- 10 juin 2020
- En Sammy Soetaert
Quid si chacun veut soudain rouler a électricité?
La charge intelligente soulage le réseau et le porte-monnaie
Les véhicules électriques ont le vent en poupe chez les entreprises et les particuliers depuis tout un temps. Les transports publics misent aussi sur les bus électriques. L’électrification du parc automobile est donc en marche. Mais du côté des sceptiques, deux questions importantes ne cessent de revenir: quid si ces utilisateurs chargent simultanément leur voiture, et comment traiter cette consommation supplémentaire face à la sortie programmée du nucléaire?
Lisser les cretes
4% de hausse de consommation
A la dernière question, nous pouvons donner une réponse bien étayée, car la CREG a déjà mené une étude en la matière. Le résultat? La mise en service d’un million de voitures particulières électriques en Belgique engendrera une hausse de la consommation électrique de 4%. Tout bien considéré, une hausse limitée, quoique nous devions effectivement remarquer que toute hausse est naturellement de trop à cause de la suppression progressive de la capacité nucléaire. En contrepartie, la part de véhicules électriques reste très limitée pour le moment (1,95% des nouvelles immatriculations de voitures particulières), cela durera encore tout un temps avant d’atteindre le million.
Augmentation rapide des voitures électriques possible
Cela peut tout autant aller vite car si nous examinons les chiffres d’immatriculation des années précédentes, nous voyons quand même quasi un doublement d’année en année. Comme presque toutes les marques indiquent entre-temps que l’électrique devient la norme et que de plus en plus de modèles quittent les chaînes de production, le prix baissera fortement. Et si la ‘range anxiety’ – la crainte de tomber en panne avec une batterie vide – disparaît peu à peu auprès du public, rien n’entrave encore la percée complète de la voiture électrique, et la disruption complète du marché automobile.
Charger au bon moment
La hausse de consommation évoquée de 4% peut peut-être être progressivement assimilée mais la réponse à la question de savoir ce qui se passe si chacun se branche en même temps exige quand même un peu plus d’explications. Notre réseau électrique ne résiste pas aujourd’hui à ce pic de consommation. La charge massive non contrôlée n’est pas une option. Heureusement il existe assez bien de façons d’y mettre de l’ordre. L’arrivée du compteur intelligent permettra de donner des impulsions positives si l’on charge au moment le plus approprié. Ce moment approprié signifie dans la pratique l’existence d’un excédent sur le réseau, par exemple lors d’un rendement élevé des panneaux solaires et/ou des éoliennes.
La voiture électrique comme batterie
Par ailleurs, certaines voitures électriques peuvent servir de batterie. A certains moments, elles peuvent, si elles sont équipées en ce sens, fournir de l’énergie au réseau domestique. Aujourd’hui la batterie d’un véhicule électrique standard a une capacité moyenne de 57,1 kWh. La consommation domestique moyenne atteint 10 kWh, il y a donc du potentiel. Cela exige bel et bien une infrastructure de charge qui permet de charger dans les deux sens. Et on distingue Vehicle-2-Grid (V2G) avec l’électricité réinjectée dans le réseau, et Vehicle-2-Home (V2H), avec reflux de l’électricité du véhicule vers la maison. Remarquez que tous les modèles ne sont pas équipés de ces fonctions. Par exemple, la Nissan Leaf les possède mais pas les modèles Tesla. Ceci pour des raisons historiques – entre parenthèses – car le tsunami en 2011 a induit ce développement de cette option chez le constructeur japonais.
Injecter de l’énergie contre paiement
Les utilisateurs d’une voiture électrique peuvent encore alimenter leur maison en électricité durant quelques jours. On s’attend à ce que cette technologie perce davantage, aussi chez d’autres marques. Associé au compteur intelligent, ceci ouvre des pistes très intéressantes. Il serait possible de charger uniquement en cas de suroffre mais aussi de réinjecter de l’énergie contre paiement si le réseau le demande. La voiture n’est plus un bien de consommation mais un modèle de revenus.
Role des entreprises
Il existe donc bel et bien des possibilités pour les installations résidentielles mais cela peut aussi être intéressant, voire nécessaire, pour les entreprises.
Deux exigences importantes
Du point de vue des entreprises, deux exigences sont importantes: garantir la mobilité des travailleurs et des visiteurs externes, et limiter les pics. Ce dernier point est déjà plus important que prévu aujourd’hui, car les crêtes de consommation augmentent la facture. Chez les gros consommateurs, les pics sont lus tous les quarts d’heure et imputés sur base de cette mesure via les coûts de distribution, mais le surcoût exact n’est pas communiqué séparément par chaque offreur. De plus le surcoût sera également imputé pour les consommateurs plus petits dans un proche avenir.
Profil d’énergie fluctuant
S’y ajoute le fait que de nombreuses entreprises ont investi ces dernières années dans l’énergie renouvelable et ont donc un profil d’énergie fluctuant. Il s’agit donc de faire coïncider les cycles de charge avec ces rendements crêtes, en d’autres termes quand le rendement de l’autoproduction est maximal. Naturellement cela demande une certaine intelligence du système de charge. Bien entendu on regarde d’abord vers les entreprises ayant une grande flotte de voitures électriques, elles peuvent jouer un rôle déterminant. La fonction primaire d’un véhicule reste le déplacement de l’usager d’un point A vers un point B mais dans bien des cas nous voyons que les voitures de société ont un profil d’utilisation très divers. Dans bien des cas, la voiture de société est purement une voiture salaire et pas toujours nécessaire pour effectuer le travail de bureau. Le ratio usage/arrêt est très petit dans ces cas-là, dans bien des cas la voiture est même quasi toujours immobile sur le parking de l’entreprise: arriver et brancher, débrancher huit heures plus tard et rentrer chez soi. Mais ce n’est pas toujours le cas.
Analyse du comportement de consommation
Energyville, le centre de recherche sur l’énergie durable et les systèmes d’énergie intelligents a analysé son propre profil de parc de véhicules. L’infrastructure de charge intelligente a été testée dans le bâtiment ‘EnergyVille 1’. Les séances de charge – en hausse – ont été cartographiées.
Comme attendu, ces résultats nous montrent que la plupart des séances de charge coïncident avec le début de la journée de travail, avec comme résultat un pic évident dans la consommation électrique (voir figure 1). On a aussi constaté que les voitures restaient en grande partie branchées jusqu’à ce que les salariés repartent le soir. Cependant la charge effective ne dure que quelques heures. Cela signifie que la période de connexion peut donc être utilisée de façon flexible pour charger intelligemment.
C’est pourquoi les séances de charge dans EnergyVille sont depuis peu réparties sur la journée par une commande active et automatisée. Ce faisant, le pic matinal dans la consommation électrique est en grande partie lissé (voir figure 2) et les salariés repartent toujours avec une batterie pleine
Services d’energie
Chaque entreprise a son profil de charge
Toutefois chaque entreprise a son profil de charge. Dans les entreprises commerciales, il y a par exemple le va et vient des représentants, un système de charge intelligent s’imposera de plus en plus à ces entreprises. L’état de charge de chaque voiture est très divers à l’arrivée, les salariés doivent se rendre à des rendez-vous, ne peuvent éventuellement pas charger sur place, la distance parcourue varie, la courbe de performance de la batterie est différente … il convient donc de tenir compte de quelques variables.
Plate-formes de gestion
Pour gérer ce genre de choses sont proposées des plate-formes qui offrent une réponse. Ainsi l’agenda du salarié peut être accouplé au logiciel, puis celui-ci déterminera les séances de charge les plus optimales sur base de toutes les informations reçues de tous les salariés. Les prévisions météo (soleil, vent) peuvent aussi être accouplées à ce système, l’énergie renouvelable peut en outre également être incluse dans les prévisions. Bien entendu ceci exige bel et bien une certaine discipline de l’utilisateur car celui-ci doit compléter ces rendez-vous de façon minutieuse et détaillée dans son propre agenda (distance, heure de retour estimée, vacances, congé …) et parfois aussi déplacer sa voiture quand la séance de charge est terminée et que la capacité de charge est requise ailleurs.