PCIS 2021/2022 P12

Première partie : Définition du projet

Généralités

Nom du projet : Installation de Metroliennes dans le métro Lillois.

Entreprise : Métrolia

=== Membres de l'équipe ===

• De Croos, Tom, Mécanique

• Cardon, Florent, Génie civil

• Denis, Loïc, Matériaux

• Dieng, Sidy Mohamed, Informatique et Statistique

• Déjardin, Ludovic, 2IA

• Delétang, Antoine, Systèmes embarqués

• Derennes, Ann-Aël, Génie Biologique et Alimentaire

Description-résumé (20 lignes max)

L'objectif du projet est de développer une solution qui se servirait d'une source d'énergie actuellement non utilisée pour produire de l'énergie en respectant l'environnement. En réfléchissant nous nous sommes rendus compte que les moyens de transports actuels créent sur leur passage un déplacement d'air assez conséquent qui n'est pour le moment pas utilisé. Il y a donc une perte conséquente d'énergie ou autrement dit, un moyen de grapiller des ressources.

Nous avons donc analysé différents projets qui tentent d'installer des éoliennes adaptées sur les autoroutes afin de tirer parti du déplacement des véhicules. Le principal problème dans le développement de ce projet est la faible rentabilité de ces éoliennes : les autoroutes étant à "ciel ouvert", les flux d'air sont beaucoup trop diffus pour produire une énergie considérable, et ce malgré le grand nombre de véhicules qui passent chaque jour. Ainsi nous avons cherché quel autre moyen de transport pourrait être exploité pour produire de l'énergie avec le même principe et notre choix s'est orienté vers le métro qui en plus de se déplacer dans un espace fermé, allie volume considérable et haute fréquence / vitesse de déplacement.

L'objectif de notre projet est donc de développer une "Métrolienne", c'est à dire une éolienne adaptée qui produirait de l'électricité grâce au passage du métro. Pour plus de réalisme nous avons choisit de prendre le cas du métro Lillois pour nos calculs et différentes démarches.

Organisation de l'équipe & Rédaction du concept

===Répartition des rôles et charte de travail===

La composition de l’équipe leur fonction

• Chef de projet : Tom
• Équipe technique : Loïc, Sidy, Tom
• Équipe Business Plan : Ludovic, Florent
• Équipe communication : Antoine, Ann-Aël

Les valeurs de l’équipe :

• Cohésion de groupe
• Écologie
• Rigueur
• Bonne humeur
• Epanouissement collectif

Les modes de fonctionnement/ organisation : Séparation du travail en plusieurs groupes avec interaction entre eux.

Les droits et devoirs de chaque participant :

• Droit de pouvoir exprimer ses idées aux autres membres.
• Droit d'avoir une part de responsabilité égale à celle des autres.

• Devoir de terminer le travail dans les délais.
• Devoir de fournir une quantité de travail conséquente.

L'autoévaluation : Je saurai que nous avons bien travaillé ensemble si :

• Le projet est bien compris par les juges.
• Les différents problèmes ont été résolus.
• Le produit proposé présente une utilité indéniable.
• La réalisation pratique du projet semble possible financièrement et techniquement parlant.

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Notre charte de travail en équipe

Description détaillée

• Clients et bénéficiaires : Ilévia dans un premier temps puis extensions aux autres sociétés de transport sous terrain qui souhaitent récupérer de l'énergie des déplacements de leur véhicules.

• Modèle économique

• Moyens humains et matériels à réunir pour démarrer : Equipe d'ingénieurs pour réaliser un bureau d'étude sur le projet, Equipe de commerciaux pour faire un business plan et une bonne communication afin d'attirer les investisseurs.

Positionnement par rapport à deux concurrents

• Analyse du premier concurrent :

- EDF. EDF est notre principal concurrent car c'est la première entreprise de production et de fourniture d'électricité en France et même en Europe. Sa réputation est faite et bon nombre de sociétés en sont clientes. Un contrat récent entre le RATP et EDF a été conclu afin que cinq parcs éoliens suffisent à apporter 4% de l'énergie totale consommée par la RATP. Cela couvrirait majoritairement les dépenses dans l'alimentation des stations et la consommation de leurs bâtiments. Un projet en lien entre les éoliennes et le métro semble alors se dessiner et entrer en réelle confrontation avec nos ambitions.

• Analyse du second concurrent :

- GREEN. Cette entreprise est concurrente à la nôtre car elle est spécialisée dans l'installation de panneaux photovoltaïques sur des surfaces complexes. Ce concurrent pourrait directement rivaliser avec notre projet en développant un système de panneaux photovoltaïques en surface du métro pouvant ainsi alimenter les différentes stations en électricité. De plus, l'énergie produite grâce au soleil a une dimension environnementale et durable, qui intéresse de plus en plus les investisseurs et entreprises clientes.

• Notre différenciation :

- Si les entreprises concurrentes proposent de fournir une énergie en partie renouvelable à nos potentiels clients, elles ne permettent néanmoins pas de récupérer l’énergie perdue au cours du déplacement des rames de métro. Quoiqu'il advienne, le métro fonctionne tous les jours et ce, sur une large plage horaire. De ce fait, il est intéressant de tirer parti de ses nombreux déplacements grâce à installation de "métroliennes" afin de compenser un minimum les dépenses de Ilévia en utilisant l'énergie générée par les flux d'air du métro passant.

Scénario d'usage du produit ou du concept envisagé

• Description de l'utilisateur type : Société de transport ( Ilévia pour le métro) qui souhaite récupérer une partie de l’énergie qu’elle utilise pour faire fonctionner ses infrastructures ou simplement économiser de l'argent.
• Scénario d'utilisation du produit : Placer des métroliennes aux points stratégiques du métro Lillois (endroits où le métro atteint sa vitesse de pointe) afin d’utiliser le déplacement d’air généré par le passage de la rame pour produire de l’énergie.

Le client, ici Ilévia, pourrait ainsi récupérer une part de l'énergie "gâchée" lors du déplacement de ses métros et ainsi utiliser sa propre électricité pour subvenir à de petits besoins : éclairages mineurs, portiques, bornes de rechargement des cartes...

Analyse du projet

Réponse à la question difficile

• Question : L'installation des métroliennes ne pourrait-elle pas provoquer des perturbations dans les sous-terrains et ainsi demander encore plus d'énergie pour que le métro se déplace ?
• Réponse : Nous avons démontré dans notre expérience que les éoliennes provoquaient bien des perturbations dans le sous-terrain et que celles-ci pourraient donc aller à l'encontre de notre objectif. Ainsi nous avons décider d'ajouter un système d'aération à notre installation afin que les perturbations crées soient les plus faibles possibles et qu'elles n'impactent pas le déplacement du métro.

Choix du POC

Maquette d'une portion de sous-terrain avec 2 metroliennes (dont l'une d'elle est associée à un système d'évacuation d'air) dans laquelle on envoie de la fumée. Le but est d'observer dans un plan de lumière, issu de la diffraction d'un laser, les différents déplacements d'air aux alentours des éoliennes afin de déterminer si ceux-ci peuvent avoir un impact sur le déplacements des rames.

Préparation du POC

- 2 plaques de bois 15x60.

- 2 plaques de Plexiglas 20x65

- 4 roulements : https://www.123roulement.com/roulements-608-2RS

- Impression des hélices en 3D.

- Découpage au laser des 'box' pour accueillir les éoliennes.

- Laser, solution pour la diffraction.

- Machine à fumée.

Seconde partie : Réalisations

Dossier technique de la preuve de concept

Compte-rendu de la réalisation du POC

Notre POC consiste à concevoir une maquette d'une portion de métro sur laquelle 2 éoliennes sont installées.

-Nous avons dans un premier temps modélisé numériquement la maquette sur le logiciel OnShape qui est un logiciel de modélisation 3D :

-Ensuite nous nous sommes attaqué au découpage des planches de bois avec la découpeuse laser en utilisant les plans de l'étape précédente. Nous avons donc obtenu les 2 plaque de bois pour la structure du tunnel ainsi que les différentes parties des deux blocks contenants les hélices.

-Nous avons ensuite imprimé les 2 hélices en 3d en utilisant encore les plans de l'étape 1 grâce à des imprimantes 3D. -Puis nous avons monté les hélices et les roulements dans les cages pour obtenir nos "Blocks Hélices" :

-Pour finir, nous avons assemblé le tunnel et les deux cages contenant les hélices.

-Une fois la maquette terminée, nous sommes passés à l'expérience. Le montage est le suivant : Une machine spécialisée envoie de la fumée dans le tunnel, un sèche-cheveux simule un déplacement de métro et créé donc un déplacement d'air. Les hélices se mettent ainsi à tourner et on observe alors les perturbations créées par ces dernières grâce à un plan de lumière issu de la diffraction d'un laser.

Résultats et Bilan

L'expérience nous a permis de découvrir que les éoliennes provoquaient bien des perturbations dans le tunnel et pouvaient donc nuire au déplacement du métro. Ainsi, nous avons ajouté un système d'évacuation d'air dans les blocs contenant les éoliennes et nous avons refait l'expérience. Cette seconde fois, la perturbation observée est beaucoup moins diffuse et puissante que la première. Ainsi ce système d'évacuation permettrait à l'entreprise de profiter de notre installation sans effets secondaires néfastes.

Notre vidéo

Business Model Canvas

Le marché

Nous nous concentrons sur le marché industriel et celui des énergies environnementales, ce sont tous deux des marchés porteurs. Dans un premier temps, nous nous limitons au métro Lillois mais espérons installer nos éoliennes dans différentes régions de France par la suite.

La stratégie commerciale et la communication

Nous proposons à de grandes entreprise d'énergie, EDF pour le métro Lillois, de leur vendre nos éolienne pour rendre, par exemple, le métro Lille auto-suffisant en consommation d'électricité. Notre segment de clientèle sont les entreprises gérant les infrastructures souterraines (métro), les réseaux routiers ainsi que les réseaux ferroviaires, si notre produit est rentable, nous pourrions étendre son utilisation en sortie de tunnel, là ou le vent est continue ( effet venturi ).

L'installation et la maintenance des éoliennes sont nos principaux éléments de notre offre, elle apportera une solution d'économie d'énergie sur les dépenses en énergie électrique grâce à la production d'électricité de nos éoliennes.

Nos sources de revenus seront principalement la vente de nos éoliennes, ainsi la vente de nos services d'entretien de nos éoliennes.

Les deux moyens principaux pour gagner en visibilité et élargir notre clientèle  :

- Participer à des forums et salons axés sur l'environnement et le développement durable.

- Affiches publicitaires dans les différentes stations du métro afin de promouvoir notre projet et sensibiliser les usagers du métro à notre démarche responsable.

Les moyens (équipe, matériel, prestataires et fournisseurs)

Pour produire notre offre, nos principales activités clés sont la création d'éolienne et la maintenance de celles-ci. Concernant la constructions de nos éoliennes,nos principaux fournisseurs seront les constructeurs des composants de nos éoliennes ( Ondulateur,batterie, régulateur, etc ). Nous aurions besoin d'ingénieur technique et technicien pour la création et maintenance des éoliennes. Nous utiliserons nos propres moyens pour livrer nos éoliennes. Si la demande est trop importante, nous pourrions envisager de travailler avec une entreprise de livraison. Nos principaux coûts sont donc l'achat de matériaux, la production,livraison et maintenance de nos éoliennes ainsi que nos employés.

Puis vous résumez l'ensemble : Notre Business Model Canvas

Supports de communication

Notre présentation

Compte rendu de votre rencontre avec le référent-école

Notre Compte-rendu

Dossier compétence

Notre retour d'expérience