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État des lieux et synergies entre la technologie « vehicle-to-grid » et le bâtiment

L’étude de l’ADEME de 2017 sur la place du véhicule électrique dans la Transition écologique en France montre que ces voitures pourraient avoir plus d’atouts en développant les services au système électrique (« vehicle-to-grid » ou V2G). En quoi consiste ce système ? Comment peut-il s’inscrire dans le bâtiment ? Existe-t-il une synergie entre production locale d’énergie, stockage de l’électricité et bâtiments ? Rapide état des lieux.

Selon le baromètre mensuel d’octobre 2019, réalisé par l’AVERE France (Association pour le développement de la mobilité électrique), le parc automobile français compte plus de 200 000 véhicules légers électriques en circulation, dont 50 000 nouvelles unités au cours des 12 derniers mois. La France souhaite atteindre un million de véhicules électriques d’ici 2022. La question de la capacité du réseau électrique à répondre à la demande massive de recharge, inhérente à la mise en circulation de ces véhicules se pose.

L’objectif est de lisser la demande électrique sur la journée, en réduisant les pics de consommation pour éviter le risque de surcharge du réseau. L’idée serait alors de pouvoir stocker temporairement l’énergie électrique lorsque la demande est faible (la nuit par exemple) et de la remettre au réseau lorsque celui-ci est très sollicité (pointe de consommation du début de soirée). Les batteries des véhicules électriques peuvent être des unités de stockage en mouvement capables de répondre à cette demande. Pourquoi ne pas se servir des véhicules électriques pour alimenter le réseau en cas de besoin ? C’est le principe du « Vehicule-to-grid » ou V2G.

 

Une réserve d’énergie pour réduire les pressions sur le réseau électrique et approvisionner un bâtiment

Les véhicules électriques restent immobilisés 95% de leur temps et les trajets quotidiens mobilisent moins de 80% de la capacité de la batterie. Avec le principe V2G, le réseau peut puiser, dans les batteries des véhicules, l’électricité nécessaire pour répondre aux fortes demandes ou pallier un manque ponctuel de production (énergies renouvelables non exploitables à cause des conditions météorologiques par exemple). Cette synergie entre les véhicules électriques et le bâti permet de sécuriser l’approvisionnement des bâtiments en électricité locale en lissant les pics de consommation et en limitant les risques de coupures d’alimentation.

 

De la maison individuelle au quartier : des exemples de valorisation des véhicules électriques avec le V2G

Le V2G permet aussi de stocker l’électricité issue des énergies renouvelables fluctuantes (solaire ou éolien) pendant les périodes de forte production afin de la réutiliser ultérieurement pour les activités du bâtiment, ou de la réinjecter dans le réseau pendant les pics de consommation. Le réseau se trouve alors davantage stabilisé et la part d’électricité issue des énergies renouvelables dans le mix énergétique augmente.

Une expérimentation, nommée Solar Camp, sera lancée à la gare TGV d’Aix-en-Provence dans les prochaines semaines avec un premier véhicule compatible V2G Nissan et une borne bidirectionnelle. Elle combine production photovoltaïque, véhicules électriques et activité ferroviaire. Fabien Albert, coordinateur du projet, considère cette démarche comme un « projet d’optimisation de l’énergie renouvelable produite localement et de sensibilisation des utilisateurs sur les consommations énergétiques via un système de rémunération ». En effet, les propriétaires de voitures électriques compatibles V2G pourront être rémunérés en monnaie virtuelle en laissant leur véhicule garé à Aix-TGV.  Les voyageurs indiqueront via une application mobile leur date de retour et le niveau de recharge souhaité à leur retour. Pendant leur absence, leur véhicule servira d’unités de stockage et de distribution de l’énergie photovoltaïque produite sur place ou sur le site de The Camp.. Ce système permettra par exemple d’assurer les services de stabilité et de réserve de la gare ou d’éviter des coupures de courant électrique. L’objectif final étant pour la gare Aix-TGV de devenir autosuffisante en énergie grâce à sa production photovoltaïque et à la capacité de stockage disponible dans les véhicules électriques.

Le projet européen SEEV4-city finance une série d’expérimentations pilotes au Royaume-Uni (Leicester, Loughborough), en Belgique (Courtrai), aux Pays-Bas (Amsterdam), en Allemagne (Hambourg) et en Norvège (Oslo) pour tester différents modèles de V2G : stockage et restitution de la production photovoltaïque par un parc de véhicules, à différentes échelles – de la maison individuelle au quartier. Par exemple, le projet Loughborough ‘Living Lab’ démontre la valeur ajoutée du V2G dans le stockage pour une production et une consommation d’énergie optimisées à l’échelle des foyers. Lorsque le véhicule électrique est stationné au domicile, l’unité V2G permet au véhicule électrique de se recharger en utilisant un excès d’énergie solaire produite par les panneaux photovoltaïques situés sur le toit. Cette électricité est restituée à la maison lorsque cela est nécessaire. Le chargeur V2G peut également faire varier la réponse pour faire correspondre la demande en électricité des ménages et les prévisions de production d’énergie solaire. En conséquence, la distance parcourue par la voiture électrique en utilisant la production photovoltaïque à zéro émission devrait augmenter tout en minimisant la demande globale des habitations.

 

Source : SEEV4-City

 

Les défis que le V2G doit relever

Dans la construction et réhabilitation des nouveaux logements et bureaux, des mesures conservatoires sont prises pour avoir des branchements possibles dans les nouveaux bâtiments, des places de parking convertibles ou des bornes électriques bidirectionnelles.

Mais le principe V2G est toujours au stade expérimental et doit encore relever certains défis. Cette technologie repose sur l’alternance entre cycles de recharge et cycles de décharge des batteries. L’infrastructure existante n’est pas encore assez grande. Le modèle économique, l’adaptation aux mécanismes de marché du réseau national, les facteurs de prises en main par les utilisateurs, les propriétés des données, les obstacles technologiques de durée de vie des batteries liée à la mobilité sont autant d’autres enjeux à relever.

Les expérimentations n’en sont qu’à leur début. D’autres possibilités d’utilisation du V2G sont encore nombreuses à explorer, comme avec les réseaux des villes intelligentes.

 
Article pensé et rédigé par Lauriane Debord pour Chroniques Urbaines™

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