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Pour atteindre son objectif de zéro émission de carbone d'ici à 2035, le comté de Montgomery, dans le Maryland, s'est lancé dans un programme d'électrification de sa flotte de bus avec un micro-réseau intégré d'énergie renouvelable et de stockage de batteries pour la recharge des véhicules.
Le Brookville Smart Energy Bus Depot permettra de réduire les émissions de carbone de 62 % et de réduire les émissions de gaz à effet de serre de 160 000 tonnes sur toute la durée de vie du parc de bus alimenté par le micro-réseau. Le comté est déjà un chef de file en matière de micro-réseaux, puisqu'il a créé des prototypes de contrats d'énergie en tant que service (EaaS) et des procédures de développement que les gouvernements locaux peuvent étudier et utiliser.
Pour le Brookville Smart Energy Bus Depot, AlphaStruxure a fait appel aux capacités d'ingénierie d'Arup pour moderniser l'infrastructure du site de l'installation de bus existante afin d'électrifier les véhicules et de connecter tous les composants pour les opérations de micro-réseau. Le micro-réseau de 6,5 MW comprend des auvents solaires à la hauteur des bus, une production d'énergie sur site, un stockage d'énergie par batterie et une capacité de charge de plus de 4,14 MW. Outre les équipements de micro-réseau et les chargeurs de bus, le système comprend également 2 MW de panneaux photovoltaïques sur un auvent aérien, un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) et des générateurs d'énergie sur site pour atteindre une résilience de 100 % face aux intempéries et aux pannes de réseau. L'interconnexion des micro-réseaux est une entreprise complexe, et la transition des flottes de bus du diesel à l'électricité exige un service ininterrompu. Bien que les outils et les produits existent pour construire des micro-réseaux pour l'électrification des flottes d'autobus, la connaissance de cette industrie naissante, la conscience des changements rapides sur le marché et la coordination entre les différents fournisseurs sont essentielles pour une conception et une exploitation réussies des micro-réseaux.
Avec la transition vers les bus électriques à batterie, chaque site, région et agence de transport a ses propres exigences, ce qui nécessite des solutions personnalisées et hautement coordonnées pour les micro-réseaux. Arup a pu s'appuyer sur une équipe d'ingénieurs multidisciplinaire expérimentée dans l'infrastructure et l'électrification des flottes pour concevoir une solution permettant à Brookville d'optimiser ses opérations et de s'adapter aux conditions difficiles du site. En plus de la conception électrique du micro-réseau, nos services comprenaient l'ingénierie civile du site pour la conformité et l'autorisation des eaux pluviales, l'ingénierie structurelle et géotechnique pour soutenir l'équipement sur le site contraint, l'ingénierie de la plomberie pour les connexions des générateurs, les études de puissance du micro-réseau et la coordination des services publics, y compris les accords d'interconnexion.
Adapter le site à l'électrification
Travaillant avec un parc de bus actif qui est resté opérationnel pendant la construction, l'équipe d'Arup a rapidement pivoté pour adapter la conception aux conditions existantes et aux contraintes du site. Il s'agissait notamment de coordonner les installations de gestion des eaux pluviales existantes, de mettre en place des structures d'équipement pour réduire la perte de places de stationnement pour les bus et de travailler en étroite collaboration avec l'équipe de conception photovoltaïque pour optimiser l'efficacité des conduits et des tranchées sur l'ensemble du site. Adjacent au parc Meadowbrook et au ruisseau Rock Creek, il était important de minimiser les modifications du site qui auraient réduit l'espace vert perméable existant. Une structure de pont en acier sur des piliers hélicoïdaux a été conçue pour accueillir le conteneur BESS de 70 tonnes, et une solution de mur en gabion a été utilisée pour niveler une partie inclinée existante de l'aire de stationnement pour les générateurs.
Électrification durable et résiliente
Nous avons pu mettre à profit notre expérience en matière d'infrastructure d'électrification des bus, de stockage d'énergie et de systèmes d'énergie renouvelable pour le Brookville Smart Energy Bus Depot. Les composants de production sur site offrent résilience et fiabilité pour assurer une disponibilité de charge ininterrompue pour la flotte de bus à toute heure. En outre, les commandes du micro-réseau permettront de multiples modes opérationnels, de sorte que les opérateurs pourront passer du mode îlot à la connectivité avec le réseau. Par exemple, s'il y a des périodes pendant lesquelles la batterie est épuisée ou le réseau électrique local est en panne, ou si l'équipement de production doit être entretenu, il y a toujours des modes supplémentaires pour s'assurer que les véhicules du parc requis peuvent être rechargés.
L'un des défis de l'électrification des flottes d'autobus est l'afflux rapide de fabricants, de vendeurs et de produits concurrents sur le marché, qui a été exacerbé par les interruptions de la chaîne d'approvisionnement liées à la pandémie de Covid-19. Arup a été en mesure de répondre aux changements d'équipement au-delà de ceux sélectionnés à l'origine, ce qui a permis d'améliorer les performances du micro-réseau et d'accroître la flexibilité pour répondre aux demandes futures des dépôts. L'équipe a également coordonné les différents fabricants afin de garantir une interconnexion optimale et la conformité aux réglementations. En outre, la connaissance par Arup du processus d'autorisation local et l'expérience antérieure avec le service public local se sont avérées essentielles pour faire avancer efficacement le projet d'électrification du dépôt de bus.
L'électrification apporte de multiples avantages
En continuant à développer sa flotte électrique et son infrastructure de recharge, le comté de Montgomery peut voir des avantages au-delà de la réduction des émissions de carbone et d'un système de bus résilient et fiable. Les riverains des lignes de bus desservies par des véhicules électrifiés bénéficieront d'un air plus pur, et les résidents comme les usagers profiteront de bus plus silencieux, à l'intérieur comme à l'extérieur. La réduction des coûts d'exploitation d'un parc de bus électriques, grâce aux économies réalisées sur la maintenance et le carburant diesel, permettra de dégager des fonds pour continuer à acheter d'autres bus électriques.
Ouvrir la voie
Le dépôt de bus à énergie intelligente de Brookville montre une voie durable à d'autres municipalités et au secteur privé, en leur permettant de passer à l'électrification et de récolter la valeur d'un système de transport durable, résilient et rentable.
En plus de réduire les émissions de carbone, le dépôt de bus à énergie intelligente de Brookville garantit un système de transport public fiable pour le comté. Il permet d'assurer des services de bus ininterrompus en cas de coupures de courant de longue durée dues à des conditions météorologiques défavorables, ainsi qu'en cas de perturbations à court terme du réseau électrique. Le comté dispose actuellement d'un programme pilote de quatre bus et prévoit d'augmenter progressivement la flotte jusqu'à 70 bus afin de desservir le site de Brookville. En vue d'atteindre l'objectif de neutralité carbone à l'échelle du comté en 2035, la mise en place de ce micro-réseau constituera la première étape importante dans la réduction des émissions des transports publics.
Le micro-réseau et l'infrastructure de recharge du Brookville Smart Energy Bus Depot ont été inaugurés le 31 octobre 2022.
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