FR 3162092 A1 20251114 FR 2404848 A 20240510 Cette méthode estime la quantité équivalent dioxyde de carbone émise par une flotte d’hélicoptères au cours d’une pluralité de missions à partir de la masse de carburant consommé et de l’intensité carbone en eCO2 du carburant utilisé par ces hélicoptères. Elle comporte l’utilisation d’un modèle pour calculer la durée des missions prenant en compte les heures réelles de fonctionnement des moteurs des hélicoptères, d’un modèle pour définir la motorisation ou le type desdits hélicoptères et la consommation associée, et un modèle utilisé pour définir un profil desdites missions. Figure 2. Méthodologie et calculs des émissions CO2 pour hélicoptères Titre : HeloCarb’ Abrégé : Les études démontrent que les émissions de GES des opérations aériennes reposent à environ 99% sur la combustion du carburant dont les émissions sont mesurées eCO2 en ,,, . La méthodologie porte en conséquence sur les émissions associée a la combustion du carburant par l’hélicoptère. Afin de modéliser le plus précisément possible les émissions d’eCO2, HeloCarb’ TM est construit autour d’une architecture a plusieurs niveaux, mais qui peut, comme la plupart des autres méthodes de calcul des émissions eCO2 pour la mobilité, se résumer à eCO2 = m fuel * fuel CI ou m fuel représente la masse de carburant consommée et fuel CI l’intensité carbone en eCO2 du carburant utilisé. Pour HeloCarb ’TM comme pour les autres méthodologie, l’enjeu est donc de proposer un modèle et un mode de collecte des données fiables. HeloCarb ’TM innove en complétant le périmètre des émissions retenues pour calculer l’intensité carbone du carburant, mais plus encore en proposant un modèle de calcul de la consommation de carburant adapte aux missions de l’hélicoptère. Les missions de l’hélicoptère sont très exigeantes, et chaque vol est unique ou presque. Opérant à basse altitude et emportant des charges très diverses sur des profils de missions souvent disparates, la consommation de carburant est par conséquent difficile a modéliser. Le modèle pour les opérations aériennes proposé par ICAO, basé sur la distance entre 2 aéroports couplé à un abaque détaillant la consommation carburant en fonction du modèle avion / distance parcouru, est en pratique inapplicable pour l’hélicoptère. Comme illustré par les graphiques ci-contre, les missions hélicoptères sont trop disparates, et souvent bien trop courtes, pour être capturées par le modèle ICAO (voir FIG. 1 ]). Pour évaluer précisément la consommation de carburant, le modèle HeloCarb’ intègre 3 paramètres et innove dans le calcul de la consommation carburant en établissant une cartographie des différents profils de missions auquel l’hélicoptère est confronté. L’approche sur la collecte des données est également innovante mais contraignante car elle impose une collaboration a minima avec les Operateurs, et si possible avec les Constructeurs. Les 3 paramètres qui composent le modèle « consommation carburant » sont : 1) Les heures de fonctionnement réelles des moteurs 2) La motorisation utilisée 3) Le profil de mission Pour cela HeloCarb’ analyse et recoupe différents jeux de données qui proviennent des Opérateurs (utilisateur de l’hélicoptère, centres de maintenance), des Constructeurs (Motoristes), des autorités de certification (EASA). La méthodologie HeloCarb’ propose donc une approche innovante qui repose sur la mise en place de plusieurs profils de missions et l’intégration des heures réelles de fonctionnement des moteurs (voir FIG. 2 ). Plus précisément, la présente divulgation concerne une méthode d’estimation de la quantité équivalent dioxyde de carbone, ci-après eC02, émise par une flotte d’hélicoptères au cours d’une pluralité de missions à partir de la masse de carburant consommé et de l’intensité carbone en eCO2 du carburant utilisé par lesdits hélicoptères, ladite méthode comportant l’utilisation d’un modèle pour calculer la durée desdites missions prenant en compte les heures réelles de fonctionnement des moteurs des hélicoptères, d’un modèle pour définir la motorisation ou le type desdits hélicoptères et la consommation associée, et d’un modèle utilisé pour définir un profil desdites missions Son principe de fonctionnement repose sur : . Une architecture a plusieurs niveaux La qualité des données, qui proviennent pour l’essentiel du terrain, et qui sont recoupées pour en accroitre la précision en complétant une base de données dédiée Un système de recours dans l’évaluation des données, qui favorise systématiquement la donnée la plus précise, et a défaut la plus exigeante afin de ne pas minorer les émissions eCO2 La transparence sur la précision du reporting, qui peut varier en fonction de la qualité des données et des analyses proposées. Bien qu’innovante, la méthodologie de calcul de l’intensité carbone du jet fuel repose sur des données publiques et / ou la règlementation. Il en est de même pour une partie des données permettant d’établir la consommation carburant, comme la partie motorisation. La revendication porte sur la mise en place d’un modèle de calcul de la consommation carburant pour les flottes d’hélicoptères qui combine une architecture a plusieurs étages qui repose sur une collecte de données en provenance des Opérateurs, Constructeurs, et le cas échéant de la règlementation. Pour cela je souhaite protéger : 1) Le modèle utilisé pour calculer la durée mission 2) Le modèle utilisé pour définir motorisation / type machine et la consommation associée 3) Le modèle utilise pour définir le profil de mission 4) La méthodologie de calcul de la consommation qui repose sur 3 modèles Demande Provisoire de Brevet 10 Mai 2024 Voir FIG. 3 HeloCarb’ TM est une marque déposée auprès de l’INPI (22/02/2023) HeloCarb’ TM est une méthodologie développée dans le cadre de ma thèse doctorale (CNRS, E2S UPPA) : Objet de cette demande de brevet Origine du projet : Calcul des émissions eCO2. La diminution des émissions de gaz a effets de serre (GES) est un impératif moral, économique et désormais règlementaire puisque la directive européenne CSRD (Corporate Sustainability Reporting Directive) et les normes européennes de reporting sur le développement durable (ESRS) s'appliquent progressivement depuis le 1er janvier 2024. C’est un renforcement des exigences en matière de rapports sur le développement durable des entreprises. L'objectif principal de la directive sur les rapports de durabilité des entreprises (CSRD) est d'harmoniser les rapports de durabilité des entreprises et d'améliorer la disponibilité et la qualité des données ESG (environnementales, sociales et de gouvernance) publiées. Les dispositions du CSRD ont été transposées en droit français par l'ordonnance du 6 décembre 2023 et le décret n° 2023-1394 du 30 décembre 2023. Ces nouvelles obligations induisent que les gestionnaires d'hélicoptères devront calculer et déclarer leurs émissions de CO2. Cette déclaration doit être la plus précise possible, une tolérance étant acceptée les premières années le temps de la mise en place de nouvelles méthodes de calcul et de reporting. A ma connaissance il n’existe pas de méthodologie fiable permettant de calculer précisément les émissions eCO2 d’un hélicoptère. La méthodologie la plus proche étant celle de l’ICAO (International Civil Aviation Organization), utilisée par certaines compagnies aériennes, et qui est soumise à un contrat de licence. Il se trouve que cette méthodologie est trop imprécise pour évaluer correctement les émissions eCO2 associées aux activités d’un hélicoptère et qu’elle n’intègre aucune base de données hélicoptères. HeloCarb’ TM est une méthodologie de calcul des émissions eCO2 spécialement développée pour répondre au besoin des gestionnaires et opérateurs d’hélicoptères. Calcul de l’Intensité Carbone du Jet Fuel (Jet Fuel : carburant utilise par les hélicoptères) Le ratio utilise par HeloCarb’ couvre l’ensemble des émissions SCOPE 1-2-3, donc de l’amont (extraction, raffinage, transport et distribution) à l’aval (combustion). Ce n’est pas le cas pour le modèle ICAO qui n’intègre que l’aval (ce qui minore les émissions). Cette approche permet d’intégrer les évolutions à venir pour le Jet Fuel : les études montrent que l’intensité carbone des carburants « durables » (SAF : Sustainable Aviation Fuel) devraient faire baisser les émissions, et c’est la phase amont qui explique cette diminution sensible des émissions eCO2 entre un SAF et le jet fuel fossile (avec par exemple la capture du CO2 par la biomasse lors de sa croissance, quantité de CO2 qui sera ensuite relâchée à la combustion). Le calcul de l’intensité carbone du carburant (fuel CI) se fait en multipliant son pouvoir calorifique inferieur (PCI) par son intensité carbone. Ces deux valeurs peuvent fluctuer, et la méthode employée impose de collecter les données qui sont disponibles pour chaque livraison de jet fuel sur les bases aériennes. Si ces données ne sont pas disponibles, la valeur par défaut la plus exigeante est retenue. . PCI : la valeur mini exigée par la norme du Jet Fuel est de 42.8 MJ/kg. Lorsque non déclarée la valeur retenue est de 44 MJ/kg. Cette valeur est cohérente des données ADEME et de la réglementation Européenne par sa directive 2018/2001. CI : ADEME et ICAO affichent 87 à 89 g eCO 2 /MJ. La valeur moyenne retenue dans les dernières publications scientifiques est de 94.95 g eCO 2 /MJ et la valeur retenue par UE dans sa directive 2018/2001 est de 94 g eCO 2 /MJ’’ 7 . Lorsque non déclarée, la valeur retenue est de 94 g eCO 2 /MJ pour 2023 et 2024. Le ratio par défaut retenu par la méthodologie HelcoCarb’ TM est de : eCO 2 / Fuel ratio = 44 MJ/kg * 94 g eCO 2 / MJ = 4.136 Ce ratio par défaut évoluera avec l’incorporation de SAF. En 2023 comme en 2024 il n’y pas d’opérations significative avec du SAF, respectivement 0.2 et 0.5%, mais son introduction est obligatoire des 2025, 2%, et plus significativement a partir de 2035 (20%). La règlementation prévoit que pour chaque lot de jet fuel livré, le pourcentage de SAF doit être spécifié et son origine conforme a la directive (UE) 2018/2001 relative à la promotion de l'utilisation de l’énergie produite a partir de sources renouvelables. HeloCarb’ TM applique la règlementation et anticipe le recoupement des informations qui seront livrées à chaque livraison de Jet Fuel avec les données d’opérations qui sont collectées. Voir FIG. 4 Pour information, le calcul de l’intensité carbone des SAF, La valeur totale de eCO 2 inclut les déchets et les valeurs les plus importantes pour les SAF sont Ep + Etd ou Ep sont les émissions liées a la transformation et Etd les émissions liées au transport et à la distribution comme indiqué (directive UE 2018/2001, tableau ci-dessus). Ces valeurs sont normalement données dans les documents qui accompagnent chaque livraison de jet fuel, toutefois en cas de valeurs absentes des valeurs par défaut sont en place (graphique ci-contre). Pour la déclaration CSRD, les valeurs sont celles de la directive (UE) 2018/2001. Voir FIG. 5 Nota : Cette méthodologie peut également être extrapolée pour prévoir les émissions futures ainsi que les couts énergétiques à venir, à l'aide d'un algorithme propriétaire basé sur le ratio volume accessible / cout de production de chaque famille de SAF (il existe plusieurs familles de SAF, chaque famille affichant un volume accessible et un cout de production spécifique). Consommation carburant Il est difficile d’utiliser la méthodologie proposée par ICAO qui démarre par le calcul de la distance entre 2 villes la ou les missions de l’hélicoptère font que le plus souvent il décolle et revient à sa base, avec parfois absence de ravitaillement carburant entre plusieurs missions. Il est également fréquent pour certaines utilisations que l’hélicoptère se pose sans arrêt moteur. Cette particularité ne peut être captée par le modèle ICAO, qui n’intègre de toute façon pas de bases de données hélicoptères. La consommation de carburant repose sur de nombreux parametres, mais 3 sont prépondérants : Durée de la mission (les heures de fonctionnement réelles des moteurs) La motorisation utilisée (consommation spécifique) Le profil de mission (phases de vol) Les autres paramètres (masse embarquée, environnement, procédure de décollage / atterrissage, altitude et météo) sont de moindre importance et sont capturés dans l’analyse des données qui portent sur plusieurs centaines de missions. En l’absence d’une valeur précise de consommation carburant remontée par la machine et l’opérateur, il est donc nécessaire de combiner ces 3 paramètres : cœur de la méthodologie HeloCarb’ TM qui repose sur une analyse détaillée de plusieurs centaines de missions afin d’affecter pour chaque combinaison une consommation de carburant qui soit la plus proche possible de la réalité. Cette combinaison est primordiale car la consommation moyenne d’un hélicoptère est trop fluctuante pour autoriser un simple calcul base sur la fiche technique de la machine et sa durée de fonctionnement. 1) Le modèle utilise pour calculer la durée mission Les données collectées proviennent directement de l’opérateur, le suivi règlementaire de chaque machine permettant de relever le nombre d’heures de fonctionnement et le nombre de cycles moteurs réalisés. Par échantillonnage ces valeurs sont confrontées aux remontées de données du calculateur moteur et au besoin. Il est nécessaire ici de recouper ces données car prise isolement elles ne permettent pas de connaître avec précision la durée réelle et moyenne des missions, ce qu’illustre le graphique ci-contre, qui détaille la durée en minutes de 47 missions successives réalisées par un appareil dédié à l’évacuation sanitaire (EMS). Voir FIG. 6 . La répartition des vols par durée souligne la diversité des missions au sein même d’un type d’opérations. Sur 108 vols analysés, seuls 3 dépassaient 1 heure de vol. La moyenne constatée étant de 22.2 minutes entre démarrage moteur et arrêt moteur : c’est par exemple cette moyenne qui sera retenue par la méthodologie HeloCarb’ pour les missions du même type (EMS en l’occurrence). Cette durée moyenne est ensuite découpée en plusieurs phases car la consommation de carburant va fluctuer d’un facteur 4. HeloCarb’ TM retient 5 phases distinctes : Démarrage / ralenti sol (Start, Idle) Décollage / montée (TO . Climb) Croisière / ressources (Cruise . Mission) Approche / atterrissage (Approach - Landing) Ralenti sol / arrêt (Idle . Stop) Le graphique « mission time » ci-contre permet de distinguer le poids moyen de chaque phase. Comme l’illustre le graphique « fuel burn » juste en dessous, ici affiché sur une mission courte (inférieure à 10 minutes), la part de chaque phase dans la consommation totale de carburant n’est pas toujours en relation avec la durée dans les missions assurées par l’hélicoptère. Le modèle proposé ici permet de capter et intégrer ces données afin de proposer des valeurs fiables. Voir FIG. 7 Ces données sont ensuite utilisées pour établir l’appel de puissance, et donc la consommation, en fonction des profils de mission. Le tableau ci-dessous détaille le % de temps affecté à chaque phase de vol, ce qui combiné à la durée moyenne de la mission et la consommation effective relevée (ici en l/h par moteur), permettra de calculer la consommation carburant finale. Il est ainsi possible d’isoler la consommation pour chaque phase de vol et de l’introduire ultérieurement dans le modèle profil de mission. Phases de vol en % Conso Associée Start - Idle 6,37% 74,9 TO - Climb 3,48% 176,8 Cruise - Mission 75,30% 154,1 Approach 12,12% 120,4 Idle - Stop 2,73% 65,3 Il peut arriver qu’une partie des données ne soient pas disponibles, auquel cas la mise en place d’un reporting, moins précis, reste possible : Données vols / cycles moteurs disponibles pour chaque mission : précision très élevée Recours en cas d’absence de données : Heures moteurs disponibles sur la période considérée : précision élevée Absence de données : la durée annuelle moyenne constatée sur d’autres machines effectuant le même profil de mission est utilisée : précision moyenne 2) Le modèle utilisé pour définir motorisation / type machine et la consommation associée La motorisation est un élément clef dans le calcul de la consommation de carburant. Certains hélicoptères peuvent utiliser des motorisations différentes. Auquel cas 2 types de machine sont pris en compte car la consommation peut être sensiblement différente fonction de la motorisation et la collecte de données peut afficher des niveaux de précisions différents en fonction des paramètres que chaque motoriste et hélicoptériste acceptera de communiquer. A chaque fois que cela est possible les données collectées auprès des opérateurs sont confrontées avec les données des constructeurs. Cela permet d’obtenir la consommation exacte pour chaque mission réalisée par l’hélicoptère (graphique) Auquel cas le niveau de précision est considéré étant très élevé et est directement intégré à 3) Profil mission . Voir FIG. 8 Lorsque des données sont absentes, un recours est d’utiliser le référentiel consommation turbine (consommation fonction de la puissance moteur), document libre FOCA ed.2 (graphique ci-contre). Le référentiel est construit autour du débit carburant fonction de la puissance appelée, cette dernière variant en fonction de la phase de vol. Ce référentiel permet d’estimer une consommation approchante par type machine et par phase de vol en évaluant le niveau de puissance associé. La méthodologie utilisée ici permet de comparer des données réelles, éventuellement prélevées sur d’autres machines du même type / même motorisation qui assurent les mêmes missions, pour définir la valeur en % du MCP du ou des moteurs la plus précise possible (MCP = Max Continuous Power, donnée disponible sur le document de certification EASA de chaque moteur). Ce travail d’analyse permet de déterminer avec un bon niveau de fiabilité la consommation carburant, auquel cas le niveau de précision est considéré élevé. Voir FIG. 9 En l’absence totale de données, il reste possible d’effectuer une extrapolation à partir de la puissance moteur donnée par les autorités de certification, auquel cas le niveau de précision est considéré comme faible. 3) Le modèle utilisé définir le profil de mission L’analyse détaillée des missions permet de visualiser l’evolution de la consommation pour différents profils de missions. HeloCarb’ TM détaille plusieurs profils de missions car les analyses réalisées montrent que l’utilisation de l’hélicoptère varie sensiblement en fonction de la mission effectuée, ce qui impacte les appels de puissance, donc les consommations : - EMS : Emergency Médical Services, Services médicaux d'urgence. La moitié des missions impliquent des patients, ce qui induit souvent un posé avec ou sans coupure moteurs avant retour à la base. - SAR : Sérac And Rescue, Recherche et sauvetage, principalement dans des environnements difficiles tels que les mers et les montagnes. La sécurité civile entre dans cette catégorie. Missions très contraignantes car cela induit de nombreux vols stationnaires qui augmentent sensiblement la consommation carburant. - Firefighting : Lutte contre l'incendie, collecte et largage d'eau ou de produits retardant pour lutter contre les incendies, principalement de forêts. Mission très exigeante avec de nombreux appels de puissance, notamment lors de la collecte de l’eau. - Offshore : Transport du personnel des plateformes pétrolières et gazières. La mission la moins exigeante, et celle qui se rapproche le plus d’un profil de vol type avion. - Training : Formations, écoles de pilotage. La consommation va dépendre des conditions de vol. - Utility : Travaux aériens, depuis le tournage d'évènements jusqu'au transport de matériel vers les refuges de montagne. Missions contraignantes, entre SAR et Firefighting. - Surveillance : Police, gendarmerie, surveillance d'infrastructures sensibles - Wind Farm : Construction et maintenance des parcs éoliens. Activité récente en développement, à ce stade elle est reprise dans Utility car trop peu de données sont disponibles, mais cela devrait rapidement progresser avec l’essor des parcs éoliens en mer. Pour chaque profil de mission est affecté le ratio d’appel de puissance et sa durée qui sont calculés à partir de 1) Durée de la mission et des données moteurs calculées à partir de 2) Motorisation / Type machine détaillés ci-dessus. L’analyse des missions repose sur des données Opérateurs et / ou Constructeur. Parfois confidentielles, elles contiennent de quelques paramètres (a minima cycles moteurs et heures de fonctionnement) a plusieurs dizaines de paramètres pour chaque seconde de vol qui sont exploités afin d’établir le profil de mission et y affecter un degré de précision. Chaque profil de mission a ainsi sa propre classe de précision en fonction de la volumétrie de donnes disponibles (taille de l’échantillon : nombre de machines * nombre de missions), à ce jour la base de données construite a partir de la méthodologie HeloCarb’ TM permet d’établir : - EMS: précision très élevée (dizaine de machines, plusieurs dizaines de missions) - SAR: précision de classe moyenne (1 machine, quelques missions) - Firefighting: précision moyenne (quelques machines, quelques missions) - Offshore: précision très élevée (dizaine de machines, plusieurs dizaines de missions) - Training : précision moyenne (quelques machines, quelques missions) - Utility: précision élevée (quelques machines, plusieurs dizaines de missions) - Surveillance : précision moyenne (quelques machines, quelques missions) Le modèle EMS est par exemple calcule à partir d’une base de données de 108 vols détaillés, confrontant données Opérateurs (heures et cycles moteurs) à des données constructeur (EDR, Engine Data Record). La valeur moyenne des consommations pour l’ensemble des vols puis par phase de vol est calculée. Pour ce profil de mission EMS, le résultat obtenu permet d’isoler, sur une durée moyenne des missions de 21mn58 (1318 secondes), 326 secondes qui sont dédiées aux phases reprises dans le tableau ci-dessous. A partir de ces données il est possible d’isoler le temps mais également la quantité moyenne de carburant associée. Cruise = time * 68,9 g/s kg kg Start-Idle 2,814 16,118 84 secondes 326 secondes (5mn26s) TO – Climb 3,637 46 secondes Approach 8,615 160 secondes Idle-Stop 1,051 36 secondes La partie « cruise » et ses particularités (appels de puissance, posés,…) en est déduite, avec une consommation spécifique, ici : temps de vol en croisière en secondes * 68.9 g/s de carburant. Ci-dessous le profil de mission moyen, simplifié, pour les missions EMS, calculé à partir d’une centaine de mission dont 3 sont présentées. Voir FIG. 10 4) La méthodologie de calcul de la consommation qui repose sur 3 modèles Le tableau ci-dessous présente une synthèse des résultats de consommation carburant calculée pour le profil de mission EMS pour un type de motorisation / machine donné. Dans ce cas précis, la totalité des données sont disponibles et il est possible de comparer non seulement la fiabilité du modèle mais également de déterminer le niveau de précision des recours lorsque certaines données ne sont pas disponibles. La valeur de consommation réelle (ref) est indiquée en dernière ligne du tableau. 4 missions (1-3-5-7) sont détaillées, elles représentent des missions types en durée, de 528 à 2343 secondes (8mn48 à 39mn3) et la partie croisière (cruise) est indiquée après déduction de la valeur calculée selon 1) Durée mission ci-dessus, en l’occurrence 326 secondes pour la valeur moyenne. De manière générale une analyse de la consommation moyenne sur plusieurs missions (échantillons 8 et 26 ici) donne un bon résultat, même si il minore la consommation réelle et donc les émissions finales eCO 2 : plus l’échantillon est important, plus la précision est élevée, de 95 à 98%. Une approche par % de la puissance moteur (% de la valeur MCP, voir point 2) ci-dessus) est également effectuée. Généralement comprise entre 60 et 90%, cette valeur est affinée par comparaison, le résultat obtenu dans ce cas étant 63% du MCP. Le niveau de précision ainsi obtenu est bon, de l’ordre 95%. A noter qu’avec cette approche la consommation est légèrement supérieure à la consommation réelle, ce qui semble prudent. Avec l’ensemble des données disponibles, il est possible d’atteindre un très bon niveau de précision, proche de 100%. L’acronyme « ltoass » est utilisé ici pour signifier que le modèle complet, utilisant les 5 phases de vols détaillés en 1) Durée de la mission , est utilisé (ltoass pour landing, take-off, approach, start, stop (atterrissage, décollage, approche, démarrage et ralenti, ralenti et arrêt). secondes 1 3 5 7 Moyenne Verif Conso g/s 528 2343 813 1730 1318 26 missions 62,9 32,311 147,375 51,138 108,817 82,9022 8 missions 61 32,208 142,923 49,593 105,530 80,398 Cruise 68,9 202 2017 487 1404 992 HeloCarb’Itoass 30,035 155,089 19,672 112,853 84,466 ICAO non applicable Mean MCP (63%) 67 35,376 156,981 54,471 115,910 88,306 ref 28,87 151,10 53,74 110,05 84,6 La valeur de consommation carburant ainsi est finalement multipliée par l’intensité carbone du carburant pour fournir un reporting des émissions eCO2 (modèle ci-dessous). Par exemple, la mission 3, 151.10 kg de carburant équivaut a 151.10*4.136 = 624.95 kg eCO 2 . Cette méthodologie est travaillée depuis plus d’un an (dépôt de la marque en février 2023) et est désormais en cours de test auprès d’un gestionnaire d’hélicoptère, d’où la démarche de demande de brevet provisoire. Un format de reporting provisoire est présenté ci-dessous. Ce format intègre une synthèse de la flotte analysée, une synthèse de la méthodologie utilisée, une synthèse « profil de mission » (EMS ci-dessous) et une synthèse « combinatoire » qui indique les émissions eCO 2 de la flotte analysée (EMS / H145T2 et EMS / B429 ci-dessous). Si l’architecture HeloCarb’ TM ne devrait pas évoluer dans le temps, l’acquisition et la validation des données devrait continuellement progresser, enrichissant ainsi la base de données et le niveau de précision du reporting. C’est particulièrement vrai pour la partie « Fuel Burn », où la mise en place d’un système de collecte et de transmission des données relatives à la consommation de carburant pour chaque machine devrait accroitre sensiblement la précision dans le temps. Dans l’intervalle, l’accès aux données moteurs, maintenance et EDR (Engine Data Recording), implique un réseau et un niveau de confiance établi avec les opérateurs et les constructeurs car ce sont ces données et leur analyse qui permettent d’établir un reporting des émissions eCO 2 plus ou moins précis. En fonction des données disponibles, des combinatoires peuvent être proposées pour établir le fuel burn. Ainsi, si des données précises pour chaque hélicoptère n’étaient pas disponibles, il est statistiquement plus précis de créer une combinatoire qui utilisera des moyennes construites sur plusieurs centaines de données. Une combinatoire repose exclusivement sur une flotte identique (même machine, même motorisation) qui est utilisée pour un meme profil de mission (EMS, SAR,…). Je prévois également, pour faciliter le reporting vers des clients utilisateurs, de proposer une classe de précision, de A à D (plus ou moins élevée). Le niveau de précision final est calculé à partir de niveaux de précision de chaque étape et je prévois qu’une marge soit donnée à l’analyste en charge de l’évaluation, dans le respect de la classification suivante (tableau). Degré de précision Classe A Classe B Classe C Classe A A ou B B ou A B ou C Classe B B ou A B ou C C Classe C B ou C C D ou Alerte EMS Les missions EMS concernent X hélicoptères, soit X% de la flotte XXX, autour de 6 machines. 6 combinatoires sont donc proposées autour du profil de mission. Le profil de mission EMS est établi à partir de l’analyse combinée du reporting opérateurs (heures, cycles) et de données EDR (Engine Data Record), soit plusieurs milliers de données. Le niveau de précision pour ce profil de mission est en conséquence très élevé et classé A. Voir FIG. 11 Pour information, exemple (graphiques) de 3 missions individuelles analysées pour établir le profil mission EMS. Les appels de puissance conditionnent la consommation de carburant, avec un découpage en 5 phases distinctes, les plus visibles sur les graphiques étant décollage et montée au plafond pratique, approche et atterrissage. Les missions analysées démontrent la diversité des missions et la nécessité de développer un modèle spécifique. La partie croisière est typique des applications EMS, avec de nombreuses ressources et, pour une partie des missions, des poses sans arrêt moteur. La durée des missions repose sur les données Operateurs (heures et cycles) mais il est ici également possible de les confronter avec les données Constructeurs (EDR) afin de renforcer le niveau de précision. En fonction des motorisations / type machines, si les données proviennent du couple Operateur / Constructeur, ce qui est le cas pour X et X, le niveau de précision est classé A. Si les données Constructeur ne sont pas disponibles, cas pour X, X et X, c’est l’approche « Mean MCP » qui est retenue. Le profil de mission combiné au modèle « HC’ltoass », qui détaille les missions par phases de vol est le plus proche de la réalité, 99.8%. Le modèle « Mean MCP » est également très proche de la réalité, 104.4% (majore la consommation donc les émissions). Le niveau de précision est classé A dans les 2 cas. Le modèle « HCltoas » sera privilégié lorsque les données nécessaires sont disponibles, par défaut le modèle « Mean MCP » sera utilisé. Exemple d’un niveau de précision A que permet l’exploitation combinée des données Opérateurs et Constructeur dans le graphique ci-contre. Voir FIG. 12 Pour l’intensité carbone du carburant, le ratio proposé est de 4.136 comme détaillé dans la partie méthodologie, niveau de précision classe A pour 2023 et 2024 (1kg de carburant = 4.136 kg de eCO 2 ). EMS / Type Xx eCO 2 : 1450 tonnes CI Fuel A Durée Mission A Profil Mission A Type Machine A Résultat A X a dans son portefeuille X hélicoptères Xx motorises par 2 Xx. A noter qu’un appareil, immatriculation XXX, opéré par XXX (Finlande), fut endommage le 12/02/2022. Aucune activité n’est enregistrée sur l’année 2023. Voir FIG. 13 Pour cette flotte l’ensemble des données, Operateur et Constructeur, est disponible. Pour les 5 appareils considérés, le niveau de précision des émissions obtenu est en conséquence très eleve : - CI: A / 100% - Durée Mission: A / 100% - Profil Mission : A / 99% (+/-1% modèle HC’ltoass) - Motorisation / Type Machine : A / 98% (données constructeur +/-2%, marge moteur vs certification et vieillissement) - Final : 1*1*0,99*0,98 = 97% Dans le modèle HC’ltoas retenu pour les missions EMS, 5 phases de vol sont évaluées, la consommation de carburant, en kg/h ou g/s, étant par ailleurs spécifique à la motorisation. Voir FIG. 14 Les valeurs relevées pour les turbines XxX pour chacune de ces phases permet d’établir avec un niveau de précision élevé, classe A, la consommation de carburant, qui est ici de 350.55 tonnes pour l’ensemble de la flotte. Il est établi que sur l’année 2023 la flotte X de XX (5 machines) a consommé 350.55 tonnes de jet fuel ce qui équivaut a 1450 tonnes d’émissions eCO 2 . EMS / XxXx eCO 2 : 181 tonnes CI Fuel A Durée Mission B Profil Mission B Type Machine A Résultat C X a dans son portefeuille 1 hélicoptère Xxx motorisé par 2 P&W XxX. Les données pour cet appareil immatriculé XxXX sont disponibles pour l’année 2022 mais pas pour l’année 2023. Les données 2023 sont supposées être identiques à celles de 2022, mais cela dégrade le niveau de précision attendu et un abattement de 10% est appliqué. Voir FIG. 15 Pour cette flotte seule les données Operateur sont disponibles, le niveau de précision des émissions obtenu est en conséquence assez faible : - CI : A, 100% - Durée Mission : B, 90% (Valeurs de 2022) - Profil Mission : B, 95% (0/+5% modèle Mean MCP) - Motorisation / Type Machine : A, 98% (données EASA . FOCA ed.2, +/-2%, marge moteur vs certification et vieillissement) - Final : 1*0.9*0,95*0,98 = 84% Dans le modèle Mean MCP utilisé ici les phases de vol sont indicatives, le calcul étant effectué sur la base de consommation spécifique des turbines fonction du % MCP retenu, ici 63%. Voir FIG. 16 La consommation spécifique retenue est de 259.2 kg par heure de fonctionnement (moteurs). Il est relevé ici que c’est une consommation supérieure d’un peu plus de 10% lorsque comparée au H145, plus récent, ce qui est réaliste. Il est rappelé que le modèle Mean MCP majore légèrement la consommation de carburant, donc les émissions de eCO 2 . La consommation totale de carburant est estimée ici a 43.83 tonnes sur l’année 2023. Il est établi que sur l’année 2023 la flotte X de XX (1 machine) a consommé 43.83 tonnes de jet fuel ce qui équivaut a 181 tonnes d’émissions eCO2. Méthode d’estimation de la quantité équivalent dioxyde de carbone, ci-après eC02, émise par une flotte d’hélicoptères au cours d’une pluralité de missions à partir de la masse de carburant consommé et de l’intensité carbone en eCO2 du carburant utilisé par lesdits hélicoptères, ladite méthode comportant : i/ la collecte et l’enregistrement, dans une base de données, de données comportant des heures réelles de fonctionnement des moteurs desdits hélicoptères, des données relatives à la motorisation et au type desdits hélicoptères, des données relatives aux profils desdites missions comprenant un découpage en phases de vol comprenant au moins démarrage, décollage et montée, croisière, approche et atterrissage, ralenti et arrêt, ainsi que des données relatives à la consommation de carburant pour chaque hélicoptère, ces dernières étant collectées par un système de collecte et de transmission, ainsi que ii/ l’utilisation d’un modèle pour calculer la consommation de carburant à partir des heures réelles de fonctionnement, de la motorisation et du profil de mission, et pour multiplier ladite consommation par l’intensité carbone du carburant afin d’estimer ladite quantité eCO₂.