L'électrification d'une infrastructure ferroviaire revêt un caractère symbolique prononcé, car visible par tout un chacun. Elle incarne une ligne moderne, bien équipée, bien desservie. C'est loin d'être une vérité universelle et on pourra se contenter de prendre la ligne des Causses comme contre-exemple, certes un peu caricatural. 

L'électrification véhicule une notion d'amélioration des performances. Assurément, le recours à la traction électrique a constitué un formidable progrès par rapport à la vapeur, mais l'arrivée d'engins thermiques de grande puissance, et singulièrement à partir des X72500, a fortement réduit le bénéfice d'une électrification sur ce seul critère.

Aujourd'hui, le recours aux énergies fossiles étant de plus en plus mal perçu, non sans raisons, le champ de pertinence de l'électrification devrait en principe être élargi, tandis que l'évolution technique des motorisations dont nous venons de parler dans la première partie de ce dossier, appelle à reconsidérer la méthode actuelle d'installations fixes, linéaires et continues.

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Couzon au Mont d'Or - 2 juin 2013 - Des trains au gasoil sous caténaire : une situation de moins en moins acceptable et qui amène donc les opérateurs et le gestionnaire d'infrastructure à envisager ensemble de nouvelles solutions pour maximiser l'usage de la traction électrique, d'autant que la SNCF vise un scénario sans énergies fossiles en 2035. © transportrail

Un peu plus de la moitié du réseau français est électrifié : sur ces voies, circulent environ 90% des trains. Pour le reste, la traction Diesel reste de mise, y compris sur des radiales complémentaires aux grands axes comme Paris - Laon, Paris - Mulhouse et Paris – Granville mais leur trafic est nettement moins intense. Elle est encore dominante sur les transversales. Entre la Grande Ceinture sud de Paris et la transversale Bordeaux – Marseille, il n’existe aucune continuité électrique est-ouest sur plus de 700 km : l’achèvement de l’opération Tours – Nevers en 2011, à l’initiative de la Région Centre, a toutefois engagé un processus que la Région Bourgogne souhaite poursuivre avec Nevers – Chagny dans le projet VFCEA. Plus à l’ouest, l’électrification Nantes – Les Sables d’Olonne a mis sous caténaire le tiers nord de la transversale Bordeaux – Nantes mais sans qu’elle puisse en tirer profit.

Les grandes opérations nationales de plusieurs centaines de kilomètres ont très probablement vécu, surtout avec la faiblesse des moyens consacrés par l'Etat aux chemins de fer. L'arrivée des automoteurs bimodes (AGC puis Régiolis) renforce l'usage des sections déjà électrifiées, limite les parcours thermiques sous caténaires et, par ricochet, minore l'intérêt de prolonger la zone électrifiée, d'autant plus que ces rames sont assez performantes en traction Diesel. Cet argument valable pour les trains de voyageurs devient applicable au fret avec le développement de locomotives bimodes de grande puissanc.

En conséquence, le bilan socio-économique peine à être positif, mais c'est aussi en raison d'une méthode qui ne prend peut-être pas assez en considération la valeur sociétale de la réduction de la dépendance aux énergies fossiles.

Il n'en reste pas moins que l’installation de la caténaire véhicule à la fois une image de modernité, de performances, bien évidemment de respect de l’environnement, et est aussi associée à la perspective de recevoir le TGV. On ne peut cependant pas dire que la caténaire amène mécaniquement une exploitation performante : la ligne des Causses en fournit un exemple particulièrement frappant, au point que l’hypothèse d’une « désélectrification » afin de pouvoir concentrer les moyens sur la voie et les ouvrages apparaît comme une des solutions possibles pour sauver – enfin, du moins essayer – cette ligne aujourd’hui très proche du stade ultime de délabrement.

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Saint Rome de Cernon - 23 juillet 2014 - Caténaire ne veut pas forcément dire ligne en bonne santé. Le cas de Béziers - Neussargues est caricatural, nous le reconnaissons, mais il faut sérieusement relativiser l'équation. © transportrail

En revanche, les nouvelles électrifications précédemment abordées ont un point commun : elles ont besoin de zones de recharge des batteries, en ligne ou en gare, ce qui amènera à rouvrir le sujet sous un angle différent.

Les projets connus

La dernière électrification a été mise en service en décembre 2018 avec la réouverture de la ligne Belfort - Delle, fermée depuis près de 30 ans, et qui procure un accès ferroviaire à la gare TGV de Belfort-Montbéliard.

L'électrification de la section Gretz - Troyes et de l'antenne Longueville - Provins a débuté en 2018. Cette opération revêt à l'origine un fort caractère politique, compensant la participation de la Région Champagne-Ardenne au financement de la LGV Est.

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Colombier - 15 mai 2003 - Les CC72000 ont été les maîtresses de l'axe Paris - Bâle, symbole des grandes relations ferroviaires nationales - d'abord - et internationales - un peu - en traction autonome. La Région Champagne-Ardennes, poussée par la ville de Troyes, a obtenu l'électrification de la section Gretz - Troyes, mais la pertinence se limitait à la section francilienne. © D. Beumer

En revanche, le choix d'en limiter le périmètre à Troyes est peu cohérent. Pour le trafic voyageurs, se contenter de la section Gretz - Longueville eut été suffisant. Sur le plan technique, il était intéressant de pousser jusqu'à Nogent sur Seine pour se raccorder facilement au réseau RTE à très haute tension. Une vraie stratégie de réseau aurait préconisé un prolongement de l'électrification jusqu'à Chalindrey, afin de constituer une continuité qui aurait permis d'utiliser cette section de la ligne Paris - Bâle pour le fret en complément soit de l'axe Paris - Strasbourg soit de Paris - Dijon. En outre, est-il besoin de préciser que le bénéfice de l'électrification pour le service voyageurs est anecdotique étant données les performances des Coradia Liner bimodes sur Paris - Belfort ?

En réalité, le véritable intérêt de cette électrification se limite à l'Ile de France pour remplacer les UM3 AGC, devenus insuffisamment capacitaires sur la relation Paris - Provins, par des Franciliens, matériel qui pourra desservir, si elle est réalisée, la gare Bry-Villiers-Champigny afin de proposer un accès à la ligne 15 du Grand Paris Express pour le sud-est de la Seine et Marne.

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Ozoir la Ferrière - 18 mars 2015 - Train bimode, sous caténaire et en traction thermique : rassurez-vous, c'est uniquement parce que la photo a été prise juste après la zone de changement de mode d'alimentation, prudemment implantée assez en amont de la fin de la caténaire... © transportrail

Six autres dossiers sont aujourd'hui connus mais ils ont le point commun d'être assez mal en point :

  • Amiens - Rang du Fliers ;
  • Serqueux - Gisors ;
  • Nevers - Chagny ;
  • Royan - Saintes - Niort / Angoulême ;
  • Laroche Migennes - Auxerre
  • Trilport - La Ferté Milon.

Amiens - Rang du Fliers pourrait répondre à deux logiques :

  • d'abord constituer un itinéraire efficace pour le fret lié au tunnel sous la Manche passant très au large du système urbain du Nord - Pas de Calais, où les aménagements réalisés sous l'appellation Nouvel Itinéraire Fret de Transit se révèlent inefficaces (peu de capacité et circulation nocturne interdite pour ne pas gêner les riverains) ;
  • ensuite augmenter par ricochet la capacité des trains entre Paris et Amiens en supprimant la dualité de matériel roulant générée par le besoin de rames bimodes, donc à un niveau, sur la relation Paris - Bouligne : l'électrification autoriserait la généralisation des Omneo Premium à toutes les liaisons Paris - Amiens.

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Noyelles - 20 mai 2018 - Comment gagner encore plus en capacité entre Paris et Amiens ? En assurant aussi en Omneo Premium les relations Paris - Boulogne... donc en électrifiant Amiens - Rang du Fliers ! © transportrail

Serqueux - Gisors est la seule opération parmi les quatre dont la réalisation est maintenue au titre de l'itinéraire alternatif entre le port du Havre et l'Ile de France, avec une mise en service prévue fin 2020.

Sur la transversale Nevers - Chagny, l'électrification répond potentiellement à trois objectifs :

  • la continuité électrique pour le fret afin de proposer au corridor européen Allemagne - Espagne un itinéraire alternatif évitant l'Ile de France, certes plus court et un peu plus rapide mais bien moins fiable. Intérêt renforcé par l'allergie croissante de la Région capitale aux circulations frer qui ne font que la traverser et par l'accumulation de travaux de renouvellement sur le réseau qui permettrait de dévier une partie du trafic sur Paris - Dijon via Nevers ;
  • l'amélioration des liaisons interrégionales, après les investissements consentis par la Région Centre sur Tours - Vierzon et Bourges - Saincaize, mais avec ici un bémol du fait des aptitudes des rames bimodes ;
  • l'hypothèse, mise en sommeil, d'un raccordement entre la transversale et la LGV, pour des TGV de cabotage Lyon - Le Creusot - Nevers - Bourges - Vierzon - Tours (en remplacement des Intercités existants) et la déviation des liaisons Rhin-Rhône pour accélérer la relation Lyon - Dijon d'une vingtaine de minutes.

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Saint Léger sur Dheune - 8 mai 2014 - Les AGC bimodes ont fortement remis en question le dogme de l'électrification. Pourtant, sur Nevers - Chagny, la traction électrique aurait tout son sens, compte tenu de l'absence de maillon Est-Ouest performant entre Paris et l'axe Bordeaux - Narbonne. © transportrail

Le cas de Laroche-Migennes - Auxerre était quant à lui d'abord conçu comme le moyen d'augmenter la capacité d'emport des trains entre Paris et la vallée de l'Yonne, en convertissant les missions Paris - Auxerre au Régio2N, dans le sillage des Paris - Sens, Paris - Dijon et Dijon - Lyon. Si la commande de Régio2N a été abandonnée (au seul motif que ces trains ne sont pas produits chez Alstom bien implanté en Franche-Comté) au profit de Régiolis 6 caisses électriques, l'électrification ne perdait pas son intérêt même si l'effet capacitaire allait être moindre.

Quant aux électrifications charentaises, la section Niort - Saintes a été officiellement abandonnée : il devient plus rapide de relier Royan par Angoulême grâce à la LGV SEA, et la priorité pour cette ligne réside plutôt dans le financement de son renouvellement car le spectre de la fermeture ne cesser de se rapprocher. Quant à la section Saintes - Angoulême, la faiblesse du potentiel de trafic TGV (un aller-retour par jour en haute saison et par semaine hors saison) suffit à reléguer le projet aux oubliettes.

On ajoutera à cette liste la section Tassin - Lozanne du réseau de l'Ouest Lyonnais puisque l'électrification est consubtantielle à l'arrivée du tram-train.

Quelles autres électrifications envisageables ?

L'électrification de la traction ferroviaire par une infrastructure linéaire est, comme on l'a vu précédemment, bousculée par les évolutions techniques et la perspective de trains électriques partiellement autonomes avec des batteries voire une source de production électrique embarquée.

La caténaire restera très certainement le dispositif de rechargement de ces solutions, soit de façon statique en gare et singulièrement aux terminus, soit en ligne, sur des sections bien fréquentées, des troncs communs avec une définition du linéaire utile assez tributaire des performances accessibles par les systèmes d'électricité embarquée.

Assurément, les sections urbaines et périurbaines sont - en principe - éligibles à une électrification par caténaire : c'est là que le trafic y sera le plus consistant, maximisant donc l'utilité de l'investissement... à condition qu'il n'y ait pas trop d'ouvrages d'art. Puisqu'il faut combiner verdissement des motorisations et frugalité budgétaire, il faudra jongler avec ces contraintes. Marseille - Aix en Provence et Toulouse - Saint Sulpice ont en commun un fort enjeu périurbain typé RER et un risque sur le coût du projet lié aux ouvrages d'art. Recourir à des trains partiellement autonomes contournerait cet obstacle, avec par exemple une solution de continuité de la caténaire par une section neutre dans les tunnels, afin de maintenir le pantographe levé mais s'affranchir de la contrainte de distance d'isolement électrique, les batteries prenant le relais pendant leur traversée.

Au chapitre périurbain, il sera assez évident d'ajouter à la liste Toulouse - Colomiers, voire au-delà vers Pibrac, en lien avec les réflexions de la Région Occitanie pour prolonger la desserte périurbaine. Dans le même registre, on pourra citer Vendenheim - Haguenau et Strasbourg - Molsheim dans le Grand Est. Toujours dans cette Région, il faudra s'interroger sur le devenir de l'exploitation mixte entre Mulhouse et Thann, et prolonger la caténaire jusqu'à Kruth pour homogénéiser le service en tram-train. Même perspective de tram-train pour envisager, au-delà de Tassin - Lozanne, l'extension de la caténaire en vallée d'Azergues jusqu'à Lamure, tandis qu'un bouclage électrique par la section Saint Germain au Mont d'Or - L'Arbresle pourrait faire sens vis à vis des relations transitant par le col des Sauvages, probablement avec des trains hybrides, les batteries seules étant inenvisageables quand le profil se fait franchement rude. Toujours autour de Lyon, Sathonay - Bourg en Bresse serait aussi éligible, par son trafic et par sa capacité à soulager l'itinéraire par Ambérieu des TER Lyon - Besançon - Belfort.

Toujours autour des grandes agglomérations, Nantes - Sainte Pazanne pourrait être éligible, surtout avec l'hypothèse de desserte de l'aéroport actuel de Nantes Atlantique intégrée au RER nantais, de même que Nantes - Carquefou, si le projet de réouverture arrivait - enfin - à aboutir, désormais sous la forme d'un tram-train. En Bretagne, il faudra peut-être se pencher sur le cas de Rennes - Janzé, maillon périurbain au potentiel avéré de la ligne Rennes - Châteaubriant

Autour de Bordeaux, l'électrification de La Grave d'Ambarès - Saint Mariens permettrait d'augmenter la capacité des dessertes périurbaines du nord-ouest bordelais, tout en bénéficiant aux liaisons régionales vers les Charentes et aux Intercités Nantes - Bordeaux. Le franchissement du viaduc de Cubzac ne sera pas la moindre des difficultés techniques surtout si des rames à deux niveaux (donc sans batteries) devaient être engagées. Quant au cas particulier Bordeaux - Le Verdon, une étude pionnière va ouvrir la voie à ces nouvelles électrifications alternatives, avec un cas particulier lié au renouvellement - probablement partiel - de la caténaire Midi à bout de souffle.

En Normandie, on pourra s'intéresser à l'axe Rouen - Dieppe, en étendant le domaine électrique de la bifurcation de Malaunay à Clères, pour assurer une entrée dans l'agglomération rouennaise en mode électrique. Dans la même Région, le déploiement de la caténaire entre Elbeuf et Serquigny assurerait la jonction entre les deux principales radiales pour faciliter la gestion des roulements des Omneo Premium (gérés à Sotteville), et en profiter pour créer des TER200 entre Caen et Rouen, en utilisant les zones à 200 km/h entre Caen et Lisieux.

Parmi les projets un peu plus exotiques, on pourra suggérer Morteau - Le Locle, dans un scénario de reprise de l'exploitation de cette section par la Suisse, afin de répondre aux besoins des frontaliers du Haut Doubs dans le respect des normes environnementales de la Confédération, en assurant la continuité de l'exploitation Morteau - Le Locle - La Chaux de Fonds.

Enfin, les dispositions de rechargement des trains à batteries (couplée à un générateur embarqué d'électricité) devraient amener à installer des caténaires légères (fil trolley régularisé) dans un grand nombre de gares faisant office de terminus commercial, avec la possibilité de se raccorder à des réseaux d'approvisionnement en moyenne tension (63 kV voire 11 kV) à moindre coût.

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Nos premières propositions (en rouge) sur le fond de carte SNCF Réseau complété des opérations en cours (Gretz - Troyes/Provins et Serqueux - Gisors)

Quelle tension ?

De prime abord, la question est saugrenue puisqu'on se contentera de gérer au coup par coup les projets en fonction de la tension déjà présente dans le périmètre. Néanmoins, on ne peut oublier les discussions récurrentes sur le devenir du 1500 V sur le réseau français.

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Genève Zimeysa - 13 septembre 2014 - Un cas particulier. Bellegarde - Genève était électrifiée en 1500 V continu depuis 1958. Elle est passée en 25000 V 50 Hz à la faveur d'une réélectrification destinée à simplifier la conception du matériel roulant du RER franco-genevois qui devra aussi circuler sous 15000 V 16 2/3 Hz. Une piste à suivre pour les lignes électrifiées en 1500 V avant guerre ? © transportrail