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TRANSPORT DE PASSAGERS A PROPULSION ELECTRIQUE SANS EMISSION Philippe PALLU DE LA BARRIERE

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TRANSPORT DE PASSAGERS A PROPULSION ELECTRIQUE

SANS EMISSIONPhilippe PALLU DE LA BARRIERE

Page 2: AltEn - CleanTuesday

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

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

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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

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Dernière réalisation:

Ferry Boat de Marseille

En cours de construction:

Navette fluviale 75 PAX

En Projet: Transrade 130 PAX

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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.