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Expérimentation de 2 lignes urbaines avec des autobus au gaz naturel pour véhicules

District de Poitiers

JM Gautherie, Catherine Coutelle

Tél : 05.49.52.37.59.

Fax : 05.49.52.37.65.

Partenaire : Société des Transports poitevins

 

Le district de Poitiers :

- 10 communes

- 115 000 habitants (1/3 de la population du département)

- 28 000 étudiants.

La société des Transports Poitevins (STP) :

- 15 bus

- 280 salariés

- 23 lignes pour 278 km de réseau et 679 arrêts

- 4,19 millions de km par an et 11 millions de voyageurs transportés.

 

A. Les enjeux du projet :

Les villes moyennes souhaitent adopter un mode de transport urbain pour lutter contre la pollution dans les centres historiques sans faire appel à des technologies coûteuses liées à des équipements lourds tels que tramway, trolley, VAL, …

Aujourd'hui la filière gaz naturel est celle qui paraît la plus prometteuse.

Qualités écologiques, pérennité et sûreté de la ressource distribuée par canalisations, sont les atouts connus de la filière gaz naturel.

La faisabilité technologique a déjà été prouvée au travers d'observations menées sur des prototypes qui ont fonctionné à Lille, Lyon, Marseille.

Le PRÉDIT a choisi de faire réaliser en vraie grandeur une expérimentation permettant de démontrer la faisabilité "industrielle" et d'éprouver les solutions techniques à une échelle proche des conditions d'exploitation réelles et qui permettent de prendre en compte les aspects économiques de l'utilisation du GNV (gaz naturel véhicule). Cette expérimentation en vrai grandeur doit servir aux industriels ( motoristes et fournisseurs de gaz carburant) pour tester leurs solutions technologiques et donc d'améliorer leur offre à l'intention des autorités organisatrices de transport et des transporteurs.

Enfin, l'aspect "plate-forme de démonstration" constitue un enjeu important du projet : les décisions des collectivités peuvent être éclairées par la confrontation avec les retours d'expérience d'un réseau et la visite d'une réalisation opérationnelle.

B. Le projet de Poitiers :

1. Historique et description générale :

A Poitiers, l'histoire du bus au gaz commence avec la restauration de la façade de l'Église Notre Dame. Dans un souci de préservation du patrimoine, un nouveau plan de circulation supprimant tout passage devant le monument a été mis en place ; les bus demeurant les seuls véhicules autorisés à passer à proximité de Notre Dame la Grande, le District de Poitiers a décidé de développer un moyen de transport non polluant.

L'étude de solutions techniques satisfaisantes, la recherche de partenariats et la mise au point du dossier financier se sont étalés sur 4 années. L'absence de réglementation dans le domaine du gaz naturel véhicule a nécessité que les promoteurs du projet s'interrogent et enquêtent longuement pour apporter des solutions à la fois fiables en fonctionnement et sûres du point de vue sécurité.

Le projet prévoit d'équiper deux lignes complètes de bus au gaz. Ces lignes traversent le secteur mixte piéton-bus et passent à proximité immédiate de notre Dame la Grande ; elles totalisent à elles seules 130 des 180 passages quotidiens dans cette zone. Il est envisagé de mettre en ligne 22 bus avant l'an 2000 et de porter le parc à 40 bus en 2003 si l'expérience se révèle concluante.

2. Aspects techniques :

2.1 Les bus :

Le choix a été fait d'utiliser la motorisation Gaz Naturel sur des bus nouveaux et non sur des bus anciens "adaptés".

Le gaz comprimé à 200 bars est stocké dans des bouteilles en matériaux composites sur le toit du bus ; ce choix technologique permet d'associer résistance et la légèreté et contribue donc à l'abaissement de la consommation. Celles ci sont solidement amarrées et ont été éprouvées pour résister aux agressions.

Le moteur utilise un "mélange pauvre" d'un rendement supérieur à ceux utilisant "mélange stœchiométrique" et d'une durée de vie a priori supérieure.

2.2 La station de compression :

Elle bénéficie d'une alimentation en gaz naturel à 20 bars ce qui permet de limiter les coûts énergétiques de compression. Deux compresseurs de 35 kwh assurent la mise en pression du gaz à 200 bars. Ces 2 compresseurs travaillent en série ce qui permet d'assurer un débit théorique de 400 m3 horaire. Le fractionnement de la capacité de compression permet d'assurer un fonctionnement en mode dégradé en cas d'incident sur un des 2 compresseurs.

2.3 L'aire de remplissage :

Le remplissage se fait "sur parking" pour limiter les risques liés à d'éventuelles fuites. L'aire de remplissage a été conçue pour accueillir 22 bus en remplissage lent. Ce mode opératoire a été retenu en raison de son caractère économique (tarif électrique de nuit, pas de personnel mobilisé pendant les opérations de remplissage).

Une borne de remplissage semi-rapide permet d'effectuer des appoints occasionnels pendant la journée et d'alimenter les autres utilisateurs (véhicules de service, bennes à ordures ménagères).

Dans une deuxième phase un poste de remplissage rapide sera mis en service avec un objectif de fonctionnement similaire à celui d'une station service classique (remplissage en 2 à 3 minutes).

2.4 Mise en sécurité du personnel de maintenance et des ateliers.

En l'absence de réglementation, la sécurité des conditions de travail est obtenue par :

- la mise en place de procédures et la formation des opérateurs ;

- l'aménagements des ateliers (détecteurs de gaz, système d'alarme, ventilations asservies, …)

Dans une phase ultérieure le remisage sous dépôt de véhicule gaz rendra nécessaire des aménagements complémentaires afin d'assurer une mise en sécurité complète du dépôt (ventilation naturelle permanente, vidéo surveillance…)

2.5 Programme expérimental :

Un comité de pilotage de l'expérimentation a été constitué avec l'ensemble des partenaires techniques et financiers afin de coordonner la recherche de références techniques et économiques ; il cherche également à fédérer les partenaires en les impliquant dans l'optimisation de la technologie ; enfin, un chargé de mission a été recruté pour assurer la recherche et la diffusion des résultats de l'expérimentation.

Le comité de pilotage cherche à évaluer :

- la qualité écologique de la solution gaz par mesure des émissions polluantes (passage de bus au banc à rouleaux) ;

- les performances techniques et économiques de la technologie gaz carburant en comparaison avec les bus diesel (consommations de carburant, coûts et conditions de maintenance, gestion de la station de compression, mesures de bruits, …) ;

- les problèmes réglementaires préjudiciables au développement de la filière et les solutions envisageables.

3. Premiers résultats :

3.1 Perception par les usagers :

Une enquête a été menée auprès de 350 usagers du bus dans le but de recueillir leurs impressions après les premiers mois de fonctionnement. La perception du bus au gaz est globalement très bonne.

3.2 Fiabilité :

Le parc tourne à son rythme de croisière depuis le mois d’Août. Depuis cette date, le parcours moyen mensuel réalisé atteint prés de 5500 km ; ce chiffre est à rapprocher des 5300 km mensuels réalisés par les bus diesel contemporain ; il témoigne du bon niveau de disponibilité des bus au gaz.

3.3 Consommation :

Des mesures de consommations ont été réalisées depuis la mise en service des premiers bus au gaz.

Un des enjeux importants de l’expérimentation de Poitiers est la comparaison des consommations de gaz et de gasoil sur des lignes identifiées. La campagne de mesures conduite pendant l'été 1998 permet d’apporter des éléments de réponse au niveau du rapport gaz/gasoil ; dans les conditions d’exploitation de Poitiers, (climat, charge, vitesse commerciale, topographie, qualité du gaz), il faut 1.3 m3 de gaz " normal " pour remplacer 1 litre de gasoil. Les variations de cette valeur en fonction des types de lignes (urbaine ou semi urbaine) sont peu importantes.

3.4 Bruit :

Les résultats obtenus confirment largement ceux des enquêtes de perception réalisées au mois de mai auprès des conducteurs et des passagers. Le bus au gaz est globalement moins bruyant. L’effet sur le piéton est le plus manifeste puisque l’écart bus diesel bus gaz est de 8 DbA ce qui est très significatif. Au niveau des passagers, la réduction du niveau sonore est encore très importante puisqu’elle atteint 4 à 5DbA.

3.5 Visites et délégations reçues :

12 délégations (dont 3 délégations étrangères) sont venues visiter la plate-forme expérimentale pendant le 2 ème semestre 1998 confortant la mission de site de démonstration qui avait été assignée au site de Poitiers.

Conclusion :

L'intérêt de l'expérimentation atteint dores et déjà les objectifs qui lui avaient été fixés ; il bénéficie également du soutien de la communauté européenne au travers du projet THERMIE qui réunit 10 villes européennes engagées dans l'utilisation du gaz naturel carburant.

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