Véhicules électriques : une chance pour le réseau ?

© BETC/Favell Heather/EDF
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Les ventes de voitures électriques ne cessent de progresser. Ces véhicules et les infrastructures de recharges pourraient rendre des services énergétiques aux utilisateurs et au système électrique. Mais des obstacles existent encore pour démocratiser le pilotage intelligent de la recharge et le Vehicle-to-Grid. Pour les lever, L’Avere a fait de nombreuses propositions dans une note de position (1) parue l’été dernier.

Les véhicules électriques (VE) pourraient représenter une opportunité intéressante en termes de flexibilité pour le réseau. D’autant plus que l’essor de cette technologie semble inéluctable compte tenu des évolutions législatives en Europe. Depuis le 1er janvier 2020, l’Union européenne a fixé un objectif à l’échelle du parc de 95 g de CO2/km pour les émissions moyennes des voitures particulières neuves immatriculées sur le continent. Cette législation entrainera forcément un essor de la motorisation électrique. «Nous allons assister à une arrivée massive de ces véhicules en Europe : sept millions devraient rouler en 2030, ce qui représente 245 TWh de batteries», observe Quentin Maitre, de la division mobilités électrique d’EDF(2). Cette démocratisation ne devrait pas mettre à mal le réseau. «Pour 1 million de VE, il y aura une consommation supplémentaire de 2 à 3 TWh. Compte tenu de la PPE, la production devrait être suffisante d’autant plus que l’efficacité énergétique dans les bâtiments et dans les usages domestiques progressent. Mais il faudra faire attention aux pointes en hiver», précise Quentin Maitre. Des études menées par RTE et Enedis le confirment : il n’y aura pas de menaces pour le système électrique dans les quinze prochaines années.

Un outil de flexibilité

S’il ne semble pas être une menace, l’essor des VE pourrait être un atout pour gérer la variabilité introduite par la croissance des énergies renouvelables intermittentes. En effet, la fermeture de moyens de production conventionnels fera que l’équilibre offre-demande devra basculer en partie sur le pilotage de la demande. Les batteries des VE seront donc très importantes pour stabiliser le réseau. D’autant plus que celles-ci s’amélioreront avec le temps. La capacité moyenne des batteries atteindra 70 kWh dans les prochaines années contre 50 KWh aujourd’hui pour des modèles standards. Déjà, ceux-ci n’ont besoin d’être rechargés qu’une fois par semaine pour un usage moyen. La charge pourra donc être intelligente, optimisée à la semaine, pour profiter de tarifs avantageux durant le weekend, autoconsommer d’éventuels excédents de production photovoltaïque au milieu de la journée du dimanche ou bien attendre le milieu de nuit du mardi en cas de surproduction éolienne.

Les VE se rechargent majoritairement en charge lente pendant de longues périodes de stationnement. En conséquence, la majeure partie de leur consommation annuelle pourra servir à faire du pilotage de charge. EDF estime qu’en 2025, plus de 90 % de la consommation des VE sera pertinente pour du pilotage. Cela est possible via différents moyens techniques au travers du véhicule, de la borne, de dispositifs de gestion d’énergie dans les bâtiments et de comptage communicants. Pour servir au mieux le réseau, il faudra tout de même mieux communiquer auprès des utilisateurs. «Deux tiers des utilisateurs ne décalent pas leurs charges en heures creuses. Mais ils sont prêts à le faire à 85 % pour des raisons économiques et environnementales», assure Quentin Maitre. S’il est bien mené, le pilotage de la charge des batteries des VE éviterait d’avoir recours aux centrales fossiles en France et en Europe via les interconnexions transnationales. Il permettrait aussi de consommer les excédents d’énergie lors des périodes de demande résiduelle faible, évitant l’écrêtement d’énergies renouvelables. Tous ces gains seraient accentués si le “vehicle-to-grid” (déstocker pendant les pointes pour stocker d’éventuels excédents d’énergie fatale durant les heures de faible consommation) se banalisait. Sur le plan économique, l’enjeu de ces modes de pilotage pour le système électrique français en 2035 est estimé à environ 1,5 milliard par an. En outre, ce serait un levier puissant pour diminuer l’empreinte carbone de la France. Encore faudrait-il mobiliser ce potentiel, ce qui n’est pas du tout le cas aujourd’hui. Seuls quelques expériences sont actuellement menées (voir encadré).

Lever les verrous

Dans sa note d’intention, l’Association nationale pour le développement de la mobilité électrique (Avere) qui regroupe principalement des énergéticiens et des constructeurs automobiles, a listé quatorze points d’évolution de la réglementation et des règles de marchés ou de politiques publiques pouvant favoriser l’essor de ces services. Elle souhaite tout d’abord faciliter l’insertion du VE dans les règles de participation aux mécanismes de services systèmes et d’ajustement et pouvoir disposer de mécanismes de contrôle du réalisé adaptés à l’usage VE pour les effacements. L’Avere préconise aussi d’adapter les tarifs d’utilisation des réseaux publics d’électricité (Turpe) à ces nouveaux usages. Parmi les pistes évoquées : augmenter la différentiation temporelle du prix au kWh et aller vers une puissance souscrite différenciée pour permettre une puissance supérieure la nuit par rapport au jour. «Il faudra aussi disposer d’une définition de la consommation finale d’électricité d’un point de vue fiscal pour tenir compte du fait que l’énergie soutirée puis réinjectée sur le réseau par un VE ne constitue pas une consommation finale, afin d’éviter une double taxation pour le stockage», explique Simon Issard de Colombus Consulting, cabinet de conseil qui a rédigé la note pour le compte de l’Avere. En outre, l’association estime qu’il faudra également lever les freins à l’utilisation des batteries dans le cadre des dispositifs de soutien aux EnR posés par l’arrêté tarifaire du 9 mai 2017.

Parmi les points à améliorer, il y a aussi des aspects plus technologiques. Les solutions pour le pilotage ne sont pas du tout unifiées : la moitié des utilisateurs qui décalent leur charge le fait via leur véhicule (tableau de bord, application) et l’autre moitié par le biais d’une borne, prise, ou tableau électrique. Piloter une borne de recharge en utilisant le signal de Linky reste encore très rare. Concernant le “vehicle-to-grid”, seuls les véhicules électriques dotés du standard de charge japonais “ChaDeMo” (Nissan, Mitsubishi, etc.) permettent aujourd’hui de réinjecter sur le réseau tout en échangeant les données pertinentes pour une optimisation énergétique. Toutefois, cette technologie coûte cher à cause du manque d’économies d’échelle. Pour l’instant, les constructeurs européens sont donc exclus de ce marché mais Renault travaille sur son propre système. Lever tous ses verrous est important pour la transition. Selon RTE, la capacité de stockage des batteries embarquées sera équivalente à dix fois celle des stations de transfert d’énergie par pompage (Step) en 2035.

Olivier Mary

(1) Avere France – GT Stockage et Smart Grids : Note de position sur le smart charging et le V2X

(2) Les citations sont extraites du webinaire de l’ATEE sur le stockage du 24 novembre 2020

LIEN(S) : Cet article est paru dans le n°659

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