Avaliação de impacto ambiental do sistema de tração elétrica : como aplicar a análise de ciclo de vida como estratégia de eco concepção na SNCF Réseau?

LA PRÉOCCUPATION ENVIRONNEMENTALE EST UN PHÉNOMÈNE CROISSANT DANS LE RÉSEAU NCFR LA RÉDUCTION DE L'EMPREINTE ÉCOLOGIQUE EST DÉFINIE COMME UN ENJEU MAJEUR SELON SA POLITIQUE DE DÉVELOPPEMENT DURABLE. Au sein de SNCF Réseau, la réduction de l'empreinte écologique est définie comme un enjeu majeur dans le cadre de sa politique de développement durable.

PRÉSENTATION DU MILIEU D’ACCUEIL

SNCF Réseau

Le graphique de la figure 13 présente les résultats de la catégorie "milieu" obtenus lors de l'évaluation de l'influence du taux de recyclage d'un isolant en verre. La phase d'installation du poste – chantier – n'est pas prise en compte dans ces analyses de cycle de vie.

Engagement Environnementaux

Mission et début de stage

Définition des équipements de traction électrique à étudier et leur découpage en sous-ensembles d'éléments constitutifs ; Intégration des résultats obtenus dans le logiciel de chiffrage économique pour la conception des équipements de traction électrique pour lier les données économiques et environnementales lors de la conception ;

TRAVAUX RÉALISÉS

Analyse du Cycle de Vie

• Cycle de Vie d’un Produit
• Normes ISO
• Concepts Fondamentaux
• Méthodologie ACV
• Logiciels de Calcul
• Base de Données
• Bilan Produit
• SimaPro
• Les Indicateurs d’Impact

autorise l'exposé de la procédure utilisée et la remise au public d'un rapport complet des résultats de l'enquête ; couvre également les phases à suivre lors de la réalisation d'une ACV. La norme ISO 14044 – sur les exigences et les lignes directrices : spécifie les exigences, les procédures et les recommandations pour l'analyse des résultats de l'inventaire et de l'analyse d'impact du cycle de vie. L'unité fonctionnelle est donc un objectif quantifié qui guide l'ACV pour définir la fonction et l'intérêt d'utiliser un tel produit.

L'Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME) dispose d'une plateforme simple d'utilisation et gratuite d'Analyse de Cycle de Vie - Bilan Produit. Les méthodes d'évaluation des impacts correspondent à l'ensemble des calculs systématiques utilisés pour obtenir, à partir d'un flux d'analyse du cycle de vie (ICV), l'impact environnemental qu'il entraîne. Formation d'ozone troposphérique (impact humain) : La formation d'ozone dans la basse atmosphère est exprimée en kg d'équivalent NOx pour l'impact potentiel sur la santé humaine.

Appauvrissement de l'ozone stratosphérique : exprimé en kg CFC-11 eq, il indique les émissions dans l'air qui contribuent à la destruction de la couche d'ozone.

La Traction Électrique

• La Réseau Électrifié en France
• Équipements d’Alimentation des Lignes Électrifiés
• Les Caténaires
• Les Sous-Stations

Les installations fixes de traction électrique (IFTE) alimentées par le Réseau de Transport d'Electricité (RTE) comprennent les équipements d'alimentation en ligne (EALE) et les installations de traction électrique (ITE). Sous ces différentes appellations, on retrouve le transport de l'énergie avec des lignes à haute tension, des sous-stations qui alimentent en courant continu ou alternatif des installations de traction électrique pleine voie, appelées chaînes. Les sous-stations ou sous-stations de traction sont des sous-stations de commutation généralement commandées à distance depuis un central de poste (CSS) pour assurer l'alimentation normale d'un secteur ou permettre son découpage en cas de travaux ou d'incident [18].

Ensuite, le courant est renvoyé au poste de transformation via le circuit de retour du courant de traction via les essieux et les rails de roulement [18]. Le réseau de traction électrique est constitué d'un circuit dans lequel le poste de transformation est le générateur et la locomotive est le récepteur. L'électrification du réseau de traction électrique se fait en courant continu de 1500 V, depuis 1920, ou en courant alternatif de 25 kV, depuis 1950.

Le réglage final de la tension sera effectué sur la locomotive pour alimenter les moteurs de traction.

Méthodologie

• Le développement du projet
• Planning

Les modèles de ligne ci-dessus sont donc disponibles dans l'annexe 7, mais chaque modèle comporte des pièces et des sous-ensembles distincts avec des matériaux et des tailles différents qui peuvent affecter l'impact sur un cycle de vie. Les exigences des moteurs de traction équipant les locomotives électriques ne permettent pas d'utiliser directement l'énergie reçue en haute tension. Un poste comprend un poste Haute Tension, un poste de traction électrique constitué d'un (ou plusieurs) groupe(s) transformateur(s) appelé(s) "groupe traction", des démarreurs traction - qui sont des disjoncteurs, des interrupteurs, etc. comprennent - et un portail de distribution de courant qui transformera donc l'électricité en courant circulant vers les installations de traction électrique pleine voie - les chaînes.

Energie et Développement Durable (CEDD) confie un projet déjà réalisé de transformation de l'énergie haute tension reçue en 225 kV sous 2 voies en 25 kV, dont les schémas de traction ont été catalogués. En première approche, une modélisation est réalisée sur Product Assessment, une plateforme d'analyse de cycle de vie propriété de l'ADEME. Ainsi, pour le projet de caténaire, il est possible d'associer les pièces répertoriées dans l'inventaire aux pièces répertoriées sur LEA en utilisant l'inscription spécifique à chaque pièce, appelée « symbole.

Les analyses de cycle de vie sont réalisées par assemblage de composants découpés en schémas haute tension (225kV) et basse tension (25kV).

Composition de l’Inventaire du Cycle de Vie

• Caténaires
• Définition des objectifs et du périmètre d’étude
• Inventaire des flux
• Système d’hypothèses
• Sous-Stations
• Définition des objectifs et du périmètre d’étude
• Inventaire des flux
• Système d’hypothèses
• Ensembles en Commun

Les sous-ensembles et pièces sont sourcés grâce aux plans de montage du faisceau électrique V160 STI, dont la nomenclature fournit également les matériaux symbolisés. La caténaire est la partie de la caténaire chargée de transmettre l'énergie électrique aux trains. Modélisation de la distribution depuis l'extraction : par bateau, localisation du pays d'origine au producteur (données connues ou supposées).

Les estimations autour des disjoncteurs et des commandes électriques et mécaniques du poste sont réalisées à l'aide du bordereau de livraison de matériel, qui indique le poids et le contenu de chaque colis livré. La production, l'entretien et le démantèlement des infrastructures et des biens d'équipement qui conçoivent les composants de la sous-station (bâtiments, machines, routes) sont négligés. Cette hypothèse, qui est également faite dans de nombreuses analyses de cycle de vie réalisées dans le passé, repose sur le fait que la part des impacts environnementaux de la production d'infrastructures et de biens d'équipement allouée au produit étudié est insignifiante par rapport aux autres impacts associés. au produit.

La modélisation de la distribution de l'extraction aux producteurs n'a pas été entièrement calculée par manque d'informations.

Modélisation sur Logiciel de Calcul

• Démarches pour la modélisation
• Modélisation de la Caténaire
• Modélisation de la Sous-Station

Les LCI créés lors de l'enquête sont donc convertis en un ensemble de données issues de la base de données EcoInvent, présentées en Annexe 13. Les parties de la caténaire sont modélisées lors de la création d'un "Process", puis assemblées séparément dans l'"Etape Produit". Les composants de la sous-station sont modélisés lors de la création d'un "processus" puis assemblés individuellement dans la "phase de produit".

Après le montage complet du poste modèle, les schémas – et les compléments modélisés – sont collectés dans une nouvelle configuration du calcul, puis multipliés par leur nombre d'apparitions sur la gamme de prix de Mitry, présentée en annexe 14. premières analyses d'abord évaluer les composants du schéma 7 et l'évolution des hypothèses autour du transformateur de puissance, la partie la plus lourde du poste. 5 Schéma 6 1x25kV Variation de la consommation électrique de la réactance condensateur 6 Schéma 5 1x25kV Consommation électrique des services auxiliaires.

Il est important de noter que l'existence de la sous-station va de pair avec l'existence de lignes aériennes, tout comme les impacts environnementaux générés par les lignes aériennes peuvent contribuer aux impacts des sous-stations [26].

Résultats Obtenus

• Le système caténaire
• Analyses de Sensibilité
• Pistes à l’écoconception
• Sous-Station de Mitry
• Analyses de Sensibilité
• Pistes à l’écoconception

La figure 18 montre le même graphique obtenu par la méthode « IMPACT 2002+ » divisé en ses catégories « midpoints ». L'utilisation de la méthode « IMPACT 2002+ » permet d'évaluer les impacts en un seul point : Ecopics (Pt.). Leur corrélation donne un aperçu de l'impact du poste de Mitry sur les trois catégories « endpoint » présentées à la Figure 19.

La modélisation de la Figure 21 illustre l'apport des schémas du poste de Mitry hors TR selon les catégories d'impact « endpoint ». Sur la base des résultats variables, l'analyse est refaite selon la méthode IMPACT 2002+, dont le score environnemental pour chaque produit est uniforme sur la Figure 24. Soit en fin de vie du poste, en privilégiant les filières de recyclage des équipements usagés.

D'après les analyses de sensibilité autour de la phase d'utilisation, le tableau 8 résume les variations d'impact en fonction de la consommation d'électricité.

IMPRESSIONS PERSONNELLES

Nous soulignons le rôle essentiel des analyses de sensibilité dans la discussion des possibles démarches durables d'une entreprise qui répond aux voies de développement de l'éco-conception et, par conséquent, aux appels à l'économie circulaire. Outre les écopoints, les analyses menées autour de la fin de vie des matériaux montrent que la fixation d'un ensemble de taux de recyclage peut également contribuer à l'objectif suivant de l'engagement environnemental d'une entreprise, la réduction de son empreinte. Dans un cadre de travail plus large, cette base de données sera d'une grande valeur ajoutée pour les projets de traction électrique de l'entreprise, qui feront l'objet d'une reconnaissance externe et d'une certification environnementale.

14 août 2014, https://www.ademe.fr/expertises/consommer-autrement/passer-a-laction/dossier/lanalyse-cycle-vie/comment-realise-t-acv. 3] ECO-CONCEPTION, « Analyse de Cycle de Vie (ACV) », https://www.eco-conception.fr/static/analyse-du-cycle-de-vie-acv.html. 11] LOISEAU Eléonore, « Méthodes d'évaluation des impacts environnementaux des usages de l'eau », Synthèse technique, ENGREF, Montpellier, 2010.

28] WBDG, National Institute of Standards and Technology, “Life Cycle Cost Analysis,” September 19, 2016, https://www.wbdg.org/resources/life-cycle-cost-analysis-lcca.

Tableau de normes et références ISO

Structure des pôles à la DGII DTE

Méthodologie ACV selon l'ISO 14040

Catégories et classification des impacts selon Bilan Produit

Assemblage des catégories d'impact midpoint dans les catégories de dommage endpoint

La réseau électrifié française - SNCF Réseau, 2016

Comparaison de la composition des caténaires sous différentes tensions

Planning de travail

Schéma Unifilaire de Mitry

Présentation du logiciel SimaPro

Table de conversion de données récoltées aux données adoptées sur SimaPro

Bronze, cable Bronze {GLO} + wire pulling, copper {RER}| processing| Conseq, S Céramique, emmaillé Sanitary ceramics {GLO}| market for + Enamelling {GLO}| market for|. Composant Electronique Actif Electronic component, active, unspecified {GLO}| market for | Conseq, S composite glass fibers {GLO}| market for + epoxy resin insulator, SiO2 {GLO}| the market. Galvanization à chaud Zinc coating, pieces {GLO}| market for| Conseq, S Huile de lubrification Lubricating oil {GLO}| market for | Conseq, S.

Brass Brass {RoW}| market for brass | Conseq, S NBR Synthetic rubber {GLO}| market for | Conseq, S Huile minéral/ Paraffin Paraffin {RER}| production | Conseq, S. PVC noir Polyvinylidene chloride, granules {GLO}| market for | Conseq, S Résine époxy epoxy resin {GLO}| market for epoxy resin | Conseq, S. SF6 Sulfur Hexafluoride, Liquid {RER}| production | Conseq, S Silicon Silicon Product {GLO}| market for | Conseq, S Soudage Welding, arc, steel {RER}| processing| Conseq, S.

Verre trempé Flat glass coated {GLO}| market for + Tempering, flat glass {GLO}| market for | Conseq, S.

Assemblage complet de Mitry sur SimaPro

Béton, dalles de béton en acier inoxydable, plaque de base et fondation {RoW} | marché pour | Conseq, S Beton, pour gouttières Tuile de façade en fibrociment petit format {GLO}| marché pour | Conseq, S Beton, pour Buses et blocs de béton, normalement {RoW}| marché pour | Consek, S.

Extrait du tableau de résultats à l'intégration sur LEA pour le projet caténaire

Ensemble d'hypothèses autour des poteaux modélisés en bois

Facteurs de pesage et normalisation du score Ecopoint

Réseau d'impact de la Sous-Station de Mitry

Chiffrage des impacts de la Sous-Station de Mitry