D'ici 2050, jusqu'à 45 % des ménages fourniront activement des services de véhicule à réseau (V2G), selon les scénarios énergétiques futurs de l'opérateur du réseau électrique national (ESO), publiés en juillet 2020. Mais le véhicule électrique moyen (VE) conducteur pourra-t-il utiliser la recharge V2G dans les prochaines années ?
La croissance rapide du nombre de véhicules électriques sur nos routes signifiera une plus grande demande sur les réseaux électriques locaux si les véhicules électriques sont tous branchés en même temps, comme pendant la pointe entre 17h et 19h le soir. La recharge intelligente, ou « V1G », qui permet de gérer le moment où se produit la recharge des véhicules électriques - comme testé par le projet initial d'Electric Nation - aidera à éviter cette situation.
Cependant, la recharge V2G sera plus efficace que la recharge intelligente. Cela est dû à la capacité de relier les véhicules électriques entre eux et de réinjecter des niveaux importants d'énergie dans le réseau aux heures de pointe, comme une énorme centrale électrique décentralisée. Le V2G contribuera donc à réduire les besoins du réseau en production d'énergie supplémentaire, généralement fournie par des combustibles fossiles aux heures de pointe, ainsi qu'à réduire la demande sur les réseaux électriques et à permettre aux conducteurs de véhicules électriques d'utiliser une électricité plus verte et moins chère.
Cependant, à l'heure actuelle, seuls les véhicules électriques à batterie (BEV) Nissan (fourgonnette LEAF et e-NV200) peuvent utiliser le V2G grâce à leur technologie de charge CHAdeMO. Pratiquement tous les autres véhicules électriques utilisent à la place la technologie CCS (Combined Charging System); l'organisme de promotion du CCS, CharIN, a déclaré qu'il faudra attendre 2025 avant de pouvoir prendre en charge le V2G. Les fabricants de véhicules électriques doivent également développer leurs propres produits et les commercialiser.
Il y a donc un besoin de V2G - mais il y a aussi l'incapacité potentielle de la plupart des véhicules électriques à utiliser la technologie de charge bidirectionnelle sur le à venir cinq ans. Par conséquent, pour essayer d'avoir une image plus claire de ce qui va se passer, Electric Nation a demandé à un éventail d'experts leur point de vue sur l'avenir du V2G.
Opérateur du réseau électrique national (ESO)
D'ici 2050, jusqu'à 45 % des foyers fourniront activement des services de véhicule à réseau selon les scénarios énergétiques futurs de National Grid ESO, juillet 2020, et les services V2G pourraient fournir jusqu'à 38 GW de flexibilité à partir de 5,5 millions de véhicules. Cependant, il existe un large éventail de résultats pour la technologie V2G dans les scénarios de National Grid ESO, l'estimation la plus basse du nombre de ménages fournissant activement Vehicle to Grid en 2050 étant de 4,6 %. Il y a aussi l'hypothèse que le V2G démarrera lentement et qu'il y aura un décalage de 5 à 15 ans entre la possession d'un VE et la participation au V2G.
Marcus Stewart, conseiller principal, National Grid ESO, commente :« La voie CCS est comprise et nous ne voyons pas trop de V2G dans la première partie des scénarios. En 2050, le taux d'adoption varie de 5 % à 45 % selon les scénarios, 45 % étant la livraison anticipée "Leading the Way" de Net Zero. Les deux autres scénarios conformes à Net Zero supposent 11 % et 26 % en 2050. Cela reflète l'incertitude entourant l'adoption du V2G. »
Kein-Arn Ong, analyste principal de l'énergie, National Grid ESO, ajoute que 2025, lorsque le CCS doit prendre en charge le V2G, est loin dans le monde de l'innovation technique et des changements politiques et législatifs - potentiellement motivés par la course au Net Zéro – Combiné à la demande des consommateurs, cela pourrait créer un plus grand sentiment d'urgence.
CHAdeMO
La recharge du véhicule au réseau n'est actuellement possible qu'avec la technologie de recharge CHAdeMO. CHAdeMO a défini le cahier des charges, les critères de test et mis en place un système de certification. Ses membres ont développé une variété de produits sur le marché, facilement capables de V2G, à la fois du côté chargeur et du côté EV.
CHAdeMO a assuré la rétrocompatibilité de ses produits et continuera de le faire. Cela signifie que les chargeurs/véhicules CHAdeMO actuels seront compatibles avec les chargeurs/véhicules CHAdeMO existants et futurs. Cela inclut la norme de charge ultra-haute puissance de nouvelle génération (CHAdeMO 3.0), connue sous le nom de «ChaoJi», co-développée par le China Electricity Council (CEC) et l'association CHAdeMO. Cette dernière version du protocole CHAdeMO permet une charge en courant continu avec une puissance supérieure à 500 kW.
CCS
Le système de recharge combiné (CCS) n'active pas actuellement le V2G, bien que l'organisme de promotion du CCS, CharIN, ait une feuille de route pour la mise en œuvre du véhicule à la maison (V2H), puis du V2G dans la norme CCS d'ici 2025. CharIN indique que le CCS avec ISO 15118 est le catalyseur clé de l'intégration du réseau et de la préparation pour le V2G.
Même une fois la norme finalisée/publiée, il faut généralement 4 à 5 ans pour que les produits arrivent sur le marché, en particulier du côté du véhicule, qui a un cycle de planification/conception plus long.
Il y a de nombreux problèmes à surmonter pour atteindre le V2G, y compris la capacité du réseau à gérer et à contrôler le véhicule vers le réseau ou le domicile (V2X) de manière sûre et sécurisée. Cela signifie qu'un certain nombre de normes internationales doivent être convenues, puis intégrées dans le matériel et les logiciels de communication des voitures, des chargeurs et du réseau.
Nissan
Nissan est actuellement le seul constructeur automobile au Royaume-Uni à proposer la technologie de recharge CHAdeMO sur les VEB (la Nissan LEAF et la fourgonnette Nissan e-NV200), qui sont donc les seuls VÉ pouvant utiliser la recharge V2G.
Le SUV Nissan Ariya récemment dévoilé, dont la vente est prévue au second semestre 2021, sera doté de la technologie de charge CCS plutôt que CHAdeMO. Nissan affirme que la recharge bidirectionnelle vers le réseau ou la maison ne sera pas disponible sur ce véhicule en Europe au lancement, mais la société étudie comment elle peut la mettre en œuvre à l'avenir, car elle fait toujours partie de sa stratégie et offre toujours des avantages. au client.
Nissan ajoute que la recharge bidirectionnelle est essentielle pour libérer tout le potentiel des véhicules électriques et qu'il est important que toutes les organisations, y compris les opérateurs de réseau et les sociétés de bornes de recharge, activent cette technologie. Nissan note également que la recharge bidirectionnelle utilisant le CCS est à l'étude.
Nissan affirme qu'il continuera à proposer des produits CHAdeMO à l'avenir et qu'il n'est pas prévu de passer de la LEAF ou de l'e-NV200 au CCS pour le moment.
BMW
BMW développe une technologie de charge bidirectionnelle et mène une étude dans le cadre d'un consortium en Allemagne. La société prévoit de fournir 50 véhicules BMW i3 équipés de la technologie de charge bidirectionnelle pour des essais sur route à partir de début 2021. Une fois lancé, l'essai de gestion de la charge bidirectionnelle (BCM) devrait initialement durer un an.
Selon BMW, cette intégration d'autant de véhicules électriques que possible dans le réseau électrique nécessite une série d'innovations en termes de technologie des véhicules, de matériel de recharge, de gestion de la recharge, d'interfaces de communication avec les acteurs du secteur de l'énergie et de paramètres juridiques.
Aucun calendrier n'est actuellement fixé pour le déploiement de cette technologie à l'international au-delà de l'essai initial.
Audi
Audi mène un projet de recherche avec des véhicules électriques et une recharge bidirectionnelle dans le but d'augmenter la stabilité du réseau, de réduire les coûts d'électricité et de contribuer à la protection du climat.
La société affirme que le projet nécessite un haut niveau d'intelligence technique et une interaction coordonnée entre les différents composants techniques en termes d'infrastructure et dans le véhicule, mais l'avantage est que la batterie de son e-tron EV pourrait fournir à une maison unifamiliale de l'énergie pendant environ une semaine de façon autonome.
La recharge bidirectionnelle se concentre principalement sur les cas d'utilisation où les propriétaires utilisent leur propre système photovoltaïque (PV) pour bénéficier de la recharge avec leur électricité produite à domicile. La voiture électrique stocke l'électricité excédentaire du système PV qui n'est pas utilisée par les appareils de la maison. Si le client a des tarifs variables, la voiture électrique peut alimenter toute la maison pendant les phases où les prix de l'électricité sont élevés.
En cas de panne de courant, le système peut alimenter la maison en énergie via la batterie ou même faire fonctionner un bâtiment sans connexion au réseau de manière autonome.
Audi indique que les applications d'intégration au réseau seront disponibles à partir de 2022 et que les différents cas d'utilisation, y compris V2H et V2G, seront introduits de manière progressive au cours des années suivantes.
Innovez au Royaume-Uni
Innovate UK a soutenu des projets V2G totalisant 46 millions de livres sterling, avec des partenaires comme Octopus, OVO et Nissan.
Le Dr Marco Landi, ancien responsable de l'innovation - Vehicle to Grid &EV Charging chez Innovate UK, explique qu'il existe un certain nombre de détails techniques qui pourraient avoir une influence sur l'avenir du V2G au Royaume-Uni.
Il s'agit notamment de savoir si la norme ISO 15118 qui permet à V2G de travailler avec CCS - qui devrait être adoptée en Europe et dans le monde - sera prise en charge au Royaume-Uni, ou si le Royaume-Uni peut aller dans une direction différente. Par exemple, le smart metering sera-t-il impliqué dans la gestion de la recharge intelligente et du V2G ? Et qu'en est-il du niveau de contrôle par les opérateurs de réseaux de distribution (GRD) ? Ou les véhicules électriques contrôleront-ils eux-mêmes le V2G ?
En supposant que les défis techniques peuvent être résolus, une analyse de l'ensemble du système suggère que les économies liées au V2G atteindront 3,5 milliards de livres sterling par an d'ici 2040 (tiré de "Blueprint for a Post Carbon Society", Imperial College/OVO).
Nation électrique
Le projet Electric Nation V2G est réalisé par Western Power Distribution en partenariat avec CrowdCharge. Le projet teste V2G à l'avance, afin que des mesures puissent être prises pour mettre en œuvre la technologie.
Roger Hey, DSO Systems and Projects Manager de WPD, considère le V2G comme une énorme opportunité de réduire l'étendue, et donc le coût, des mises à niveau du réseau électrique et de la construction d'une nouvelle génération d'électricité.
Mike Potter, PDG de CrowdCharge, ajoute :« La recharge du véhicule au réseau a le potentiel d'offrir des avantages significatifs aux opérateurs de réseaux électriques et aux consommateurs, même avec le passage à la recharge CCS sur la plupart des nouveaux véhicules électriques. Cependant, à moins que le Royaume-Uni ne prenne des mesures à la suite de projets tels que Electric Nation qui testent et sensibilisent au V2G, nous pourrions prendre du retard dans l'exploitation de la technologie. »
Mike souligne également qu'Electric Nation est différent des autres projets V2G car, pour la première fois, il utilise non pas un, mais jusqu'à cinq fournisseurs d'énergie différents. Cela signifie que l'essai est une simulation plus réaliste d'un monde futur dans lequel de nombreuses rues auront un certain nombre de véhicules électriques utilisant des chargeurs V2G exploités de différentes manières par une gamme de fournisseurs d'énergie. Dans l'essai Electric Nation V2G, chaque fournisseur utilisera ses groupes de chargeurs pour tester ses propres services énergétiques, en utilisant la plate-forme de gestion de la demande de CrowdCharge qui fournit des sessions de recharge optimisées.
Résumé
La technologie Vehicle to Grid peut offrir des avantages significatifs pour aider à réduire la demande sur les réseaux électriques, ainsi que permettre aux conducteurs de VE d'utiliser une électricité plus verte et moins chère - et aider à atteindre Net Zero. Et l'un des principaux avantages du V2G est que la batterie de stockage existe déjà dans le véhicule du consommateur, ce qui réduit le besoin d'investissements supplémentaires.
Afin de garantir la disponibilité commerciale de la technologie Vehicle to Grid à l'avenir, des essais tels qu'Electric Nation - qui prend le risque de posséder les chargeurs V2G plutôt que les consommateurs le font - sont essentiels. En plus de prouver que la technologie V2G fonctionne, le projet teste ce qui se passera lorsque jusqu'à cinq fournisseurs d'énergie différents seront impliqués.
Aujourd'hui, et apparemment pour les prochaines années, le V2G avec BEV au Royaume-Uni n'est possible qu'avec la Nissan LEAF et la camionnette Nissan e-NV200 en raison de leur technologie de charge CHAdeMO. Et un autre obstacle à l'adoption est qu'actuellement, les chargeurs V2G sont chers. Cependant, nous espérons que les enseignements tirés d'Electric Nation aideront les secteurs de l'automobile, de la recharge et de l'énergie à mettre plus rapidement le V2G sur le marché.
Une solution peut prendre la forme d'une technologie perturbatrice qui n'est pas actuellement sur le radar - avec des entreprises telles que Tesla ayant une expérience démontrable dans ce domaine - et si le V2G est standard et convivial dans un VE, ce sera beaucoup plus facile pour les consommateurs de l'adopter.
À propos Nation électrique
En partenariat avec CrowdCharge, le projet Electric Nation Vehicle to Grid de WPD recrute 100 propriétaires de véhicules électriques Nissan dans les Midlands, le sud-ouest de l'Angleterre et le sud du Pays de Galles pour participer à l'essai de la technologie de recharge intelligente V2G.
Le projet propose l'installation gratuite de chargeurs intelligents V2G d'une valeur de 5 500 £ pour aider les GRD et autres à comprendre comment V2G la recharge pourrait fonctionner avec leurs réseaux électriques.
Plus de 350 Jusqu'à présent, les conducteurs de véhicules électriques ont postulé pour rejoindre Electric Nation, mais le recrutement reste ouvert pour garantir que le projet sécurise 100 participants répondant à tous les critères d'éligibilité.
Electric Nation est différent des autres projets V2G car il utilise jusqu'à cinq fournisseurs d'énergie différents au lieu d'un seul. Cela signifie que l'essai est une simulation plus réaliste d'un monde futur dans lequel de nombreuses rues auront un certain nombre de véhicules électriques utilisant des chargeurs V2G exploités par différents fournisseurs d'énergie.
Dans l'essai Electric Nation V2G, chaque fournisseur utilisera ses groupes de chargeurs pour tester ses différents services énergétiques à l'aide de la plate-forme de gestion de la demande de CrowdCharge, qui fournit des sessions de recharge optimisées.
L'essai V2G fait suite au premier projet Electric Nation de 2018/19, qui était à l'époque le plus grand essai de recharge intelligente de VE au monde, offrant un aperçu réel des habitudes des gens lors de la recharge de leur véhicule. L'essai a fourni des données sur plus de deux millions d'heures de recharge de voitures, révélant les habitudes des utilisateurs concernant les horaires de recharge, où et pendant combien de temps, ainsi que l'impact des différents tarifs.
En se branchant à des heures précises et en remettant de l'énergie dans le réseau, les participants actifs du projet Electric Nation Vehicle to Grid devraient gagner une récompense minimale jusqu'à la valeur monétaire de 120 £, disponible sur la période d'essai d'un an à partir de mars 2021 à mars 2022.
Candidats à l'essai :
Bien que le processus de candidature pour le projet Electric Nation Vehicle to Grid soit ouvert, le calendrier d'installation des chargeurs est soumis à confirmation sur la base des conseils du gouvernement concernant le COVID-19.
Pour plus d'informations et pour postuler pour rejoindre le projet, visitez www.electricnation.org.uk
Images reproduites avec l'aimable autorisation de Nation électrique
