Améliorer les flux énergétiques dans les systèmes ferroviaires
Le développement d'un système de gestion de l'énergie des systèmes ferroviaires (REM-S) paneuropéen est un défi important qui serait impossible à relever pour un fournisseur, un opérateur ou un gestionnaire d'infrastructure agissant seul. Un consortium représentant les principales parties prenantes en Europe a réuni 18 partenaires qui ont travaillé ensemble sur le projet MERLIN (Sustainable and intelligent management of energy for smarter railway systems in Europe: An integrated optimisation approach) pour fournir une solution intégrée. En combinant leur expertise, les partenaires ont caractérisé les principaux réseaux de transport ferroviaire en Europe en définissant les infrastructures, les sous-systèmes et les composants. Les chercheurs ont ensuite développé une représentation graphique du flux énergétique global. Ils ont réalisé des cartographies de consommation d’énergie pour les systèmes d'alimentation en électricité des systèmes ferroviaires pour des réseaux représentatifs en Espagne, en France, en Suède et au Royaume-Uni. Cinq études de cas menées dans quatre pays européens ont aidé à évaluer les différents aspects d'une gestion énergétique améliorée. Le réseau haute vitesse de Paris à Lyon était pris en compte pour évaluer l'introduction d'un système de stockage de l'énergie destiné à augmenter la capacité de la ligne. En parallèle, les chercheurs ont essayé de minimiser les pertes d'énergie et d'améliorer la ponctualité et la livraison pendant les périodes de pic de demande énergétique dans les systèmes interurbains suédois. L'introduction d'un système de stockage de l'énergie dans le service périurbain en Espagne exploitant déjà le freinage rhéostatique (conversion de l'énergie cinétique en énergie électrique) a été évaluée pour offrir une énergie de traction plus efficace. Deux scénarios du Royaume-Uni ont également été inclus, l'un pour optimiser l'utilisation des véhicules électrifiés ou diesel et l'autre pour mettre en œuvre de nouveaux arrangements contractuels. Les partenaires ont présenté l'architecture de référence du REM-S basé sur le modèle Smart Grid Architecture et les principaux sous-systèmes des grands réseaux ferroviaires. Ils ont également défini la structure de l'outil d'aide à la décision qui soutient les objectifs du REM-S et les possibilités d'optimisation d'achat d'énergie. Comme il n'existe actuellement pas de normes applicables pour un système REM-S intégré, les chercheurs ont évalué la normalisation et le calibrage des compteurs d'énergie et des protocoles d'échanges d'informations entre composants depuis les compteurs énergétiques embarqués jusqu'aux composants de réseaux intelligents. Les résultats du projet incluent deux propositions de recommandations techniques. La première porte sur les couches entreprise, fonction et composant, tandis que la seconde porte sur les couches communication et information. Dans l'ensemble, MERLIN a développé les composants et les outils de gestion nécessaires à la gestion efficace des ressources énergétiques sur les systèmes ferroviaires électriques d'Europe. La normalisation attendue apportera une contribution importante en matière de développements futurs, de mise en œuvre et d'efficacité. Enfin, une gestion énergétique optimisée en vue d'une consommation réduite pourrait entraîner des économies pouvant être répercutées sur les consommateurs sous la forme de réduction des tarifs.
Mots‑clés
Chemin de fer, gestion de l'énergie, MERLIN, compteurs d'énergie, réseau intelligent
