Dans un article précédent, j’ai comparé le coût de l’électricité pour un autobus électrique à recharge rapide versus le coût du diesel pour un autobus diesel qui consomme 50 litres/100 km. Le kilométrage considéré pour cette comparaison était de 250 km/jour pendant 360 jours, soit 90 000 km par année. J’avais également utilisé le prix régulier de l’électricité au tarif M d’Hydro-Québec, et le prix régulier du diesel (1,10 $/litre). Dans ces conditions, et avec 6 autobus par borne de recharge rapide, j’ai obtenu un coût d’électricité 2,9 fois moins cher que le celui du diesel, au tarif M (puissance > 50 kW). Le tarif L (>5 000 kW) est moins cher, mais, pour le moment, réservé aux activités industrielles.
Toutefois, qu’en est-il de cette comparaison si on utilise des autobus hybrides qui consomment 40 L/100 km, pour des kilométrages annuels inférieurs à 90 000 km, en tenant compte des remboursements de taxes sur le carburant diesel? Et bien, en effectuant les calculs, J’ai été estomaqué de constater que l’électricité coûte plus cher que le diesel en dessous de 53 000 km par année, alors qu’on a une telle abondance d’électricité au Québec! Voici les détails.
Remboursements de taxes sur les carburants
Le gouvernement du Québec rembourse la taxe sur les carburants qui est de 22 ¢/litre dans la région de Montréal. De plus, les organismes de services publics ont droit à des remboursements de TPS-TVQ (100 % de la TPS et 50 % de la TVQ). En prenant un prix de base du diesel de 1,10 le litre $ (incluant toutes les taxes), le diesel revient donc aux sociétés de transport collectif à environ 78 ¢/litre. Compte tenu des fluctuations du prix des carburants, pour les fins de notre analyse nous considérerons un prix net de 0,80 $/litre de diesel, payé par les sociétés de transport.
Coûts du diesel pour un autobus hybride
Le coût en diesel par autobus hybride, pour une année, est facile à déterminer. Il suffit de multiplier le kilométrage annuel par 40 litres/100 km pour obtenir le nombre de litres requis, et ensuite de multiplier par 0,80 $/litre pour obtenir le coût du carburant diesel consommé annuellement.
Coûts de l’électricité pour un autobus électrique
Pour le coût de l’électricité, dès qu’on utilise de la grande puissance, on devrait tomber sous le tarif M d’Hydro-Québec pour les clients non industriels. À ce tarif, pour chaque période de 30 jours, il faut payer 14,37 $ du kW pour la puissance maximale utilisée dans le mois. Ensuite, pour l’énergie consommée, les 210 000 premiers kilowattheures sont facturés à 4,93 ¢/kWh et le reste à 3,66 ¢/kWh. À ces montants, il faut ajouter les taxes à la consommation (TPS et TVQ). Mais puisque les organismes de services publics sont exemptes de TPS et ne payent que 50% de la TVQ, il suffira d’ajouter 5 % aux tarifs. On aura donc pour le Tarif M, taxes applicables incluses, 15,09 $ du kW pour la puissance maximale utilisée dans le mois, et 5,18 ¢/kWh pour les premiers 210 000 kilowattheures d’énergie utilisée, suivi d’un tarif de 3,84 ¢/kWh pour le reste de l’énergie.
Un autobus électrique consomme de 6 000 kWh 12 000 kWh environ par mois, selon que le kilométrage annuel est de 50 000 km ou 100 000 km respectivement. En supposant qu’une société de transport comme la STM ait plus de 100 autobus électriques, ca voudrait dire une consommation électrique totale pour ces autobus plus grande que 600 000 kWh à 1 200 000 kWh par mois. On aurait donc un coût d’électricité, avec 50 % de la TVQ et sans TPS, au tarif M, variant entre 4,3 C/kWh (50 000 km/an par autobus) et 4,1¢/kWh (100 000 km/an par autobus) en moyenne pour l’énergie. Ce coût d’énergie se rapprocherait de 3,84 ¢/kWh avec plusieurs centaines d’autobus électriques. Pour les fins de notre comparaison, nous retiendrons un coût de 4,2 ¢/kWh en moyenne, incluant 50 % de la TVQ et sans TPS (organismes de services publics) pour simplifier les calculs.
Pour ce qui est de la puissance maximale, nous considérerons qu’un chargeur de 450 kW fournit 6 autobus électriques à recharge rapide sur rue, soit 75 kW par autobus.
Maintenant, il reste à préciser la consommation électrique par kilomètre des autobus électriques. Nous avons utilisé dans l’article précédent 1,6 kWh/km. Mais cette consommation varie en fonction de la température, du nombre de passagers, de la vitesse moyenne de l’autobus, de la topographie et du système de chauffage utilisé (électrique ou diesel).
La firme conseil Marcon, de Montréal, a réalisé une étude sur les autobus électriques pour le compte de la ville d’Edmonton, en 2016. Dans leur rapport, on y apprend, au tableau 3.8 (page 3:10) que la consommation électrique moyenne en hiver, à Chicago, d’un autobus de 12 m de New Flyer, a été de 1,83 kWh/km, alors que la consommation moyenne (été/hiver) à Winnipeg d’un autobus électrique New Flyer a été de 1,45 kWh/km. Par ailleurs, à la page 3:22 de cette étude, on mentionne que des tests effectués à New-York, de août 2013 à octobre 2015, ont donné une moyenne de 1,46 kWh/km de consommation électrique pour un autobus BYD. On y mentionne également que selon les tests d’un autobus BYD faits par le STO et la STM, la consommation électrique peut varier de 15 % selon le nombre de passagers. Enfin, toujours dans cette étude de Marcon, les tests effectués à Edmonton en janvier 2016, sur un autobus BYD de 12 m, muni d’un chauffage au diesel, démontrent une consommation électrique moyenne de 1,15 kWh/km. Marcon ajoute que le chauffage au diesel permet d’économiser jusqu’à 25 % de la consommation électrique en hiver. C’est donc dire qu’un autobus électrique BYD à chauffage électrique aurait consommé autour de 1,45 kWh/100 km à Edmonton. Toutefois, on n’a pas de donnés sur le nombre moyen de passagers par autobus sur les circuits testés à Edmonton.
Pour les fins de notre analyse, afin d’évaluer la variabilité en coûts d’électricité, nous considérerons deux consommations électriques différentes : 1,3 kWh/km et 1,6 kWh/km.
Le calcul des coûts d’électricité par autobus, sur une base d’une centaine d’autobus électriques détenus par une société de transport, en considérant le tarif M, s’effectuera donc comme suit.
Coût annuel d’électricité = 12 x (15,09 $/kW) x (75 kW) + (0,042 $/kWh) x (Nb kWh/an),
où le nombre de kilowattheures par année (Nb kWh/an) est donné par
Nb kWh/an = (1,3 ou 1,6 kWh/km) x kilométrage annuel.
Comparaison des coûts en énergie sur une année
La figure ci-dessous montre le graphique des coûts en énergie (diesel ou électricité) pour un autobus hybride et pour un autobus électrique en fonction du kilométrage annuel, selon les paramètres que nous avons définis depuis le début de cet article.
Alors, croyez le ou non, l’électricité coûte plus cher que le diesel pour un kilométrage annuel inférieur à 53 000 km par année!
Or, un autobus électrique va coûter environ 1 050 000 $ et qu’un autobus hybride en coûte présentement 770 000 $ au Québec, soit une différence de 280 000 $. Sans compter qu’il faut ajouter environ 170 000 $ par autobus pour un chargeur rapide et une deuxième batterie. Ça fait un surcoût de l’ordre de 450 000 $ pour un autobus électrique. Comment récupérer cette somme si l’économie sur l’énergie est marginale? Bien sûr, on fait des économies sur l’entretien, mais est-ce que ce sera suffisant?
La grosse partie de la facture d’électricité est attribuable à la puissance maximale utilisée (ligne pointillée bleue sur le graphique). On constate que la consommation d’électricité par kilomètre de l’autobus (ligne verte = 1,3 kWh/km, ligne rouge = 1,6 kWh/km) a peu d’influence sur la facture totale.
Conclusion
La conclusion saute aux yeux! Il faut ABSOLUMENT introduire un nouveau tarif d’électricité préférentiel pour le transport collectif électrique. N’oublions pas que le carburant diesel est subventionné à 22¢ le litre puisque les sociétés de transport collectif ne payent pas la taxe sur les carburants. Cette taxe représente une réduction de 20 % environ au prix actuel du diesel (1,10 $ le litre). Il faudrait au moins une réduction de 40 % sur la facture d’électricité, du moins le temps que le prix des autobus électriques diminue de façon substantielle.
C’est une question de priorité nationale et de volonté politique.
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