La donnée au service de la sobriété énergétique des gares
Afin de réduire la consommation d’énergie des bâtiments, AREP a développé pour SNCF Gares & Connexions un nouvel outil numérique : CONSEO. En combinant big data et data visualisation, cet outil permet aux Energy Managers d’identifier immédiatement des sources d’économie.
Publié le
Par La Redaction
Avec plus de 15 000 compteurs répartis dans plus de 3 000 gares, le suivi de la consommation électrique était déjà un sujet complexe pour SNCF Gares & Connexions. le Groupe a dû réfléchir à une nouvelle génération d’outils informatique pour suivre et optimiser cette consommation.
Au début des années 2020, après la crise du Covid, les équipes du pôle ingénierie d’AREP ont commencé à discuter des consommations électriques de la Gare du Nord.
A l’époque, l’outil de suivi de la consommation électrique ne donnait pas satisfaction car il ne fournissait que des données globales, sans préciser si cette consommation venait de l’éclairage, du chauffage ou des escalators. Nous avions néanmoins l’intuition que nous pouvions identifier des tendances liées par exemple à la météo ou aux horaires d’ouverture, pour rétro-calculer ces consommations.
Le projet CONSEO
En 2022, les équipes d’AREP et de SNCF Gares & Connexions décident de lancer « CONSEO», un premier projet visant à étudier la consommation de 10 gares, pour établir des corrélations entre leur consommation électrique, issues de bases comme eConso ou Advizeo, avec la météo locale, les horaires d’ouverture de la gare, les données de fréquentation et même les horaires de lever et coucher du soleil.
Pour ce prototype, nous avons rapidement pu associer la consommation des climatiseurs et des chauffages à la météo, ainsi que celle de l’éclairage, aux horaires d’ouverture des gares. Cependant nous n’avions pas pu établir de corrélation entre les flux de voyageurs et l’utilisation des escalators.
Une plateforme Web et une data visualisation
Forts de ces premiers résultats, l’équipe CONSEO décide de concevoir une base de données, codée en Python, et agrégeant les différents jeux de données de 230 gares. L’équipe travaille également sur l’aspect « data visualisation », avec une plateforme web, facilitant l’analyse de ces données, notamment grâce à des cartes de chaleur, et sur un algorithme, permettant d’identifier les anomalies statistiques.
Les clients ont parfois du mal à comprendre des données brutes. Mais en intégrant des graphiques sous forme de « heatmaps », les données sont rapidement devenues plus lisibles.
Le schéma ci-dessus illustre la puissance électrique moyenne consommée toutes les 10 minutes dans une gare, sur une année complète. Elle permet d’identifier en un coup d’œil les schémas de consommation.
Comment lire ce graphique ?
- L’axe horizontal représente l’année, du 1er janvier (gauche) au 31 décembre (droite).
- L’axe vertical représente une journée de 24 heures.
- La couleur indique le niveau de puissance : le bleu pour une consommation faible et le rouge pour une consommation élevée.
Principaux enseignements :
- La bande bleue horizontale entre 2h et 4h30 révèle une forte baisse de consommation, liée à la fermeture nocturne de la gare. L’éclairage extérieur représente ici 92% de la baisse de consommation observée pendant cette période.
- La large courbe centrale, de faible consommation, correspond à l’extinction de l’éclairage extérieur durant la journée. Elle suit logiquement le lever et le coucher du soleil au fil des saisons.
De la data visualisation à la prise de décision
Grâce à cette interface web, chaque Energy Manager peut ainsi accéder à des graphiques sur la consommation électrique de sa gare. Mais CONSEO est également en mesure d’identifier les anomalies statistiques, sources d’une surconsommation électrique.
Les cartes CONSEO ont montré que beaucoup de gares étaient chauffées ou éclairées en dehors des heures d’ouverture, ou que ces activités n’étaient pas toujours corrélées avec la lumière naturelle ou la météo. Les Chefs de Gare ont pris conscience de ces problèmes, et pu être accompagnés pour les reprogrammer.
Près d’un million d’euros économisés
L’impact de CONSEO est immédiat. Sur un panel de 230 gares analysées en 2023, la généralisation de cette approche a permis d’identifier une économie potentielle de 2 000 MWh par an, soit une réduction de la facture de près de 950 000 euros et 120 tonnes de CO2 évitées.
Pour les Chefs de Gare, ces optimisations sont des « Quick-wins » avec des interventions très simples, beaucoup plus rapides à mettre en œuvre qu’une isolation thermique du bâtiment.
CONSEO ne se limite d’ailleurs pas qu’aux questions d’éclairage. L’outil s’attaque également à la structure des coûts via l’optimisation des contrats d’abonnement électrique (TURPE). En analysant les puissances souscrites par rapport aux puissances réellement appelées, l’outil détecte les surdimensionnement coûteux. Sur un périmètre restreint de 30 compteurs, cette seule optimisation a permis de dégager 200 000 euros d’économies par an.
Vers une massification industrielle
Orienté aujourd’hui sur la consommation électrique, CONSEO devrait s’élargir à la consommation d’eau et de gaz, afin de permettre aux Chefs de Gare un pilotage plus global de leur établissement.
Et au-delà des gares de voyageurs et de leurs zones commerciales, les équipes d’AREP souhaitent également proposer leur outil à d’autres infrastructures du Groupe SNCF comme les technicentres de SNCF Voyageurs, les entrepôts de FRET voire à d’autres clients, en dehors du Groupe, tels que les aéroports, les stades ou les grands centres de congrès.
Sans attendre les nouvelles générations de compteurs ni leur généralisation, CONSEO démontre qu’en couplant analyse et visualisation des données, les gares peuvent dès aujourd’hui optimiser leur consommation d’électricité et permettre au Groupe d’atteindre ses objectifs en matière de sobriété énergétique.
