V2G : mettre le véhicule électrique au service du réseau
Avec la crise énergétique et après les risques de blackout qui ont marqué l’hiver dernier, il est devenu crucial de trouver des solutions pour suivre et gérer efficacement les pics de demande en électricité. C’est d’ailleurs dans ce contexte qu’Ecowatt a vu le jour, cherchant à concilier des besoins énergétiques croissants et des capacités de production restreintes. Une approche novatrice, le Vehicle-to-Grid (V2G), émerge alors comme une réponse prometteuse. Le V2G permet d’utiliser les véhicules électriques non seulement comme moyen de transport, mais également comme des ressources énergétiques flexibles. Lorsqu’ils sont connectés à une borne de recharge bidirectionnelle, les véhicules électriques peuvent alors, soit être rechargés, soit fournir de l’énergie en période de demande élevée.
Dans cet article, nous vous proposons de découvrir les avantages du V2G, les principaux obstacles à son utilisation et les opportunités qu’offre cette technologie dans l’optimisation des solutions de recharge.
Comprendre le concept du V2G
Le Véhicule-to-Grid (V2G) représente une avancée majeure dans l’intégration des véhicules électriques (VE) au réseau électrique. Cette technologie permet aux VE de jouer un rôle actif en tant que ressources énergétiques flexibles, offrant d’importants avantages.
Le V2G repose sur le principe de la recharge bidirectionnelle, où le réseau peut utiliser l’énergie stockée dans les batteries des véhicules. En d’autres termes, le V2G offre la possibilité de charger ou décharger la batterie d’un véhicule électrique (ou hybride) en fonction des besoins, de la demande et de la capacité du réseau électrique.
Dans le cadre du V2G, différents systèmes interagissent de manière coordonnée, notamment les véhicules électriques eux-mêmes, l’infrastructure de charge et le réseau électrique. Les véhicules électriques communiquent avec l’infrastructure de charge pour établir les conditions de charge et de décharge, tandis que cette dernière régule les flux énergétiques entre les véhicules électriques et le réseau.
Mais, avant d’aller plus loin, devant la multiplication des acronymes, une définition de ceux couramment employés s’impose :
- Le V1G : il s’agit de la recharge intelligente à sens unique, où le véhicule est uniquement chargé depuis le réseau électrique.
- Le V2G (Vehicle-to-Grid) : cette approche relie les véhicules électriques au réseau afin de répondre aux pics de demande, en utilisant l’énergie stockée dans les batteries des véhicules.
- Le V2H (Vehicle-to-Home) et le V2B (Vehicle-to-Building) : ces concepts permettent de réinjecter une partie de l’énergie stockée dans les véhicules vers le réseau domestique en cas de coupure de courant ou de besoins énergétiques spécifiques au bâtiment.
- Vous entendrez peut-être le terme V2X (Vehicle-to-Everything), mais celui-ci ne se rapporte pas à la charge, il englobe les différents moyens de communication et d’échange de données entre les véhicules électriques et leur environnement. Le V2X permet aux véhicules de partager des informations importantes, telles que la vitesse, la position, les conditions de circulation, les données de sécurité, avec d’autres véhicules et les infrastructures environnantes.
Le V2G et ses dérivés offrent des solutions innovantes pour l’intégration des véhicules électriques au réseau, permettant une gestion plus flexible de l’énergie, une amélioration de l’efficacité globale et une contribution à une consommation énergétique plus durable.
Assurer une recharge fiable pour les utilisateurs
L’une des problématiques majeures consiste à garantir aux électromobilistes que leurs véhicules seront suffisamment chargés au moment où ils en auront réellement besoin.
En mettant en place des bornes de recharge bidirectionnelles, les conducteurs devront communiquer à l’avance les heures auxquelles ils prévoient d’utiliser leur véhicule, afin de bénéficier d’une batterie rechargée en conséquence.
De cette manière, grâce au Vehicle-to-Grid (V2G), les utilisateurs auront la garantie d’avoir une batterie rechargée à un niveau minimal, compris entre 70 et 90 %. Cette garantie assure une autonomie suffisante pour répondre à leurs besoins quotidiens.
Les avantages du V2G
Gestion intelligente de l’énergie
L’un des principaux avantages du V2G réside dans sa capacité à permettre une gestion intelligente de l’énergie. Grâce à cette approche, le réseau électrique peut être équilibré de manière plus efficace, et les pics de demande peuvent être mieux gérés.
Le V2G offre la possibilité d’ajuster dynamiquement la production et la consommation d’énergie en fonction des besoins du réseau. Les véhicules électriques connectés peuvent ainsi fournir de l’énergie supplémentaire pendant les périodes de pointe, contribuant ainsi à maintenir un équilibre entre l’offre et la demande. Cette flexibilité permet de réduire les risques de surcharge du réseau et d’optimiser l’utilisation des capacités disponibles.
Le V2G au bureau : une opportunité évidente
Dans le cadre d’un bâtiment tertiaire, de bureaux, la technologie du Vehicle-to-Grid prend tout son sens. Dans les bureaux, l’énergie est consommée tout au long de la journée, avec certains pics, en fonction de l’activité et des équipements. Cette consommation, ces pics, ont lieu précisément lorsque les véhicules sont garés et inutilisés. Ainsi, ceux-ci pourraient fournir de l’énergie pour alimenter les bureaux !
Une fois que la recharge des véhicules a atteint un niveau suffisant, ceux-ci peuvent servir le réseau et fournir un moyen de répondre à la demande énergétique, en lissant la demande d’énergie sur le réseau.
Une réponse à la problématique des “voitures ventouses”
Les bornes sont monopolisées 90% du temps car les véhicules restent branchés plus longtemps que ce qu’il ne faut pour terminer leur recharge. Le V2G est alors une solution pour mettre à profit cette monopolisation, en soutirant de l’énergie aux véhicules pour le fournir au réseau électrique.
La recharge bidirectionnelle offre une solution décentralisée pilotable pour résoudre cette problématique. En permettant aux véhicules électriques de fournir de l’électricité au réseau lorsque cela est nécessaire, le V2G favorise une gestion plus équilibrée et efficiente de l’énergie.
L’impact du V2G sur la batterie de votre voiture électrique
Avec l’augmentation du nombre de cycles d’utilisation (charge-décharge), la crainte d’un impact négatif sur la durée de vie des batteries est souvent associée à la charge bidirectionnelle. Cependant, les modèles de dégradation des batteries peuvent être pris en compte dans les stratégies d’optimisation de la charge intelligente pour limiter ces risques.
Lorsque la batterie est constamment utilisée à des états de charge extrêmes, que ce soit trop faibles ou trop élevés, une dégradation prématurée peut être constatée. La charge intelligente intervient alors pour contrôler et optimiser le processus de charge, contribuant ainsi à sécuriser la santé de la batterie.
Ainsi, malgré les préoccupations initiales quant à l’impact négatif de la charge bidirectionnelle intelligente sur la durée de vie des batteries, son intégration avec des modèles de dégradation appropriés peut en réalité avoir un effet positif. En évitant les états de charge extrêmes et en optimisant le processus de charge, la charge intelligente peut contribuer à prolonger la durée de vie de la batterie, offrant ainsi une solution plus durable et efficace pour les électromobilistes.
Pour en savoir plus sur l’impact du V2G sur les batteries (article en anglais)
Enjeux et défis du Vehicule-to-Grid
Les défis de l’interopérabilité pour le V2G à l’échelle internationale
L’utilisation généralisée du Véhicule-to-Grid (V2G) soulève des questions complexes, notamment celle de l’interopérabilité entre les pays pour les recharges V2G. Il devient essentiel d’harmoniser les protocoles de communication, les normes et les infrastructures afin d’assurer un déploiement efficace du V2G à travers les frontières. Afin de relever ces défis, les acteurs du secteur doivent collaborer étroitement pour faciliter une intégration harmonieuse du V2G à l’échelle internationale.
Certification de l’utilisation du V2G en Europe
L’importance du Véhicule-to-Grid (V2G) est reconnue par les acteurs du secteur de l’énergie en Europe. En France, RTE, le Réseau de Transport d’Électricité, a certifié l’utilisation du V2G, fournissant ainsi une reconnaissance officielle de sa valeur et de son potentiel. Cette certification joue un rôle essentiel pour encourager l’implantation du V2G dans les solutions de recharge et les véhicules. En établissant des normes et des protocoles clairs, RTE garantit la compatibilité et l’interopérabilité des systèmes V2G, favorisant ainsi la confiance des utilisateurs et des gestionnaires de flottes automobiles électriques.
Modèles économiques pour une transition réussie vers le V2G
La transition vers le Vehicle-to-Grid offre des opportunités économiques significatives. En plus de contribuer à la stabilité du réseau électrique, les utilisateurs peuvent réduire leurs factures d’énergie en participant activement au V2G. Des modèles économiques novateurs permettent aux utilisateurs de bénéficier de rémunérations en fonction de l’énergie fournie par leur véhicule électrique. De plus, des accords entre les gestionnaires de parking et les utilisateurs peuvent favoriser l’adoption du V2G en créant des incitations mutuellement avantageuses (réduction sur le prix du service ou même gratuité de celui-ci). Ainsi, il est essentiel de définir des mécanismes de rémunération équitables pour encourager la participation et soutenir le développement de la technologie V2G.
Défis et préoccupations liés à l’implémentation du V2G
Dans les faits, l’implémentation du Véhicule-to-Grid (V2G) nécessitera de répondre à plusieurs défis. Parmi ceux-ci, le partage des données entre les acteurs de la recharge, indispensable au suivi précis des recharges et de l’état des batteries. Cependant, cela soulèvera immanquablement des questions de protection et de confidentialité des données personnelles des utilisateurs. Dans ce domaine, certains acteurs cherchent d’ailleurs à exploiter le potentiel de la blockchain.
De plus, la gestion des risques thermiques et de dégradation de la batterie des véhicules électriques doit être abordée avec soin. La surveillance de l’utilisation de la batterie, en tenant compte de paramètres tels que la température, la plage d’utilisation et le vieillissement du pack, est essentielle pour prévenir de potentiels problèmes.
Le V2G avec Mob-Energy
Chez Mob-Energy, nous développons des solutions intelligentes et flexibles pour la recharge des véhicules électriques.
C’est pourquoi nous cherchons à répondre à deux problématiques essentielles :
- Comment intégrer la recharge dans les bâtiments le plus sobrement et le plus efficacement possible ?
- Comment réduire l’impact environnemental de la mobilité électrique et des batteries lithium-ion ?
L’essor des véhicules électriques constitue une étape cruciale dans la transition vers des solutions plus durables. Néanmoins, la production des batteries n’est pas neutre en carbone. C’est d’ailleurs 50% du bilan carbone du véhicule électrique. En prolongeant la durée d’utilisation de la batterie, après sa première vie (traction automobile) et avant son recyclage, nous contribuons à abaisser l’impact de sa fabrication.
Ainsi, en utilisant des batteries de seconde vie dans nos solutions de recharge, nous mettons en œuvre, dès aujourd’hui, notre propre version du V2G.
Une version dans laquelle le réseau électrique est prolongé de manière décentralisée par les batteries des véhicules électriques, que celles-ci soient dans les véhicules, ou qu’elles vivent une deuxième vie dans des solutions de stockage.
Eiko, notre cube de puissance, utilise des batteries de seconde vie pour stocker l’énergie avant de la distribuer sur des points de charge interconnectés, en limitant radicalement le recours au réseau (seulement 10 à 30kW de puissance puisée sur le réseau).
Une vision que vous pourrez entendre en écoutant le replay de la conférence V2G : Véhicule électrique au service du réseau, lors du salon Mix.E 2023 à Lyon.
Mob-Energy vous propose d’explorer les méthodes permettant d’intensifier l’utilisation des ressources mise à disposition de la recharge. L’enjeu : répondre aux défis posés par une puissance manquante, sous-utilisée et coûteuse à installer.
N’hésitez pas à télécharger notre nouveau livre blanc !
