Les attentes qui pèsent sur le véhicule électrique vont au-delà de la mobilité vertueuse. Énergéticiens et collectivités en attendent aussi des solutions d’équilibrage de la distribution de l’électricité. C’est le principe des réseaux intelligents associés aux architectures dites V2G « Vehicule to Grid », littéralement « du véhicule au réseau ».
Enjeux et principes
Jusqu’aux années 2000 en France, les ménages et les entreprises étaient clients d’un opérateur d’électricité unique qui assurait l’adéquation de l’offre à la demande en agissant sur ses moyens de production classiques (nucléaire, hydroélectricité...).
Depuis, l’ouverture du marché et le développement des énergies renouvelables ont changé la donne. Il est devenu nécessaire de composer avec des sources atomisées (photovoltaïque, éolien...), dont la production varie en fonction de l’horaire et de la météo. L’optimisation de la gestion de cet ensemble passe par le stockage de l’électricité via des « batteries tampon ». Celles-ci récupèrent l’énergie produite en plus de la demande instantanée, pour la renvoyer dans le réseau au moment adéquat. C’est le principe du « Battery-to-Grid » (B2G).
Nb : Les batteries de stockage alimentent les domiciles et le réseau pendant le pic de la demande en soirée. Elles se rechargeront ensuite à bas coût durant la nuit.
Les batteries stationnaires constituent une partie de la réponse. Mais les énergéticiens espèrent aussi pouvoir disposer des batteries de traction des véhicules en complément. C’est le « Vehicle-to-Grid » (V2G), dont le principe peut être limité à l’échelle d’un bâtiment (V2B : Vehicle-to-Building) ou d’un logement (V2H : Vehicle-to-Home). Dans ces deux derniers cas, il s’agit simplement de charger et de stocker l’énergie quand elle coûte le moins cher pour en disposer lorsque les tarifs sont au plus haut. L’architecture la plus complète intègre aussi les plus petites sources d’énergie renouvelables du foyer et les systèmes V2H et V2B assurent une alimentation de secours en cas de panne sur le réseau de l’abonné.
En pratique
Pour faire fonctionner les architectures V2G, il faut disposer d’un chargeur bidirectionnel capable d’alimenter les batteries des voitures électriques mais aussi d’en recevoir l’énergie.
La gestion en temps réel du système doit permettre de couvrir les besoins quotidiens de déplacement tout en réservant un stockage tampon suffisant. L’augmentation régulière de la capacité des batteries et des vitesses de charge rendront la solution V2G encore plus pertinente. Il est probable que les entreprises disposant d’un parc de véhicules puissent passer directement au V2G pendant les périodes de non utilisation des véhicules. Les particuliers seront plus sensibles, au moins dans un premier temps, au V2H.
Les initiatives se multiplient coté constructeurs et énergéticiens
Aux États-Unis, la distribution d’électricité dépend d’opérateurs multiples moins fiables qu’en Europe. Les consommateurs sont donc sensibles à la nouvelle offre de Ford et de son fameux pick-up F150 baptisé « Lightning » dans sa version électrique.
Le F-150 Lightning est particulièrement adapté au mode de vie américain : il offre 11 prises pour brancher des outils électriques. Lorsqu'il est connecté à domicile et que le courant est coupé, le F-150 Lightning peut automatiquement renvoyer de l'électricité dans la maison et l’alimenter pendant plusieurs jours. Le PDG de Ford, Jim Farley, a expliqué comment les propriétaires de véhicules électriques avaient utilisé leur voiture pour chauffer leur maison pendant les dernières tempêtes au Texas, alors que le réseau électrique s’était effondré. Dans la foulée, Ford a annoncé une offre intégrant panneaux solaires et onduleur, permettant à l'énergie stockée localement de circuler entre la voiture et la maison. L’étape ultime de l'intégration véhicule-réseau (V2G) n’est plus très loin.
En Allemagne, plus de 5 TWh (Térawatts heure) de surplus d’énergie éolienne sont perdus chaque année. Le pays mise donc sur le système V2G pour que ce surplus d’énergie puisse être stocké, puis utilisé pour compenser les pics de consommation pendant l’hiver.
Le V2G n’est pas encore développé en France : l’habitat collectif urbain n’est pas le plus adapté pour tirer le meilleur parti de cette technologie. Par ailleurs, le V2G a initialement été développé autour du standard de recharge CHAdeMO japonais, qui est peu répandu chez nous. Le standard Combo CCS dominant en Europe intègrera cette technologie en 2025. Coté constructeurs, Renault, Volkswagen, Hyundai-Kia, et Nissan ont déjà fait des annonces pour notre continent.
Le V2G peut encore apparaître comme une technologie lointaine ou « gadget », permettant de recharger son vélo électrique ou de faire fonctionner son barbecue avec la batterie de son véhicule. Mais il est désormais acquis que cette vision va rapidement évoluer. L’énergie de l’avenir est l’électricité et l’avenir de l’électricité est dans le stockage.
