L’économie des autoroutes électrifiées

L'idée de base est d'installer une caténaire sur la piste de droite d'une autoroute  pour des camions ou des autobus "hybrides" émunis d'un pantographe. Ces camions et ces autobus seront équipés d'un moteur électrique, d'un moteur thrmique et d'un réservoir de carburant liquide. Il n'est pas nécessaire qu'ils soient équipés d'une grosse batterie électrique. Je ne sais si la transmission de la puissance aux roues sera électrique ou mécanique ni si le moteurt hermique rechargera une abatterie ou donnera directement sa puissance aux roues. Mais, pour cette étude, cela n'a pas d'importance.

Il s'agit ici de rechercher dans quelles conditions cette solution de ransport de personnes ou de marchandises sera préférable à d'autres.

On esquisse à la fin de la note une comparaison avec une autre mfaçon de diminuer les émissions de CO2 : mieux isoler les bâtiments exitants. L'autoroute électrifiée s'en sort très favorablement !

On esquisse à la fin de la note une comparaison avec une autre façon de diminuer les émissions de CO2 : mieux isoler les bâtiments exitants. L'autoroute électrifiée s'en sort très favorablement !

L’évaluation économique d’une option technique se fait en comparant les dépenses correspondant à cette option et celles qui correspondent à une autre option.
 
Ici, on ne compare pas le fret routier au fret ferroviaire mais deux options de transport sur route : la situation actuelle et le transport par camions hybrides sur autoroute "électrifié".

Les calculs sont faits à l'aide d'une feuille de calcul qui permet à chacun d'introduire ses propres hypothèses sur les coûts et les prix. Voir ici le tableur

 
Les dépenses rendues nécessaires par l’option « autoroute électrifiée »
L’équipement de l’autoroute
Un surcoût des camions : pantographe et double motorisation
La consommation d’électricité
La taxe intérieure de consommation sur le transport, TIC ex TIPP
 
Les dépenses évitées
La consommation de carburant, TIC comprises.
 
Ramené au kilomètre parcouru, le coût de l’électrification de l’autoroute dépend du trafic total ; le surcoût d’un camion hybride dépend de la distance que ce camion parcourt sur une autoroute électrifiée.
 
La taxe intérieure – ex TIPP sur le carburant pétrolier
Si l’on considère que la taxe intérieure permet de financer les coûts externes générés par le transport, elle doit être proportionnelle non pas à la quantité d’énergie consommée mais à la distance parcourue, indépendamment du type d’énergie motrice.
 
Le coût du CO2 évité
 
Le coût du CO2 évité par une décision est ce que l’on dépense en plus pour diminuer la consommation d’énergie fossile. Cette augmentation de dépenses dépend directement du prix payé pour l’énergie fossile, ici le carburant pétrolier supposant que l’électricité est produite sans émissions de CO2. Il n’est donc pas commode de parler du coût du CO2 du transport par camions hybrides, comparé au transport tel qu’il est fait aujourd’hui. Au prix actuels du pétrole, un coût du CO2 de 100 €/t est correct.
 
Il existe un prix du carburant tel que les dépenses du transport sur autoroute électrifiée ne seraient pas supérieures aux dépenses d’un transport classique.
 
Voici les résultats de quelques jeux d’hypothèses
 
Pour équiper l’autoroute : 1 million d’euros par kilomètre
Nombre de camions hybrides empruntant la voie électrifiée : 1000 par jour en moyenne sur l’année
Surcoût du camion hybride : 50 000 €
Consommation de carburant liquide : 35 l aux 100 km
Prix de l’électricité : production, transport et distribution : 140 €/MWh
Distance parcourue par un camion hybride sur une autoroute équipée : 50 000 km par an
 
Taxe sur le transport : la même par kilomètre parcouru pour le gazole et pour l’électricité. Elle est de 0,43 €/l pour le carburant liquide donc de 0,11 €/kWh pour l’électricité.
 
Le transport hybride serait alors aussi intéressant que le transport classique si le prix du gazole était de 1,75 €/l. Alors, le coût du CO2 évité serait nul.
Si la taxe sur le transport était proportionnelle non pas aux distances parcourues mais à la quantité d’énergie consommée, le transport hybride deviendrait intéressant avec un gazole à 1,45 €/l.
 
Si le prix du gazole est de 1,3 €/l, le coût du CO2 évité est de 175 € par tonne de CO2. Il est de 105 €/tCO2 si le camion parcourt 100 000 km/an sur une autoroute électrifiée.


Comparaison avec le coût des économies d’énergie dans le bâtiment
 
Il existe une relation entre le prix du fioul et celui du gazole. La différence est essentiellement due à la taxe intérieure de consommation TIC. Elle est très inférieure sur le fioul. Les frais de distribution sont, eux, légèrement supérieurs pour le fioul domestique.
 
Le montant d’un investissement qui diminue les émissions dépend beaucoup du type de travaux, donc du niveau d’isolation déjà atteint. L’utilisateur du tableur peut introduire  la valeur qu’il souhaite. L’isolation des combles ne coûte pas cher. Mais l’isolation par l’extérieur coûte 30000 € ; elle sera faite lorsque les travaux moins coûteux auront déjà été faits. Elle permet d’éviter au maximum la consommation d’ 1 m3 de fioul ou 10 MWh par an.
 
Il faut aussi choisir un taux d’actualisation ou un taux d’intérêt et une durée d’amortissement. Le tableur suppose que ce sont les mêmes que pour une infrastructure publique. En réalité, le propriétaire d’un bâtiment a tendance à amortir la dépense sur la durée pendant laquelle il pense occuper le bâtiment.
 
Selon le prix du gazole, donc du fioul, on peut alors calculer le coût du CO2 évité par un investissement sur le bâtiment existant en fonction du montant des investissements.
 
Si l’investissement sur un bâtiment existant est de 30000 € pour éviter 1 m3 de fioul par an, ramené à la tonne de CO2 évité, il est supérieur, voire très supérieur au coût du CO2 évité par l’électrification de la voie de droite des autoroutes.