurées à 30 km/h au moyen d'accumulateurs nickel-métal-hydrure d'une capacité de 25 à 30 kWh et pesant 1 500 kilos, mis au point par Saft. De façon à ne pas les fatiguer et à conserver une bonne marge de sécurité, la profondeur de décharge n'est que de 10 à 20 %. La recharge est assurée par la caténaire sur tout le reste du parcours », précise Jean-Paul Moskowitz, responsable des systèmes d'énergie embarqués chez Alstom. Placés dans des coffres de toiture climatisés, ces accumulateurs auront une durée de vie de 5 ans à raison de 7 000 cycles par an.

Evalué depuis plus d'un an à Rotterdam, où il équipe une rame test sur les soixante mises en circulation, le stockage par volant d'inertie est lui aussi très prometteur. « Sur une section plate, un Citadis muni d'un volant de 325 kW sto-ckant 4 kWh peut parcourir 2 km avec une vitesse de pointe de 50 km/h », indique Jean-Paul Moskowitz. Mis au point en partenariat avec la société néerlandaise CCM (Centre for Concepts in Mechatronics), cet accumulateur cinétique à suspension cardanique est constitué d'une masse en fibres de carbone tournant à 22 000 tours par minute. Equipements de contrôle pris en compte, il occupe un volume de 2,3 x 1,4 x 0,5 mètres cubes et pèse 1 200 kilos. Outre une recharge plus rapide que celle d'un accumulateur électrochimique, il offre une durée de vie de trente ans - équivalente à celle d'un tramway - avec une maintenance minimale (changement de roulements).

En matière de services aux usagers, les constructeurs planchent sur l'internet à bord (via WiFi), mais aussi sur la fluidification du trafic grâce à des systèmes CBTC (Communications Based Train Control) ultraperformants. « L'idée est de garantir un strict respect des intervalles quelles que soient les perturbations, en jouant sur la vitesse et sur les temps d'arrêts en station, détaille Pascal Duch. Le système ira jusqu'à désaccoupler automatiquement certaines voitures du Neoval, jusqu'au nombre de 6, en fonction du nombre de passagers. »

Ces passagers seront par ailleurs vidéosurveillés en permanence, de façon à garantir un très haut niveau de sécurité. « Au sol, des logiciels de traitement d'images seront capables de détecter les comportements dangereux dans les voitures ou la présence d'objets abandonnés. » Un thème auquel Alstom s'intéresse lui aussi dans le cadre du projet Samsit, qui implique également l'Inrets, l'Inria, la SNCF ainsi que le CEA.

Des tramways pas plus chers

Pour autant, les tramways du futur ne seront pas plus coûteux. « Le Neoval sera meilleur marché que le Val actuel, insiste Pascal Duch. D'une part, parce qu'il se contentera d'un rail de guidage unique - type Translohr - et se passera de rail d'alimentation interstation ; d'autre part, parce qu'il inté-grera des composants standards de poids lourds à la fois pour les pneumatiques, les freins et les suspensions. » 1

Créez votre compte L’Usine Connect

Fermer
L'Usine Connect

Votre entreprise dispose d’un contrat
L’Usine Connect qui vous permet d’accéder librement à tous les contenus de L’Usine Nouvelle depuis ce poste et depuis l’extérieur.

Pour activer votre abonnement vous devez créer un compte

Créer votre Compte
Suivez-nous Suivre Usine Nouvelle sur Facebook Suivre Usine Nouvelle sur Twitter RSS Usine Nouvelle