La transition de notre infrastructure de transport vers un modèle entièrement électrique est une tâche urgente. Pourtant, cela impose une demande sans précédent sur notre réseau électrique. Juste pour parcourir 100 miles, le véhicule électrique moyen utilise le même quantité d'électricité qu'il faut pour alimenter une maison américaine typique pendant une journée.
Selon une étude du Département américain de l'énergie (DOE), la demande croissante de véhicules électriques rechargeables et de nombreuses autres technologies nécessitant de l'électricité pourrait augmenter la charge sur nos réseaux électriques jusqu'à 38 % d'ici 2050. Compagnies d'électricité et gouvernement les agences travaillent dur pour répondre à cette demande, mais c'est une tâche difficile.
Et si les véhicules électriques pouvaient faire partie de la solution à ce problème ? C'est exactement l'idée qui sous-tend la technologie du véhicule au réseau, qui est un élément important de notre transition vers un secteur des transports entièrement électrique.
La technologie Vehicle-to-grid, ou V2G, est une technologie de charge intelligente qui permet aux batteries de voiture de restituer au réseau électrique. Essentiellement, il traite ces batteries haute capacité non seulement comme des outils pour alimenter les véhicules électriques, mais aussi comme des cellules de stockage de secours pour le réseau électrique.
Ce type de configuration utilise des bornes de recharge bidirectionnelles pour pousser et tirer de l'énergie vers et depuis les véhicules connectés en fonction de la demande d'électricité à un moment donné. Cela fait partie d'une initiative plus vaste connue sous le nom d'intégration véhicule-réseau. Cette énergie supplémentaire peut être utilisée pour alimenter les maisons, les bâtiments et finalement tout ce qui est connecté au réseau électrique.
Bien que le concept de base de la recharge V2G semble assez simple, sa mise en œuvre nécessite une suite complexe de technologies intelligentes. Les bornes de recharge doivent être équipées d'un logiciel qui communique avec le réseau central pour évaluer la demande globale du système à tout moment.
Ce logiciel est basé sur une technologie simple qui existe depuis un certain temps déjà - pensez aux compagnies d'électricité qui proposent des tarifs d'utilisation hors pointe depuis des années. Mais la technologie V2G va au-delà de la simple évaluation de la demande de pointe et de l'encouragement de la consommation aux heures creuses pour tirer réellement de l'énergie supplémentaire des véhicules connectés en cas de besoin.
Pecan Street, une organisation de recherche sur l'électrification des transports et le V2G qui travaille avec les compagnies d'électricité pour mettre en œuvre cette technologie, estime qu'un véhicule électrique rechargeable peut alimenter une seule maison pendant deux à cinq heures, ou cinq maisons pendant environ une heure. Tout ce qu'il faut, c'est la technologie V2G.
La mise en œuvre de la technologie véhicule-réseau présente de nombreux avantages, mais examinons les trois plus importants.
Bien que l'augmentation de la demande d'électricité générée par les véhicules électriques soit un problème, le véritable défi réside dans la façon dont cette demande fluctue tout au long de la journée. Si la plupart des conducteurs de véhicules électriques sont branchés pendant les heures de travail, c'est-à-dire au moment même où les demandes d'énergie pour le chauffage et la climatisation, les besoins de l'entreprise, etc. sont les plus élevés, le système peut facilement être surchargé.
Comme mentionné précédemment, une solution à ce problème a été pour les compagnies d'électricité d'inciter les clients avec des tarifs plus bas à utiliser l'électricité en dehors des heures de pointe. Cela équilibre la demande et allège la pression sur le système. Avec la technologie V2G, cependant, les entreprises peuvent étendre leur capacité pour répondre aux pics de demande.
Ce réseau étendu et bidirectionnel offre un modèle plus efficace de distribution d'énergie. Par exemple, une étude a révélé que sans aucune infrastructure V2G, l'introduction d'un million de véhicules électriques dans la région de Guangzhou en Chine réduirait de 43 % la différence entre les temps de charge de pointe et de vallée. Avec V2G en place, cette réduction passerait à 50 %.
Les sources d'énergie renouvelables telles que l'éolien et le solaire jouent un rôle essentiel dans une économie durable. Cependant, ces sources sont intermittentes et incohérentes. Un réseau électrique efficace doit pouvoir en capter l'énergie lorsqu'elle est disponible et la stocker pour la distribuer en cas de besoin.
Alors que les systèmes existants peuvent stocker de l'énergie renouvelable au fur et à mesure qu'elle arrive, une augmentation de l'énergie - par exemple, des vents violents - peut signifier que la capacité de stockage du système atteint son maximum, manquant ainsi une énergie précieuse. Le stockage étendu grâce aux batteries EV connectées offre plus d'espace pour capturer cette précieuse énergie.
Tous les avantages ci-dessus en amènent un autre :la stabilité des coûts. Une grande partie de la volatilité des prix des services publics se résume simplement à l'offre et à la demande. Plus le système est sollicité, plus il peut augmenter les coûts. Lorsque l'approvisionnement énergétique est mieux à même de s'équilibrer et de répondre à la demande, cela crée une stabilité des prix.
Par exemple, une étude de cas a révélé qu'un seul chargeur V2G pourrait potentiellement faire économiser à l'entreprise qui l'a installé jusqu'à 1 900 $ par an en factures de services publics. L'Office de l'énergie du Colorado a estimé qu'avec un système V2G, chaque véhicule électrique générerait 600 USD d'avantages pour les abonnés des services publics au cours de sa durée de vie.
Malgré ces avantages, il reste encore un long chemin à parcourir avant de mettre en place une infrastructure de recharge bidirectionnelle fiable pour les véhicules électriques. La plupart des véhicules et bornes de recharge existants sont unidirectionnels. La conversion nécessitera donc un investissement important.
Il n'y a pas non plus d'ensemble cohérent de réglementations pour l'intégration des véhicules au réseau - chaque État a son propre mélange de règles ou son absence. Cela rend difficile le déploiement national de cette technologie. De plus, il n'y a pas d'incitations claires en place pour inciter les clients résidentiels et professionnels à passer à des systèmes de recharge plus intelligents.
Pour passer efficacement à un système de réseau de véhicules véritablement intégré, la résolution de ces obstacles doit être une priorité absolue.
Les véhicules électriques et les bornes de recharge pour véhicules électriques génèrent déjà un retour sur investissement important pour les consommateurs, les entreprises et l'économie dans son ensemble. La technologie véhicule-réseau fait passer cet investissement et son retour sur investissement potentiel à un niveau supérieur. Sa mise en œuvre est essentielle pour accélérer notre transition vers le véhicule électrique à l'échelle mondiale.
