La transition vers les transports publics électriques constitue une réponse tangible aux impératifs environnementaux. Les municipalités aux États-Unis adoptent massivement les bus électriques, tandis que l’augmentation rapide des flottes engendre une pression considérable sur les réseaux existants. Une solution innovante émerge désormais grâce à la modification des dépôts de bus, transformés en véritables centres de production énergétique autonomes. Les chercheurs internationaux multiplient les études sur le potentiel de production solaire de ces infrastructures urbaines.
Les bus électriques représentent un levier d’action multiple dans la lutte contre le changement climatique. La densité urbaine se trouve favorisée par leur déploiement, permettant ainsi le retrait de nombreux véhicules polluants des routes. Les émissions directes sont totalement supprimées grâce à leur motorisation électrique. La multiplication rapide des flottes électriques génère néanmoins des contraintes inédites sur les infrastructures énergétiques urbaines, lesquelles doivent être repensées. Les réseaux électriques traditionnels peinent à supporter la demande croissante générée par les recharges simultanées de nombreux véhicules.
La professeure Xiaoyue Cathy Liu, du département de génie civil et environnemental de l’université de l’Utah, a déclaré : «L’intégration de la production d’énergie solaire sur site et du stockage énergétique dans les dépôts de bus instaure un nouveau mode de production et de gestion des énergies renouvelables, transformant un dépôt de transport public en un hub énergétique produisant plus d’électricité qu’il n’en consomme».
Les conclusions de ses travaux démontrent la viabilité du concept. L’étude internationale associe des chercheurs de l’université Beihang en Chine, de l’université de technologie Chalmers en Suède et de l’institut Fraunhofer pour la recherche sur les systèmes et l’innovation ISI en Allemagne.
L’analyse s’appuie sur l’étude du réseau de bus de Pékin, plus vaste système de transport public au monde, dont la flotte atteint 27 000 véhicules.
En 2022, plus de 90% des bus en service étaient constitués de véhicules à émissions faibles ou nulles. Le maillage territorial comprend plus de 700 dépôts répartis sur 16 835 kilomètres carrés, formant une infrastructure considérable fonctionnant parallèlement au réseau électrique régional. Les chercheurs ont identifié dans cette configuration une opportunité unique d’optimisation énergétique à grande échelle.
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L’équipe de recherche a développé un modèle informatique sophistiqué intégrant les données de température et d’irradiance solaire de chaque dépôt, collectées durant l’année 2020. La surface disponible en toiture a été analysée minutieusement pour estimer la production potentielle des installations photovoltaïques. Les algorithmes prédictifs permettent d’anticiper les pics de production et de consommation avec une précision remarquable.
La professeure Liu a mis en évidence : «Le stockage d’énergie représente l’élément le plus coûteux du modèle, nécessitant la mise en place de programmes de recharge intelligents et stratégiques». Une observation fondamentale soulignant l’importance de la flexibilité dans la gestion énergétique des infrastructures. Les systèmes de tarification dynamique jouent un rôle déterminant dans la rentabilité globale du projet.
Les variations constatées entre les dépôts, tant en matière d’approvisionnement que de demande, ont été minutieusement étudiées. Les installations les plus actives optimisent naturellement l’utilisation de l’énergie solaire quotidienne, tandis que les dépôts périphériques nécessitent une gestion plus élaborée de leurs excédents énergétiques. Les systèmes de stockage innovants et la redistribution intelligente de l’énergie constituent les solutions privilégiées par les chercheurs. Le modèle développé pourrait être adapté à d’autres infrastructures civiles, multipliant ainsi les sources de production d’énergie renouvelable en milieu urbain.
Légende illustration : De nouvelles recherches menées par l’université de l’Utah explorent la manière dont les systèmes de transport public pourraient passer aux bus électriques sans perturber le réseau. Une étude du stylisme de Biejing suggère que l’utilisation des dépôts de bus comme centres de production d’énergie pourrait être la solution.
Article : ‘Transforming public transport depots into profitable energy hubs’ / ( 10.1038/s41560-024-01580-0 ) – University of Utah – Publication dans la revue Nature Energy
