Analyse du potentiel de contribution des batteries embarquées au réseau d’alimentation électrique des trolleybus

• Forschungsstelle: BAV
• Projektnummer: 156

Kurzbeschreibung (Französisch)

Zugehörige Dokumente

• Descriptif projet [PDF] 406 kB

Projektziele (Französisch)

Des chutes de tension sont constatées sur certains secteurs de la ligne aérienne de contact (LAC) des trolleybus distants des sous-stations d’alimentation. L’apparition de batteries embarquées dans les trolleybus offrira de nouvelles opportunités.

Il s’agit d’étudier le comportement du réseau d’alimentation entre la ligne de contact et les batteries embarquées sur les deux aspects suivants :
- Analyser les problèmes effectifs assimilés aux chutes de tension dans le réseau d’alimentation électrique
- Analyser les pertes de puissance pour les véhicules subissant la chute de tension afin d’adapter les infrastructures LAC.

Abstract (Deutsch)

In der vorliegenden Studie wird der Einfluss der Ausrüstung von Trolleybussen mit Traktionsbatterien mithilfe von Simulationen untersucht. Anhand des Netzes der Verkehrsbetriebe von Lausanne (TL) werden verschiedene Szenarien der Ausrüstung zukünftigen Flotte mit Batterien, oder mit Rekuperation der Energie in das Fahrleitungsnetz, simuliert und miteinander verglichen. Die Ausrüstung sämtlicher Busse mit Batterien ermöglicht im Fahrplan-Szenario 2025 eine Energie-Einsparung von etwa 13% im Vergleich zu einem Szenario ohne Rückgewinnung der Bremsenergie. Darüber hinaus zeigen die Simulationen weitere wichtige Vorteile der Ausrüstung mit Batterien auf. Die Energiespeicherung auf den Fahrzeugen ermöglicht eine sehr weitgehende Glättung der aus dem Netz bezogenen Leistungsspitzen. Dadurch werden Spannungseinbrüche im Netz stark reduziert und die Auslastung der Unterwerke wird gleichmässiger. Investitionen in die Infrastruktur der Energieversorgung können damit vermieden oder viel weiter in die Zukunft verschoben werden. Das Potential der Rekuperation ist demgegenüber ohne Investitionen in die Energieversorgungs-Infrastruktur deutlich geringer. Einzig mit der Erweiterung von Unterwerken so, dass sie Energie ins Dreiphasennetz zurückspeisen können, liesse sich noch etwas mehr Energie einsparen als mit den Batterien, jedoch ohne die anderen genannten Vorteile ebenfalls zu erzielen.

Abstract (Englisch)

In this study, the influence of equipping trolley buses with traction batteries is examined by means of simulations. Based on the Lausanne Public Transport Network (TL), different scenarios of equipping future fleets with batteries, or with energy recuperation in the catenary network, are simulated and compared. Equipping all buses with batteries will allow energy savings of around 13% in the 2025 timetable scenario compared with a scenario without recuperation of braking energy. In addition, the simulations show further important advantages of equipping buses with batteries. The energy storage on the vehicles enables a very extensive smoothing of the power peaks drawn from the grid. This greatly reduces voltage drops in the grid and makes the utilisation of the substations more even. Investments in the energy supply infrastructure can thus be avoided or postponed much further into the future. By contrast, the potential for recuperation is significantly lower without investment in energy supply infrastructure. Only by extending substations in such a way that they can feed energy back into the three-phase grid could a little more energy be saved than with batteries, but without also achieving the other advantages mentioned.

Abstract (Französisch)

Dans la présente étude, l'influence de l'équipement des trolleybus avec des batteries de traction est examinée au moyen de simulations. Sur la base du réseau de transports publics de Lausanne (TL), différents scénarios d'équipement des futures flottes avec des batteries ou avec la récupération d'énergie dans le réseau de lignes aériennes sont simulés et comparés. L'équipement de tous les bus avec des batteries permettra des économies d'énergie d'environ 13 % dans le scénario de l'horaire 2025 par rapport à un scénario sans récupération de l'énergie de freinage. En outre, les simulations montrent d'autres avantages importants de l'équipement des bus avec des batteries. Le stockage d'énergie sur les véhicules permet un lissage des pics de puissance tirés du réseau. Cela réduit considérablement les chutes de tension dans le réseau et rend l'utilisation des sous-stations plus uniforme. Les investissements dans l'infrastructure d'approvisionnement en énergie peuvent ainsi être évités ou reportés beaucoup plus loin dans l'avenir. En revanche, le potentiel de récupération est nettement plus faible sans l’investissement dans l'infrastructure de sous-stations bidirectionnelles. Seule l'extension des sous-stations de manière à ce qu'elles puissent réinjecter de l'énergie dans le réseau triphasé permettrait d'économiser plus d'énergie qu'avec des batteries embarquées, mais sans atteindre les autres avantages mentionnés précédemment

Publikationen / Ergebnisse (Französisch)

Zugehörige Dokumente

• Rapport final [PDF] 9'679 kB