Une équipe de chercheurs de l’Université de Coimbra (UC) a développé un modèle intelligent qui optimise de 30 à 40 % la recharge des flottes de bus électriques, réduisant les coûts d’exploitation et augmentant le cycle de vie des batteries.
C’est une autre avancée à prendre en compte dans le processus de décarbonation des transports publics et essentielle pour accroître l’efficacité énergétique.
Des chercheurs de l’Université de Coimbra ont développé un modèle intelligent qui permet d’optimiser de 30 à 40 % la recharge des flottes de bus électriques, ce qui réduira les coûts d’exploitation et augmentera la durée de vie des batteries.
L’étude a été publiée dans la revue Energy et a été réalisée à l’Institut des systèmes et de l’ingénierie informatique de Coimbra (INESC Coimbra) de l’Université de Coimbra et financée par la Fondation pour la science et la technologie (FCT).
Les auteurs du modèle, Jônatas Augusto Manzolli, João Pedro Trovão et Carlos Henggeler Antunes, expliquent que la décarbonisation des transports publics est essentielle pour accroître l’efficacité énergétique, atténuer le changement climatique et réduire la pollution urbaine. Cependant, de nombreux défis subsistent :
Il reste encore des défis à surmonter pour permettre l’adoption massive de ces véhicules dans les villes, à savoir les infrastructures et les limitations opérationnelles. Actuellement, le réseau électrique n’est pas prêt pour l’électrification complète des transports publics. Par conséquent, il est nécessaire de trouver des solutions qui surmontent ces obstacles.
Chercheurs João Pedro Trovão, Carlos Henggeler Antunes et Jônatas Augusto Manzolli.
Le modèle développé par les chercheurs de l’INESC Coimbra propose une approche mixte considérant la vente d’énergie au réseau via la technologie V2G (véhicule à griller) et la dégradation de la batterie.
Ce qui distingue ce modèle est précisément le fait qu’il prend en compte la dégradation des batteries, soulignent Carlos Henggeler Antunes et João Pedro Trovão, également professeurs au FCTUC et à l’Institut polytechnique de Coimbra, respectivement.
Tous les véhicules n’ont pas besoin d’être entièrement chargés
La principale nouveauté du modèle est d’inclure un cadre de vieillissement des batteries pour évaluer les coûts de dégradation, ce qui permet d’augmenter le cycle de vie des batteries, qui sont actuellement encore chères.
Tous les véhicules n’ont pas besoin d’être entièrement chargés pour fonctionner quotidiennement. Cet aspect est pertinent car il réduit le coût total de charge et joue un rôle dans l’amélioration du cycle de vie des batteries.
Pour évaluer l’efficacité du modèle développé, les chercheurs ont réalisé une étude de cas en utilisant des données réelles de la flotte de minibus électriques qui circulent dans la ville de Coimbra, appelés « pantoufles ». Plusieurs analyses ont été réalisées pour comprendre comment le modèle fonctionnerait de manière optimale dans la gestion de flotte.
Tests réels sur les flottes de minibus électriques de la ville
Les résultats obtenus montrent que, en comparant le pire scénario possible – par exemple, charger la flotte au moment où l’énergie est la plus chère, charger tous les bus en même temps, c’est-à-dire sans aucune sorte de coordination – avec le modèle développé, une amélioration comprise entre 30 et 40 % a été obtenue, un pourcentage très élevé, montrant que, si le chargement est coordonné, la réduction des coûts est très importante.
L’équipe a également effectué des tests d’analyse de sensibilité pour évaluer les possibilités de commercialisation de l’énergie avec le réseau électrique, après avoir vérifié qu’elle ne serait pas avantageuse actuellement, mais qu’elle pourrait être économiquement rentable dans un avenir proche.
Les chercheurs expliquent que le système évalue les «possibilités de transactions énergétiques avec le réseau en tenant compte de scénarios de prix de remplacement des batteries et de variations du prix de l’électricité. En ce qui concerne la dégradation des batteries et les ventes d’énergie, notre étude indique que d’ici 2030, les coûts d’exploitation pourraient être inférieurs de 38 %. Ainsi, l’approche présentée dans ce travail fournit un outil qui peut être utilisé par les opérateurs de transport public pour aider à la prise de décision concernant l’électrification des flottes de bus ».
La prochaine phase de l’enquête portera sur l’élaboration d’une version plus détaillée du modèle d’optimisation, permettant une prédiction en quelques minutes, pour réagir, par exemple, lorsqu’un accident survient et nécessite une réorganisation de l’ensemble de la flotte et de son chargement. Intitulé « Electric Bus Coordinated Charging Strategy Considering V2G And Battery Degradation », l’article scientifique est consultable : ici.
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