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Transformer les véhicules électriques en nouvelle brique pour gérer le système énergétique

Utiliser les batteries des véhicules électriques pour équilibrer le réseau : l'idée n'est pas nouvelle. Mais la crise énergétique lui offre l'opportunité de mieux se faire connaître et de se traduire par des initiatives concrètes.

Energie  |    |  N. Gorbatko
Transformer les véhicules électriques en nouvelle brique pour gérer le système énergétique
Actu-Environnement le Mensuel N°434
Cet article a été publié dans Actu-Environnement le Mensuel N°434
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Piste prioritaire choisie et soutenue par le gouvernement français pour décarboner les transports du quotidien, la solution du tout électrique risque de se révéler particulièrement épineuse en cas de tensions sur le réseau. « Un million de véhicules branchés en même temps pour une recharge de sept kilowatts, cela représente la production de sept réacteurs nucléaires », pointait Gilles Bernard, président de l'Association française pour l'itinérance de la recharge électrique des véhicules (Afirev), lors d'un webinaire sur ce sujet, organisé le 19 janvier à l'initiative de l'opérateur de points de charge Virta. Mais le problème peut se transformer en solution lorsque les batteries des véhicules, inutilisées 95 % du temps en moyenne, sont mises en charge durant les heures creuses et redirigent vers le réseau une partie de leur stock d'électricité aux heures de pointe.

Cette technologie du « vehicle to grid » (V2G) nécessite « simplement » d'équiper les véhicules d'une batterie bidirectionnelles assurant le déstockage et de les relier à une borne ou à une prise électrique comprenant elle-même un système identique. Le fournisseur d'électricité ou le gestionnaire des bornes pilote les signaux déclencheurs de charge ou de décharge. La solution est connue depuis longtemps : Dreev, la filiale d'EDF spécialisée dans cette activité, existe ainsi depuis 2019.

Une nouvelle source de revenus

En France et à l'étranger, Dreev a déjà mené plusieurs tests : dans la région bordelaise, au sein de l'entreprise Hotravail, en Occitanie ou sur l'île de la Réunion, avec Renault par exemple. Mais, jusqu'à présent, ces projets en restent au stade expérimental. En Europe, la filiale d'EDF ne compte aujourd'hui que 200 bornes équipées. Les crises énergétique et climatique actuelles pourraient cependant offrir au V2G l'occasion de se développer, d'abord là où la concentration des voitures et camionnettes est la plus importante : dans les stations de recharge, les centres commerciaux, les chaînes hôtellières...

« Cette technologie devrait aussi intéresser les entreprises, particulièrement celles de la logistique, contraintes d'électrifier leurs flottes, en raison de la mise en place des zones à faibles émissions (ZFE) notamment, et confrontées en parallèle à la hausse des prix de l'électricité, analyse Cédric Moret, directeur commercial de Virta France. Les véhicules pourraient restituer de l'énergie le soir et le matin tôt, après et avant leur service, exactement aux moments les plus critiques pour l'équilibre du réseau ». Selon l'opérateur, un parc de 50 véhicules branchés sur 24 bornes d'une puissance de 10 kilowatts, rémunéré au prix du marché de 121 € le mégawattheure, pourrait rapporter une enveloppe conséquente à son propriétaire.

Un dispositif à améliorer

Si les outils sont globalement matures, plusieurs éléments restent cependant à améliorer pour lancer ces dispositifs à grande échelle et convaincre les propriétaires de véhicules électriques d'y participer. Il est d'abord nécessaire de leur proposer des process adaptés, capables d'envoyer les bons signaux aux véhicules ou aux bornes, via les smart grids, au moment où c'est nécessaire. Les progrès en la matière sont en bonne voie, puisque le 1er février dernier le gestionnaire du réseau français, RTE, a certifié, pour la première fois, la participation de batteries de véhicules de flottes d'entreprise à l'équilibre en temps réel du système électrique, grâce à un système V2G mis en œuvre par Dreev. « En activant en quelques secondes la charge et la décharge des batteries d'un grand nombre de véhicules électriques répartis sur le territoire national, Dreev peut contribuer à ajuster l'équilibre production-consommation, essentiel au bon fonctionnement du système électrique français et européen », indique RTE.

Il faut ensuite garantir un impact limité de l'opération sur le vieillissement des batteries. Selon les experts, plusieurs décharges réduites à des tranches de dix minutes seulement permettent d'y parvenir. D'où l'importance d'un pilotage à la hauteur.

Des efforts sur les coûts

Même s'il est remboursé par la vente de l'électricité, l'investissement à mobiliser doit aussi être pris en compte et revu à la baisse. « L'un des enjeux est d'éviter au maximum les surcoûts liés à ces nouvelles fonctionnalités », confirme Philippe Despesse, adjoint aux programmes de la division système à l'institut Leti du CEA. Selon l'Afirev, le prix de l'équipement V2G par borne a déjà chuté de 15 000 à 3 000 € en quinze ans. Mais il reste conséquent, « l'effet de masse diminuera les coûts et on atteindra l'équilibre », estime toutefois Gilles Bernard. Renault et le CEA, pour leur part, se concentrent sur les composants et sur l'architecture des convertisseurs d'énergie placés à l'intérieur des véhicules pour en réduire les coûts, tout en diminuant de 30 % les pertes d'énergie inhérentes au process. « En termes de prix, nous avons réussi à rester dans un périmètre équivalent et nous atteignons un rendement entre 94 et 95 % », explique Philippe Despesse. Cette solution devrait entrer en production en 2027.

Pour l'instant, le parc de véhicules électriques est trop réduit pour que cette solution soit proposée aux particuliers par les fournisseurs d'énergie. Mais elle pourra l'être plus facilement quand les voitures et camionnettes seront plus nombreuses sur les routes et si les agrégateurs s'emparent du sujet. Aujourd'hui négociées contrat par contrat, les offres tarifaires de rachat de l'électricité par les fournisseurs d'énergie devront alors être clarifiées et standardisées, comme c'est le cas lors de l'achat de l'électricité produite par des panneaux photovoltaïques. « On ne dispose pas encore de solution toute prête qui permettrait de rendre le sujet simple et attractif », regrette Cédric Moret.

Une nécessaire pédagogie

Un travail de sensibilisation et d'explication devra par ailleurs être mené auprès du public pour lui faire comprendre la logique et l'intérêt des opérations. « Se familiariser avec la voiture électrique, les notions de courant, de tension et de tarifications différentes n'est déjà pas si facile », constate Cédric Moret. Une autre solution, le « vehicle to building » (V2B),  consiste à transférer l'énergie du véhicule, non plus vers le réseau collectif mais vers l'immeuble ou la maison, en autoconsommation, afin de gommer sa puissance d'appel. En mettant en place une interface avec le système de gestion intelligent du bâtiment, Virta l'a testée avec succès dans un bâtiment tertiaire britannique.

Le V2B peut en outre se coupler avec une installation photovoltaïque qui assure la charge de la voiture quand le soleil brille pour fournir de l'énergie quand il a disparu. Là encore, la difficulté réside surtout dans l'accès à un système de pilotage adéquat et dans son prix. Mais, selon Cédric Moret, elle serait installable immédiatement. « On pourrait aussi imaginer un travail avec les spécialistes de la domotique ou du building management system pour faire du V2B un élément constitutif de la maison intelligente. Nous en sommes aux prémisses, il reste beaucoup de choses à faire », prévient-il.

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