Décarbonisation des aéroports : l'électrification des opérations au sol
Décarbonisation des aéroports : l'électrification des opérations au sol
Des arrivées aux départs : le contrôle au sol dans le secteur aérien
La décarbonisation du secteur aérien va bien au-delà des seuls avions. En effet, l’impact climatique du secteur se détermine autant au sol qu’en vol. Cela revêt une importance croissante à l’heure où le nombre de vols revient progressivement aux niveaux d’avant la pandémie, et où les trajets long-courriers, en particulier, laissent une empreinte carbone disproportionnée.
Alors que la majeure partie du débat public se concentre sur les avions et le carburant, c’est au sol que se trouve la marge de manœuvre la plus immédiate du système.
Les exploitants d’aéroports contrôlent les processus et les infrastructures qui soutiennent chaque vol. En électrifiant les opérations au sol, c’est-à-dire tout le processus depuis l’arrivée d’un voyageur à l’aéroport jusqu’au moment où l’avion quitte sa position de stationnement, les aéroports peuvent réduire leurs émissions et stabiliser leurs coûts d’exploitation tout en améliorant l’expérience globale des passagers. Et tout cela peut être réalisé dans un délai relativement court, et certainement avant la fin de la décennie actuelle.
Ainsi, la question clé pour les dirigeants n’est pas tant « Faut-il passer à l’électrique ? » que « Comment transformer l’électrification en une feuille de route claire et viable sur le plan des investissements, qui améliore les opérations et la valeur de la marque ? »
Notre approche de la décarbonisation des aéroports est rigoureusement pragmatique : nous partons de ce que l’aéroport contrôle déjà. En alliant expertise technique et responsabilité opérationnelle, nous suivons les performances par rapport à des objectifs clairs et partagés. L’objectif est de transformer le site en un pôle d’énergie propre, en exploitant les terminaux comme des batteries thermiques hautement performantes et en faisant des rotations sans APU la norme. Tout cela s’appuie sur une base de données solide, permettant aux aéroports de réduire leurs émissions et de maîtriser les risques énergétiques tout en renforçant leurs perspectives de croissance.
De la pression climatique à l’effet de levier sur le terrain
Les environnements réglementaires et financiers se durcissent tous deux de manière notable. Les systèmes de tarification du carbone, tels que le SEQE-UE, le SEQE suisse et le CORSIA, augmentent le coût des émissions et exigent une plus grande transparence. ReFuelEU Aviation accélère le déploiement des carburants d’aviation durables que les aéroports sont tenus de gérer et de surveiller, et de nombreux hubs se sont publiquement engagés à atteindre la neutralité carbone de leurs opérations aéroportuaires entre 2030 et 2050, conformément aux objectifs climatiques de l’OACI et des instances régionales.
Ces tendances comportent des risques, mais offrent également des opportunités. Les aéroports qui misent sur l’électrification ne se contentent pas de « se conformer » ; ils acquièrent un véritable avantage sur le terrain :
- Un argumentaire convaincant pour les régulateurs et les investisseurs, ainsi que pour les collectivités, qui souhaitent voir des actions concrètes, et pas seulement des objectifs.
- Une position renforcée vis-à-vis des compagnies aériennes et des partenaires qui subissent des pressions pour décarboner leurs propres activités.
- Une offre plus attrayante pour les passagers, qui se soucient de plus en plus de la gestion de l’empreinte carbone de leurs voyages.
L’électrification des opérations au sol est l’un des moyens les plus rapides de démontrer des progrès aux yeux de toutes les parties prenantes, qui voient et ressentent la différence dans des terminaux aéroportuaires plus confortables, sans parler de plates-formes plus silencieuses et d’un air plus pur.
Les aéroports sont des écosystèmes vivants, pas seulement des terminaux
Un aéroport ne s’arrête jamais de fonctionner, ce qui signifie que tout effort de décarbonisation efficace doit être compatible avec la réalité interconnectée et permanente des aéroports, où l’énergie, la mobilité, les bagages, la sécurité, les opérations aéroportuaires et les systèmes informatiques dépendent tous les uns des autres.
S’appuyant sur des projets en cours dans 150 aéroports répartis dans 70 pays, avec le soutien de plus de 1 500 spécialistes et 100 ingénieurs, les sûres, intelligentes et durables font systématiquement la différence entre les programmes qui aboutissent et ceux qui s’enlisent.
Conçues pour la sécurité : La décarbonisation ne doit pas se faire au détriment de la sécurité ou de la fiabilité. L’électrification doit renforcer les opérations, et non les perturber. Cela signifie :
- Une maintenance prédictive des actifs critiques.
- Des systèmes électriques et de CVC résilients dotés de redondances clairement définies.
- Coordination étroite entre les services de manutention des bagages, de sécurité, de l’aérodrome et informatiques.
En fin de compte, la direction a besoin de preuves tangibles que la ponctualité et la sécurité, ainsi que les actifs du site, sont pleinement protégés pendant la modernisation des systèmes énergétiques.
L'intelligence grâce aux données : La plupart des aéroports collectent déjà d’énormes quantités de données, mais celles-ci sont souvent cloisonnées. Lorsque les tableaux de bord des salles de contrôle, les systèmes de gestion des bâtiments, les jumeaux numériques et l’analyse des flux de passagers sont regroupés dans une vue opérationnelle unique, trois choses deviennent possibles :
- La consommation d’énergie par passager peut être suivie et réduite.
- Les anomalies ou le gaspillage peuvent être détectés à un stade précoce.
- Les décisions peuvent s’appuyer sur des données en temps réel plutôt que sur des hypothèses.
La durabilité en pratique : sur le terrain, la durabilité ne consiste pas tant à expérimenter de nouvelles technologies qu’à améliorer la résilience en déployant à grande échelle des solutions qui ont fait leurs preuves :
- Panneaux photovoltaïques et stockage.
- Stockage d’énergie thermique dans les aquifères (ATES) ou systèmes géothermiques équipés de pompes à chaleur à haut rendement.
- Systèmes de gestion technique des bâtiments optimisés.
- Alimentation au sol fixe à 400 Hz et air pré-conditionné aux postes de stationnement.
Tous ces progrès peuvent être suivis grâce à des indicateurs simples et visibles, tels que le nombre de minutes d’APU par rotation, le nombre de kWh par mètre carré ou le temps de disponibilité des chargeurs.
Trois mesures complémentaires pour électrifier le parcours
L'électrification fonctionne mieux lorsqu'elle s'inscrit dans un parcours par étapes, organisé en un programme en trois volets qui décarbonise systématiquement chaque étape.
Étape 1 : Transformez votre campus en pôle d’énergie propre
Le parcours des passagers commence au sol. Les parkings et les voies d’accès constituent les premiers points de contact physiques avec votre marque et représentent une source majeure d’émissions.
Un programme de mobilité verte et d’alimentation électrique du campus se concentre sur :
- Transformer les toitures inutilisées et les auvents des parkings en installations solaires productives.
- Déployer des solutions de recharge intelligentes pour les voitures et les flottes aéroportuaires.
- Renforcer l'autonomie énergétique sur site grâce à des modernisations ciblées du réseau et, le cas échéant, à des batteries ou à un stockage thermique.
Aéroport international de Santiago du Chili
D’un point de vue stratégique, un pôle énergétique de campus remplit trois fonctions à la fois : il réduit les émissions de scope 1 et 2, rend les factures d’énergie plus prévisibles et envoie un signal clair aux passagers et au personnel, leur indiquant que l’aéroport est de plus en plus alimenté par sa propre énergie propre. Il jette également les bases électriques nécessaires à une électrification plus poussée de l’ensemble des opérations.
Étape 2 : Exploiter les terminaux comme des batteries thermiques hautement performantes
À l’intérieur du terminal, les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) représentent la majeure partie de la consommation d’énergie. Ils sont également essentiels au confort et à la sécurité des passagers et ont un impact sur les performances des commerces. Toute solution doit améliorer, et non altérer, l’expérience des passagers.
Un programme énergétique pour les terminaux combine généralement deux leviers :
- Électrification complète du chauffage et du refroidissement à l’aide de le stockage d’énergie thermique dans les aquifères (ATES) ou des systèmes géothermiques équipés de pompes à chaleur à haut rendement. Ces systèmes stockent et transfèrent l’énergie thermique dans le sol afin que le terminal puisse y puiser en cas de besoin.
- Une gestion plus intelligente des équipements existants grâce à des systèmes de gestion technique des bâtiments (GTB) et des plateformes d’hypervision. Celles-ci optimisent en permanence les points de consigne, les programmations et les températures afin de maintenir le niveau de confort tout en réduisant la consommation en kWh par mètre carré.
La jetée G de l'aéroport d'Amsterdam-Schiphol
Pour les membres des conseils d’administration soucieux de la continuité des activités et de la valeur des actifs, la modernisation des terminaux peut permettre d’importantes améliorations thermiques et de réduire la consommation de carburant sans fermer les portes d’embarquement ni compromettre la sécurité. Pour les équipes de direction, des programmes de modernisation des terminaux bien conçus réduisent l’exposition à la volatilité des prix du carburant et libèrent de la capacité électrique grâce à l’écrêtement des pics de consommation. Toutes ces mesures viennent étayer un argumentaire convaincant en faveur du confort et de la durabilité, tant pour les compagnies aériennes que pour les passagers.
Mesure n° 3 : Faire des rotations propres, sans APU, la nouvelle norme
Sur l’aire de trafic, la position de l’avion est le point de contact le plus évident en matière de décarbonisation, là où se rejoignent les émissions climatiques, la qualité de l’air local, le bruit et la sécurité au sol.
De nombreux avions continuent de recourir à leur groupe auxiliaire de puissance (APU) lorsqu’ils sont à poste. Une seule mise en marche de l’APU sur un vol long-courrier, d’une durée d’environ 75 minutes, peut consommer près de 300 kg de carburant et émettre près de 0,95 tonne de CO₂. Sur une journée d’exploitation, ces chiffres s’accumulent rapidement.
Un programme de rotation propre met l’accent sur :
- La généralisation d’une alimentation au sol fixe à 400 Hz et d’un système d’air pré-conditionné aux postes de stationnement, afin que l’APU ne soit plus nécessaire lors des opérations de routine.
- L’utilisation d’unités d’alimentation au sol électriques pour les positions éloignées ou exiguës.
- Intégrer les règles relatives à la mise hors tension des APU dans le processus de prise de décision collaborative aéroportuaire afin que les performances soient surveillées, et pas seulement encouragées.
À l’aéroport international Jorge Chávez de Lima, Equans assure l’exploitation et la maintenance des groupes électrogènes au sol dans le cadre d’un contrat de huit ans. Les 26 unités initiales, qui seront bientôt complétées par 10 GPU supplémentaires, permettent de réaliser des économies annuelles de 28,89 tCO₂e, ce qui représente une réduction de 36 % des émissions par rapport aux solutions diesel.
Par ailleurs, l’électrification à long terme des postes d’embarquement dans des hubs européens tels que Genève et Bruxelles a fait des systèmes 400 Hz et PCA des équipements standard, prouvant ainsi qu’il est possible d’assurer des rotations propres et silencieuses à grande échelle tout en garantissant un temps de disponibilité élevé.
Ces résultats constituent un argument de poids tant pour les passagers que pour la direction : un air plus pur pour le personnel et les riverains, des réductions mesurables de la consommation de kérosène et des émissions de CO₂, ainsi qu’un signe visible à la porte d’embarquement indiquant que l’aéroport décarbonise activement ses opérations principales.
Exploiter les données opérationnelles au service de la décarbonisation
Les équipements à eux seuls ne garantissent pas les résultats. Pour maintenir les programmes sur la bonne voie, les aéroports ont besoin d’une vue d’ensemble de ce qui se passe sur l’ensemble du site.
Les systèmes de gestion de l’énergie (EMS) et les plateformes d’hypervision font office de tour de contrôle pour la décarbonisation. En agrégant les données provenant des compteurs, des bornes de recharge pour véhicules électriques, des systèmes CVC, de l’éclairage, des systèmes de manutention des bagages et bien plus encore, ils apportent des réponses à trois questions concrètes :
- Où l’énergie est-elle réellement consommée ?
- Où y a-t-il un gaspillage évitable ?
- Quelles mesures auront le plus grand impact tout en causant le moins de perturbations possible ?
À l’aéroport de Bruxelles-Sud Charleroi, un système de gestion de l’énergie exploite désormais les données de plus de 300 compteurs installés sur site pour gérer la consommation en temps réel. Ces données précieuses permettent de mettre en évidence les possibilités d’économies et d’aider l’aéroport à atteindre ses objectifs d’efficacité et de développement durable.
Par ailleurs, des déploiements multisites menés avec le Groupe ADP ont permis de relier les données de recharge des véhicules électriques aux charges des bâtiments et aux contraintes opérationnelles. Cela permet de planifier les recharges afin d’éviter les pics de consommation tout en maintenant le service dans les parkings publics et réservés au personnel. Parallèlement, à Paris-Charles de Gaulle, l’imagerie satellite et in situ, combinée à l’intelligence artificielle, est utilisée pour cartographier les émissions de gaz et de particules à l’échelle des infrastructures, ce qui aide à identifier les installations les plus polluantes et les zones où les mesures d’atténuation seront les plus efficaces.
Au niveau de la direction, ces capacités transforment une question technique complexe en un tableau de bord opérationnel comportant un ensemble concis d’indicateurs (notamment le nombre de kWh par passager, la part d’énergie issue des sources renouvelables sur site, le nombre de minutes d’APU par rotation, temps de fonctionnement des systèmes 400 Hz et PCA, ainsi que l’utilisation des chargeurs pour véhicules électriques et matériel au sol électrique) pouvant être abordés au même titre que la ponctualité ou le chiffre d’affaires.
Une feuille de route que votre conseil d’administration pourra adopter
L’électrification des opérations au sol ne doit pas nécessairement se faire d’un seul coup, via un projet d’investissement unique et à haut risque. Elle peut être structurée sous la forme d’une feuille de route par étapes qui s’adapte à vos cycles d’investissement et à votre appétit pour le risque.
Phase 1 : Visibilité et gains rapides : Connectez les compteurs et les sous-compteurs, centralisez la surveillance dans une salle de contrôle, affinez les systèmes de gestion des bâtiments, lancez les premiers projets solaires sur les toits ou dans les parkings et mettez en place la discipline de mise hors tension des APU sur certaines aires de stationnement, en vous appuyant sur des horodatages A-CDM clairs.
Phase 2 : Modernisations structurelles : Déployer des systèmes ATES et des pompes à chaleur à haut rendement dans les terminaux prioritaires, étendre l’électrification des postes de stationnement quai par quai, développer la recharge intelligente pour les flottes et les parkings publics, et renforcer le réseau électrique principal là où cela est nécessaire pour supporter des charges plus élevées.
Phase 3 : Plate-forme et carburants prêts pour l’avenir : Achever la transition vers des équipements de soutien au sol électriques et se préparer à une alimentation au sol de plus grande capacité pour les nouveaux types d’avions. Déployer une logistique de carburant compatible avec les carburants durables (SAF), assortie d’un contrôle qualité et d’une traçabilité, connectée à la couche de données de l’aéroport pour garantir la transparence des rapports.
Tout au long du processus, la gouvernance est aussi cruciale que la technologie. De nombreux aéroports mettent en place un comité de pilotage trimestriel afin de réunir les équipes chargées des opérations, des finances, du développement durable et de la communication autour des mêmes indicateurs clés de performance (KPI) en temps réel, tels que la durée d’utilisation des groupes auxiliaires de puissance (APU) ou les grammes de CO₂e par passager.
L’intérêt financier est évident : ce rythme permet de visualiser rapidement les économies réalisées et contribue à rééquilibrer le portefeuille entre les actions à retour sur investissement rapide et les dépenses d’investissement stratégiques, renforçant ainsi la confiance nécessaire pour des investissements plus importants.
Du projet au feu vert : Equans, votre copilote au sol
Cette transformation ne peut pas se faire en vase clos. Elle touche l’ingénierie lourde, les systèmes numériques, les infrastructures critiques et les opérations quotidiennes qui ne peuvent pas s’arrêter. Ce dont de nombreux aéroports ont besoin, ce n’est pas tant un catalogue de technologies qu’un architecte impartial de la transition énergétique qui comprend les opérations en temps réel et sait quelles solutions ont fait leurs preuves. Ces connaissances les aident à établir une feuille de route réaliste et budgétisée, allant des gains rapides à une transformation complète.
Fort de plus de 60 ans d’expérience dans l’aviation, de relations avec 1 600 compagnies aériennes et d’un bilan de 600 millions d’expériences passagères, Equans joue ce rôle auprès des opérateurs qui souhaitent passer de projets pilotes à une mise en œuvre à l’échelle industrielle.
Au cours de la prochaine décennie, les aéroports qui atteindront leurs objectifs de décarbonisation ne seront pas ceux qui font les promesses les plus retentissantes, mais ceux qui affichent des résultats cohérents et reproductibles sur le terrain.
