Dans la lutte contre le réchauffement climatique, les énergies renouvelables jouent un rôle primordial. Cependant, leur caractère intermittent engendre une instabilité du réseau électrique et nécessite une capacité de stockage importante. Dans un futur proche, les véhicules électriques viendront jouer un rôle clé dans la gestion de la demande grâce à la technologie V2G.
1. V2L, V2H, V2G, V2X – Qu’est-ce que c’est ?
La technologie V2G, également connue sous le nom de charge bidirectionnelle, permet aux véhicules électriques de recevoir de l’énergie du réseau électrique pour se charger, mais aussi de fournir de l’énergie grâce à leurs batteries. Ces véhicules deviennent ainsi des réserves d’énergie portables capables d’alimenter diverses machines ou installations. Cette technologie est actuellement disponible uniquement sur les modèles de voitures les plus récents et sur certaines bornes de recharge.
- Le V2L, ou vehicle-to-load, permet d’alimenter des appareils électriques ou des équipements externes grâce à la batterie du véhicule.
- Le V2H, ou vehicle-to-home, permet de fournir de l’électricité à un domicile lorsque de nombreux appareils sont en fonctionnement, afin de réduire la consommation électrique.
- Le V2G, ou vehicle-to-grid, permet de puiser et de redistribuer l’énergie stockée dans la batterie d’un véhicule électrique vers le réseau électrique.
- Le V2X, ou vehicle-to-everything, inclut le V2H, le V2B (vehicle-to-building) et le V2G.
En résumé, différentes appellations sont utilisées en fonction de l’utilisation de la technologie de charge bidirectionnelle.
La recharge privée à domicile ou sur le lieu de travail est idéale pour le V2G car elle permet de piloter la recharge et l’injection d’énergie lors des créneaux les plus favorables pour le système électrique.
Au commencement, le V1G
Le concept du V2G est très proche de celui de la recharge intelligente ou Smart Charging, également appelé V1G. La recharge intelligente permet de décider de la quantité d’énergie à allouer en temps réel pour éviter les tensions sur le réseau électrique. Cependant, la recharge intelligente ne permet que la recharge unidirectionnelle.
La technologie V2G va plus loin en ajoutant la possibilité de rediriger l’énergie d’une batterie vers le réseau électrique pour équilibrer ce dernier, notamment en cas de demande croissante.
2. Pourquoi s’intéresser au V2G ?
Le gestionnaire du réseau électrique national, RTE, prévoit une augmentation de la demande de 35% d’ici 2050. Il est donc nécessaire de produire davantage tout en favorisant les énergies décarbonées et en optimisant la consommation. Le vehicle-to-grid est une technologie en cours de développement qui permettra d’exploiter au mieux les énergies renouvelables.
Cependant, l’utilisation croissante des énergies renouvelables pose un défi majeur. L’énergie solaire et éolienne étant intermittente, l’énergie produite risque d’être gaspillée si elle n’est pas consommée immédiatement. Il est donc nécessaire de trouver des solutions de stockage et de redistribution de l’énergie.
Le secteur des transports est également en pleine transformation, avec une augmentation du nombre de véhicules électriques et la fin de la vente de véhicules thermiques prévue pour 2035. En plus de leurs avantages écologiques, les batteries des véhicules électriques offrent la meilleure option de stockage décentralisé de l’énergie.
À l’échelle mondiale, on estime qu’il y aura entre 140 et 240 millions de véhicules électriques en circulation d’ici 2030. Cela signifie que nous disposerons d’au moins 140 millions de sources d’énergie mobiles, avec une capacité de stockage d’environ 7 TWh.
La technologie V2G transforme ainsi les véhicules électriques en batteries mobiles. Contrairement à la recharge intelligente unidirectionnelle, la recharge V2G permet d’exploiter pleinement les batteries des véhicules électriques.
Si l’on estime que les véhicules électriques représenteront entre 10% et 15% de la consommation d’électricité totale d’ici 2050, il est possible d’absorber ces nouvelles dépenses énergétiques en pilotant la recharge. La fréquence et la durée de connexion des véhicules sont déterminantes pour évaluer les capacités de stockage qu’ils peuvent offrir. Une fréquence de connexion élevée est avantageuse pour le système électrique, car cela correspond à une capacité totale de stockage plus élevée.
3. Comment fonctionne le V2G ?
L’un des principaux défis du V2G est d’assurer aux conducteurs que les batteries de leurs véhicules seront suffisamment chargées lorsqu’ils en auront besoin. Les conducteurs doivent être certains de pouvoir effectuer un trajet aller-retour entre leur domicile et leur lieu de travail à tout moment.
Une fois la technologie en place, les conducteurs peuvent communiquer à l’avance les heures auxquelles ils ont besoin d’utiliser leur véhicule afin de bénéficier d’une batterie pleinement chargée si nécessaire. La solution V2G de Virta garantit aux utilisateurs d’avoir une batterie chargée à au moins 70% à 90% pendant les heures où ils souhaitent utiliser leur véhicule.
Dans nos propres locaux, nous avons mis en place deux bornes de recharge V2G. Lorsque ces bornes déchargent les batteries des véhicules connectés, l’électricité stockée est utilisée pour alimenter d’autres bornes de recharge ou les systèmes d’éclairage du parking.
4. Les avantages concrets du vehicle-to-grid
Pour les professionnels, le vehicle-to-grid présente de nombreux avantages. Il permet de réduire le coût total d’une flotte de véhicules de fonction, d’augmenter la valeur ajoutée des véhicules pour les constructeurs automobiles, d’optimiser les coûts et les revenus des fournisseurs d’électricité, ainsi que d’optimiser les investissements des propriétaires de bornes de recharge et de contribuer à l’équilibrage du réseau électrique.
Pour les propriétaires immobiliers, le vehicle-to-grid offre la possibilité d’optimiser la consommation électrique en utilisant l’énergie stockée dans les batteries des véhicules.
Pour le réseau électrique, le V2G permet d’équilibrer la production et la consommation d’électricité, d’éviter des surcharges et de réduire la dépendance aux énergies carbonées. De plus, le V2G permet d’utiliser l’électricité stockée dans les batteries des véhicules pour répondre aux pics de demande, évitant ainsi des investissements coûteux dans de nouvelles infrastructures.
Pour les utilisateurs, le vehicle-to-grid peut offrir des avantages financiers, grâce à des programmes incitatifs et de compensation mis en place par les entreprises.
5. Comment le vehicle-to-grid peut devenir la norme ?
Bien que les solutions V2G soient prêtes à être déployées sur le marché, il reste encore quelques barrières à surmonter pour qu’elles deviennent une norme énergétique.
Il est nécessaire de développer des équipements compatibles avec le V2G, ainsi que des véhicules compatibles. À l’heure actuelle, les véhicules CHAdeMo, tels que la Nissan Leaf, la Nissan e-NV200 et le Mitsubishi Outlander PHEV, sont les plus avancés dans ce domaine. Cependant, de plus en plus de constructeurs, tels que Renault, Polestar et Volkswagen, travaillent sur des innovations V2G pour leurs prochains modèles.
La technologie V2G offre un potentiel énorme pour révolutionner la gestion de l’énergie et favoriser l’utilisation des énergies renouvelables.
