Une centrale électrique virtuelle basée sur SAP HANA permet d’économiser des coûts dans le réseau électrique des CFF.

SAP NEWSBYTE – le 3 mai 2018 Les CFF sont la seule entreprise suisse à avoir eu l’honneur de recevoir cette année l’un des très convoités SAP Innovation Awards. Grâce à sa solution de gestion intelligente des charges dans le trafic ferroviaire, la société ferroviaire suisse a présenté une solution innovante, pionnière et durable qui répond à tous les critères d’attribution d’un SAP Innovation Award. La solution, basée sur SAP HANA Streaming Analytics, permet aux CFF de rompre avec les pointes de consommation d’énergie électrique et de réduire ainsi les coûts d’investissement dans l’alimentation électrique, sans pour autant compromettre le confort des passagers.

« Cette distinction nous conforte dans notre volonté d’exploiter les possibilités offertes par la numérisation pour augmenter l’efficacité énergétique et la rentabilité », se réjouit Beat Deuber, responsable de l’énergie aux CFF, à propos de ce prix. « En intégrant activement nos consommateurs, nous contribuons à la mise en œuvre de la stratégie énergétique du gouvernement fédéral. L’Innovation Award nous encourage résolument à poursuivre dans cette voie ».

Le cadencement, le chauffage des trains en hiver et leur rafraîchissement en été provoquent d’importantes fluctuations des besoins en énergie. Les CFF doivent couvrir ces pointes de consommation électrique avec des capacités qui doivent toutefois être fournies sur une courte période seulement. Dans le cadre d’un plan global visant à accroître l’efficacité énergétique et à réduire les pics énergétiques, les CFF ont lancé le programme Gestion de la charge dans le but d’aplanir les pointes de charge, grâce à l’utilisation d’un réseau électrique intelligent (Smart Grid).

En voici l’idée : au lieu de fournir des capacités supplémentaires pour une courte durée sous la forme de centrales électriques ou de convertisseurs de fréquence onéreux, les CFF interviennent là où l’énergie électrique est nécessaire. Les consommateurs en question sont, par exemple, les chauffages des voitures, les chauffages d’aiguillage et également, à plus long terme, les moteurs de traction. Afin de lisser les pointes de charge, des consommateurs ciblés sont temporairement éteints ou leur consommation est réduite lorsque ces pointes de charge surviennent.

« L’ajout de nouvelles ressources génère des coûts d’exploitation, d’entretien et de maintenance supplémentaires. Si nous utilisons les ressources existantes, les coûts supplémentaires sont nettement moins élevés », explique Markus Halder, responsable du programme de gestion de la charge aux CFF, le business case. « Au lieu d’investir dans du matériel coûteux, nous investissons dans des logiciels intelligents et intégrons de plus en plus nos clients dans notre réseau électrique intelligent. Autre atout, et non des moindres, nous pouvons ainsi augmenter la rentabilité globale. »

L’objectif du programme Gestion de la charge, que les CFF exploitent comme une centrale électrique virtuelle sur leur réseau électrique, est de réduire les pointes de consommation de 150 MW d’ici à 2025. Dans une première phase, la priorité est donnée au réglage des chauffages des voitures et des chauffages d’aiguillage. En collaboration avec SAP Business Solutions, les CFF ont développé un système intelligent de contrôle de la charge, configuré à partir de SAP HANA Streaming Analytics.

Le logiciel standard, qui est en mesure de traiter d’importants volumes de données en temps réel, constitue le cœur d’une solution complexe de traitement du signal. Il détecte automatiquement les pointes de charge dans le réseau électrique au moyen d’un algorithme développé par des experts. Il détermine ensuite, selon des règles prédéfinies, quelles charges doivent être réduites et transmet cette information à d’autres systèmes qui désactivent automatiquement le chauffage des trains et des aiguillages pour une durée maximale de deux minutes. Dès que la charge de pointe est terminée, les appareils de chauffage sont remis en marche. (Visionner la vidéo pour obtenir plus de détails). Les passagers ne perçoivent rien de cette manœuvre, comme l’ont démontré les essais en chambre froide.

« En éteignant les chauffages, nous obtenons une réduction des pointes de charge de l’ordre de 60 à 70 MW. En même temps, nous évitons d’investir dans de nouveaux équipements à plusieurs dizaines de millions et optimisons les coûts globaux du système ferroviaire en intégrant les consommateurs », déclare Markus Halder pour résumer la valeur d’utilisation directe de la première phase du programme de gestion de la charge. « Ce que nous avons construit avec SAP constitue la base nous permettant de contrôler et d’optimiser la demande des autres consommateurs. Nous avons ainsi créé la fondation qui donnera vie à de nouvelles étapes. »

La preuve de la faisabilité de l’arrêt des chauffages a été apportée en seulement six semaines par un prototypage rapide en 2016. En 2017, les CFF et SAP ont développé le système de base nécessaire et l’ont testé l’hiver dernier sur 15 trains. Sur la base des connaissances alors acquises, le développement final est en cours et la version productive du logiciel sera disponible d’ici à la fin 2018. La conversion des premiers parcs de voitures a déjà commencé après des essais réussis et elle doit s’achever d’ici à 2023.

« L’approche des CFF démontre de manière saisissante que la plate-forme SAP standard permet de développer des applications avant-gardistes. Cet exemple remarquable permet de prouver à quel point la plate-forme SAP constitue une base idéale pour les entreprises innovantes de demain », commente Bernd Brandl, directeur général de SAP Suisse. « Toute entreprise qui, comme les CFF, fait preuve de courage et d’un esprit visionnaire en utilisant ces plates-formes pour réaliser une transformation numérique cohérente et réussie, est un modèle et mérite le SAP Innovation Award.

Les SAP Innovation Awards seront officiellement décernés au début du mois de juin au SAPPHIRE NOW à Orlando, en Floride. SAP attribue des récompenses dans sept catégories. Sur les quelque 170 candidats, 67 se sont qualifiés pour la finale et environ un tiers ont reçu un premier prix.

 

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