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Smart grid ferroviaire : SNCF innove pour saisir de nouvelles opportunités énergétiques

Le système du smart grid ferroviaire devra permettre à SNCF de saisir de nouvelles opportunités de plusieurs millions d’euros chaque année autour de l’énergie, tout en promettant des impacts environnementaux plus positifs.

Publié le 30/09/2019 par La Rédaction
smart grid sncf

Si le réseau électrique intelligent destiné aux particuliers se démocratise depuis près de dix ans, le smart grid pour les industriels, capable de fournir du courant de haute et moyenne tension, reste aujourd’hui encore un vaste terrain d’expérimentations. D’ici 2021, SNCF veut résoudre cette problématique grâce à son projet « Smart grid ferroviaire », conduit par la direction Innovation & Recherche.

smart grid pics conso

L’intérêt du projet est avant tout économique. En effet, entre une facture d’électricité annuelle de plus de 600 millions d’euros, et le prix d’électricité qui augmente de 2% à 3% tous les ans, le groupe ferroviaire doit trouver une façon pour maintenir l’équilibre de sa balance énergétique. D’autant que, dans ce marché régi par le mécanisme de capacité, la facture électrique des industriels est basée, depuis 2017, sur leur capacité maximale de consommation (heures de pointes ou période hivernales). Par conséquent, SNCF doit maitriser ses pics de consommation : ses actifs tels que les trains, gares, et infrastructures ferroviaires sont tous concernés.

« À partir des gisements de données dont nous disposons, nous pouvons optimiser l’utilisation d’énergie et faire des nouveaux services, comme de l’effacement ou de la réduction des consommations », annonce Tony Letrouvé, chef de projet Smart grid ferroviaire.

Traduction : parce que les pics de consommation font vite monter les dépenses énergétiques, il est crucial de pouvoir couper le courant durant ces périodes critiques, sans impacter le service ou la production. La flexibilité des micros-réseaux est donc clé dans le smart grid. Au besoin, ils doivent pouvoir réaliser « l’effacement de consommation », c’est-à-dire « une réduction temporaire du niveau de consommation d’un site ou du réseau, en réponse à une sollicitation externe », explique le chef de projet.

Miser sur la digitalisation pour plus de flexibilité

Par exemple, dans OPTIconduite, une application d’aide à la conduite des TGV qui permet d’économiser de l’énergie, l’équipe de Tony Letrouvé développe un nouveau module intelligent permettant une période d’effacement, sans pour autant causer de retards. Ici, l’application gère la puissance de la traction en l’augmentant avant et après l’effacement, tout en prenant en compte les conditions réelles du roulement. Cet algorithme sera testé par les conducteurs pilotes fin 2019.

effacement traction

Autre exemple du potentiel du Smart grid : dans une gare flexible, le chauffage, la ventilation et la climatisation doivent pouvoir faire ce fameux « effacement » sur-mesure. Pour développer cette intelligence dans son « Lab énergie », l’équipe projet a créé un algorithme et l’a fait fonctionner sur une gare virtuelle de Besançon TGV, avec « les duplicatas de tous les hardwares qui s’y trouvaient ». « Dans le laboratoire, nous avons pu écrire les codes et les tester directement », se souvient Tony Letrouvé, « l’algorithme a par exemple appris comment les panneaux solaires réagissent lorsque la météo est changeante ». Les résultats sont ensuite validés sur le terrain. Chez SNCF, cette méthode de développement par simulation est utilisée dans les tests des batteries, panneaux solaires, ou encore les bornes de recharge des véhicules électriques.

« Aujourd’hui, nous avons fait plusieurs PoC dans les gares d’Aix TGV, de Besançon TGV, de Masséna et de Sarcelles St Brice. Unitairement, ces gisements sont viables, la problématique sera plus l’industrialisation », souligne le chef de projet. SNCF Gares & Connexions, de son côté, est en train de réaliser une identification des gares qui se prêtent à la mise en place de « Smart station », un dispositif qui converge avec le smart grid sur le plan énergétique.

Une intelligence globale

centrales thermiques

En somme, le smart grid ferroviaire est une intelligence globale qui permet de mieux orienter l’ensemble des consommations d’énergie. Pour ce faire, chaque micro-réseau doit pouvoir être géré à distance. « Il faut souvent ajouter des modules aux logiciels existants, et assurer que la connexion soit bien sécurisée », rappelle le chef de projet.

Au-delà de l’optimisation des factures d’énergie pour les consommateurs, la mise en place du smart grid promet un impact écologique plutôt positif. Les centrales de pointe – centrales thermiques à flamme – devront être moins activées quand la demande d’énergie deviendra moins fluctuante sur l’année. Les micros-réseaux flexibles pourront, quant à eux, utiliser davantage d’énergies alternatives, comme les panneaux solaires déjà déployés à la Gare d’Aix TGV.

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