La recharge du véhicule au réseau (V2G) est considérée comme l'une des prochaines grandes évolutions dans la façon dont nous gérons non seulement la façon dont nous utilisons les véhicules électriques, mais aussi la façon dont nous utilisons l'énergie en général. Véritable interface bidirectionnelle entre le réseau électrique et la batterie d'un véhicule électrique, il s'agit d'un pas important vers une gestion intelligente de l'énergie qui nous permettra d'utiliser moins d'énergie et de réduire les émissions de carbone.
C'est essentiellement ce que son nom l'indique - un moyen par lequel un véhicule électrique est relié au réseau électrique.
Traditionnellement, le flux d'énergie était unidirectionnel, à partir de sources générées de manière centralisée et circulant dans la batterie d'un VE branché. Comme tout autre appareil ou gadget qui nécessite une charge, les véhicules électriques consomment simplement de l'énergie jusqu'à ce qu'ils soient complètement alimentés, moment auquel la gestion de charge intégrée arrête automatiquement la consommation d'énergie. La batterie de la voiture stocke alors l'énergie qu'elle a prélevée pour être utilisée exclusivement pour l'alimenter.
Le V2G permet un flux d'énergie bidirectionnel. Les véhicules électriques peuvent à la fois puiser de l'énergie dans le réseau pour la recharger et la restituer dans le réseau lorsque cela est nécessaire. Cela peut se produire lorsque la demande globale d'électricité du réseau est élevée ou lorsque les énergies renouvelables telles que l'énergie solaire ou éolienne ne génèrent pas autant d'énergie que d'habitude en raison des conditions météorologiques.
À l'heure actuelle, l'offre et la demande d'électricité entrant et sortant du réseau sont gérées à grande échelle. La quantité d'électricité requise est fournie par les centrales électriques, les parcs éoliens, l'énergie solaire, etc., et le réseau national peut "augmenter le gaz" lorsque la demande d'électricité augmente ou la réduire lorsqu'elle diminue. Ces pics et ces creux sont largement connus, mais ils sont actuellement traités avec des mesures d'atténuation très larges, plutôt que raffinées, qui sont beaucoup moins efficaces qu'elles ne pourraient l'être. Cela a des coûts importants en termes d'énergie gaspillée et d'émissions.
Le besoin de technologie V2G est multiple. Premièrement, à mesure que le nombre de véhicules électriques sur les routes augmente, la demande sur le réseau augmentera. Des études ont montré que le réseau peut répondre à la demande, mais cela ne veut pas dire qu'il sera efficace dans sa forme actuelle. Et le fait est que même si les véhicules électriques créent potentiellement un problème, ils peuvent également jouer un rôle central dans sa résolution.
La technologie V2G signifie que l'énergie stockée dans la batterie d'un véhicule électrique branché peut être réinjectée dans le réseau lorsque cela est nécessaire et reconstituée lorsque le réseau est moins sollicité. Il peut être nécessaire de tirer de l'énergie d'un véhicule électrique lorsque la production verte est faible, car ce n'est pas une journée ensoleillée particulièrement venteuse pour que les éoliennes ou les panneaux solaires se révèlent efficaces. Cela pourrait également atténuer le pic du soir lorsque les gens rentrent chez eux et branchent leur voiture et leur téléphone, et allument la bouilloire. La puissance peut ensuite être réinjectée dans les véhicules électriques lorsque la demande est plus faible, comme la nuit.
Le V2G aide à lisser les pics et les creux de la demande et de l'offre sans que le réseau n'ait à augmenter la production centralisée à forte intensité de carbone. Il constituera également un élément central dans l'évolution vers la technologie de réseau intelligent, où la gestion de l'énergie peut être effectuée à une échelle très localisée pour une efficacité maximale.
En un mot, oui. Mais pour ajouter des détails à cela, bien qu'il ait été testé dès 2015 au Royaume-Uni, cela ne se produit toujours qu'à une échelle très limitée.
Le plus grand site d'essai V2G au monde est basé à Londres autour de la flotte de bus électriques de TfL - la plus grande flotte de ce type au monde. Le projet Bus2Grid utilise l'énergie stockée dans les batteries de jusqu'à 28 bus électriques lorsqu'ils sont branchés au dépôt au nord de la ville. Ils peuvent renvoyer plus de 1 mégawatt au réseau si nécessaire, ce qui aide à le stabiliser.
Pour le moment, le programme est relativement petit et a été financé par le gouvernement en collaboration avec divers organismes, dont l'Université de Leeds, UK Power Networks, TfL, l'opérateur de bus Go-Ahead London et le constructeur de bus, la société chinoise BYD. SSE Enterprise, qui gère l'aspect matériel, estime que si l'ensemble de la flotte de bus de Londres était convertie à l'électricité, l'aspect V2G pourrait équilibrer l'alimentation de 150 000 foyers.
Des programmes d'essai permettant aux particuliers de bénéficier de la recharge V2G sont également en cours au Royaume-Uni. Les Orcades exploitent un programme d'essai à petite échelle depuis le début de 2019. Appelé ReFLEX, il est basé sur la micro-génération (10 % des foyers produisent leur propre électricité) et utilise des véhicules électriques comme « puisards électriques » pour équilibrer le réseau en cas de besoin.
Electric Nation – un projet de Western Power Distribution – a récemment recruté 100 propriétaires de véhicules électriques Nissan compatibles V2G pour participer à un essai V2G afin de tester son fonctionnement pour les particuliers. Contrairement à de nombreux autres essais de ce type, cinq fournisseurs d'électricité différents y participent, ce qui devrait offrir une meilleure répartition des données. Mike Potter, PDG de CrowdCharge (qui fait partie d'Electric Nation), a déclaré :« La recharge du véhicule au réseau est un excellent concept, mais il n'a pas encore été suffisamment testé sur les réseaux électriques britanniques pour permettre son déploiement dans un pays. base large - d'où la nécessité de ce projet. Cet essai étudiera les effets réels du V2G et cherchera à fournir une solution intelligente pour assurer la gestion de la recharge des véhicules électriques."
En parlant de Nissan, il a été à l'avant-garde du développement V2G (en partie parce que ses véhicules électriques sont construits avec la technologie de charge CHAdeMO requise - plus ci-dessous) travaillant avec des fournisseurs d'énergie tels qu'EDF en Europe et plus récemment E.ON ici au Royaume-Uni . En partenariat avec E.ON, Nissan GB a installé 20 chargeurs V2G dans son centre technique européen de Cranfield. Il cherche également à déployer le programme plus largement.
Enfin, Octopus Energy a déjà pris une longueur d'avance en proposant un pack V2G complet - Nissan LEAF et tout - aux clients ici au Royaume-Uni. Lancé en août dernier, Octopus proposait à ses clients un chargeur Wallbox V2G et une nouvelle Nissan LEAF de 40 kWh pour un prix ridiculement raisonnable de 299 £ par mois. Le marché était que les clients devaient laisser leur voiture branchée entre 18 heures et 5 heures du matin au moins 12 fois par mois. Pendant cette nuit, Ocotpus pouvait puiser de l'énergie dans les voitures des clients, mais en retour, les clients recevaient 30 £ de cashback.
Bien que la technologie permettant de prendre en charge le V2G à grande échelle existe déjà, elle n'est pas appliquée à tous les véhicules électriques et à tous les fournisseurs d'énergie. La limitation la plus fondamentale à son déploiement à grande échelle réside dans le type de connexion de charge dont disposent les véhicules électriques.
À l'heure actuelle, la recharge V2G n'est possible qu'avec la technologie de recharge CHAdeMO. Son développement est fondamentalement basé sur la capacité de flux d'énergie bidirectionnel et ses membres travaillent selon des spécifications définies, des critères de test et une certification à la fois du côté du VE et du chargeur. Il a également une rétrocompatibilité afin que les systèmes actuels soient compatibles avec tous les développements effectués à l'avenir. La dernière version de la charge CHAdeMO peut fonctionner à des vitesses CC allant jusqu'à 500 kW, elle est donc définitivement prête pour l'avenir.
Ici au Royaume-Uni, Nissan est le seul constructeur à proposer la recharge CHAdeMO sur ses véhicules électriques.
Le système de charge combiné (CCS), qui est beaucoup plus largement utilisé, n'est actuellement pas capable de charger dans les deux sens. Cependant, des plans sont en cours pour le développer afin que le véhicule à la maison (V2H) puis la recharge V2G soient pris en charge d'ici 2025. Il n'y a aucune garantie - et en fait il est peu probable - que les voitures actuelles utilisant CCS seront compatibles V2G sur toute la ligne.
Comme vous pouvez le voir, le fait que le CCS devienne capable de recharger dans les deux sens est une pierre d'achoppement pour le déploiement généralisé d'un réseau V2G efficace ici et sur d'autres marchés.
Le rapport Future Energy Scenarios du National Grid Electricity System Operator, publié en juillet, estime que jusqu'à 45 % des ménages britanniques fourniront des services V2G d'ici 2050. Cela pourrait fournir jusqu'à 38 GW de flexibilité énergétique à partir d'un nombre supposé de 5,5 millions de véhicules électriques. est un meilleur scénario. Dans le pire des cas, seulement 10 % de cette capacité serait atteinte.
Un autre facteur à garder à l'esprit est que le déploiement du V2G sera probablement lent au départ, l'adoption par les individus à la traîne passant de la combustion interne au VE. Le rapport suggère que ce décalage pourrait être de cinq à 15 ans. Cette lenteur initiale est également principalement due au développement requis du CCS avant qu'il ne prenne en charge la charge bidirectionnelle.
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 de participation 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."
Du côté des constructeurs automobiles, Nissan est largement le leader du V2G, mais d'autres l'explorent - bien que notamment, le prochain Nissan Ariya sera uniquement CCS et non compatible V2G. BMW développe sa technologie de charge bidirectionnelle et devrait avoir des essais à partir de début 2021 et durer un an. L'entreprise appelle les autres parties prenantes, y compris le matériel et la gestion de charge, les interfaces de communication et les fournisseurs d'énergie, à faire également leur part.
Audi a récemment annoncé qu'elle étudiait également la recharge bidirectionnelle dans le cadre de son objectif de rendre sa flotte de véhicules neutre en carbone d'ici 2050. Cependant, la recherche d'Audi porte davantage sur le véhicule à la maison (V2H) que sur le V2G, et se concentre sur les personnes qui ont équipé leurs maisons avec des panneaux solaires (systèmes photovoltaïques – ou PV –). Dans ce cas, la voiture agirait comme un support de stockage d'énergie décentralisé dans lequel l'énergie générée par le PV pourrait être introduite lorsqu'elle fonctionne le plus efficacement. Lorsque le PV n'est pas aussi efficace, l'énergie pourrait alors être puisée dans la voiture pour combler le manque à gagner. Un état de charge prédéfini serait maintenu dans la voiture pour s'assurer qu'elle est toujours prête à partir si nécessaire.
Audi estime que son e-tron actuel pourrait alimenter une maison typique pendant une semaine, et comme un onduleur séparé n'est pas nécessaire, c'est une solution très rentable.
Enfin, Tesla est un peu une énigme V2G dans la mesure où elle a hésité à adopter ouvertement l'idée en raison de la dégradation potentielle de ses batteries et de la taille relativement petite de sa flotte de véhicules. Cependant, il a été confirmé que la capacité V2G a été intégrée à l'architecture électronique du modèle 3 - découverte par un autre constructeur automobile qui a effectué le démontage d'un modèle 3, plutôt que officiellement confirmée par Tesla elle-même. Il a été largement rapporté que l'onduleur du modèle 3 est tout à fait capable non seulement de transformer l'entrée CA en CC, mais également de la renvoyer de la batterie CC vers le côté CA.
Une limitation pour que Tesla devienne correctement compatible V2G est le fait qu'il utilise une connexion CCS2 qui, comme indiqué ci-dessus, n'est pas encore bidirectionnelle. Ce que nous savons de Tesla, c'est qu'il est régulièrement en avance sur le jeu, donc avec des programmes comme Powerwall, Autobidder et sa récente demande pour devenir un fournisseur d'énergie ici au Royaume-Uni, il n'est pas exagéré de penser que l'entreprise est regarder cinq ans en avant d'où nous sommes maintenant.
La technologie Vehicle to Grid jouera certainement un rôle important dans la gestion de l'énergie à l'avenir. Bien qu'il soit déjà disponible, les limites de la nécessité d'avoir la bonne voiture - c'est-à-dire une Nissan - et le matériel requis signifient qu'il ne s'agit d'une option viable que pour une minorité de propriétaires de véhicules électriques. Ne doutez pas qu'au cours des cinq prochaines années, elle gagnera en popularité, et dès que le CCS sera bidirectionnel, la popularité de la technologie va monter en flèche.
Dans de nombreux domaines différents du développement des véhicules électriques et de la législation plus large qui affecte nos choix de transport, 2025 semble être un bon moment. Notre estimation est qu'après une lente gestation dans les prochaines années, c'est alors que le V2G deviendra courant.
