Borne de recharge : la technologie V2G
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Face aux défis liés au stockage de l’électricité produite, les voitures électriques pourraient devenir une nouvelle composante importante du réseau électrique. Le concept de V2G, ou « vehicle-to-grid », repose sur cette idée. Grâce à une technologie qui permet des échanges d’électricité dans les deux sens, la voiture peut restituer une partie de l’électricité stockée dans sa batterie. L’objectif est de compenser les variations dans la production des énergies renouvelables et de répondre à la demande en temps réel. Voici comment fonctionne le V2G.
Principe de fonctionne du V2G (Vehicle-to-grid)
Les technologies de vehicle-to-grid (V2G) sont adaptées à un contexte particulier. En effet, avec la transition énergétique, on privilégie l’utilisation des énergies renouvelables. Cependant, les panneaux solaires et les éoliennes sont parfois imprévisibles. Ils produisent de l’électricité mais ne peuvent pas la stocker, et leur production peut fluctuer en fonction de la météo. Ainsi, les fournisseurs d’énergie doivent garantir la stabilité du réseau électrique. Le V2G permet de répondre immédiatement aux besoins en électricité des consommateurs, contribuant ainsi à cette stabilité.
Technologie V2G : Définition
Vehicle-to-grid (V2G) signifie littéralement « du véhicule vers le réseau ». Cette technologie vise à considérer la batterie d’une voiture électrique comme une source d’électricité pouvant être utilisée à certains moments par les fournisseurs d’électricité. Le V2G permet de charger ou décharger la batterie d’une voiture électrique en fonction :
- De la demande
- Des besoins
- De la capacité du réseau électrique
Cette technologie est également compatible avec les véhicules hybrides.
En moyenne, une voiture électrique reste branchée 80 % du temps en journée sans être utilisée sur la route. Ce temps d’inactivité peut être mis à profit. En injectant de l’électricité dans le réseau pendant ces périodes, un utilisateur peut ainsi recevoir un remboursement correspondant à jusqu’à 15 000 km de carburant électrique par véhicule.
V2G, V2X, V2H, V2B, V2l, V1G : des technologies à ne pas confondre
En fonction de l’utilisation du système V2G, il existe plusieurs termes à ne pas confondre :
- Le V2X, vehicle-to-everything (du véhicule vers n’importe quoi)
- Le V2H, vehicle-to-home (du véhicule vers la maison)
- Le V2B, vehicle-to-building (du véhicule vers un bâtiment)
- Le V2I, vehicle-to-infrastructure (du véhicule vers les infrastructures de gestion)
Le V2G se rapproche de l’idée de la recharge intelligente, également appelée « smart-charging » (ou V1G). Cette dernière permet de choisir en temps réel la quantité d’énergie dédiée à la recharge des véhicules électriques. Le fonctionnement du V2G va encore plus loin. Il permet de rediriger l’énergie d’une batterie vers le réseau électrique en cas de besoin.
Les avantages de la technologie V2G pour les particuliers
Le V2G offre plusieurs avantages pour l’utilisateur :
- Il permet une recharge flexible des batteries, en utilisant l’électricité produite par le solaire, l’éolien et d’autres sources d’énergie renouvelable, et en mettant à disposition l’électricité stockée selon les besoins.
- Il offre une solution de stockage stationnaire grâce aux batteries des véhicules électriques, qui ont deux utilisations.
- La capacité de stockage disponible grâce au fonctionnement V2G permet aux opérateurs de gérer les variations de la demande de manière plus efficace, évitant notamment les coupures lors des pics de consommation.
- Les opérateurs rémunèrent la mise à disposition d’une batterie V2G, ce qui permet aux utilisateurs de réduire leurs dépenses en énergie et aux professionnels de réduire les coûts d’une flotte de véhicules électriques d’entreprise.
- Le fonctionnement V2G est particulièrement intéressant pour les projets immobiliers, car l’énergie stockée dans les batteries des véhicules de l’immeuble peut circuler dans le bâtiment pendant les périodes de forte consommation.
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La borne de recharge bidirectionnelle
Pour comprendre le V2G, il faut savoir que la recharge fonctionne dans les deux sens. La station de recharge peut faire deux choses :
- Elle peut envoyer de l’électricité vers la batterie du véhicule électrique.
- Elle peut aussi puiser de l’électricité depuis la batterie.
Avec le V2G, il faut voir la batterie du véhicule comme une source d’électricité utilisable.
Fonctionnement de la borne de recharge bidirectionnelle
Il existe actuellement divers modèles de stations de recharge et de chargeurs V2G. La plupart de ces dispositifs sont actuellement limités à une puissance de recharge d’environ 10 kW. Cela évite de rencontrer des problèmes liés à la configuration de recharge unidirectionnelle des véhicules. Toutes les stations de recharge vehicle-to-grid utilisent le courant continu (DC).
Moins courants, certains véhicules électriques sont équipés d’un chargeur embarqué en courant continu. Cela signifie que la batterie du véhicule peut être connectée à un chargeur en courant alternatif (AC).
La compatibilité des voitures avec la technologie V2G
Les véhicules munis d’une prise CHAdeMO (pour la recharge rapide) sont adaptés à la technologie V2G. Cela concerne notamment des modèles comme la Nissan Leaf ou le Mitsubishi Eclipse Cross PHEV, qui est une hybride rechargeable. Actuellement, la compatibilité avec le V2G constitue un réel avantage lors de l’achat d’un véhicule électrique.
Comment bien utiliser la borne de recharge bidirectionnelle ?
Le propriétaire d’une voiture électrique compatible avec le V2G peut stocker de l’électricité lorsque l’offre d’énergie est supérieure à la demande, ce qui se traduit généralement par des prix plus bas. Lorsque la situation s’inverse, la recharge des véhicules électriques s’interrompt. Grâce à la recharge bidirectionnelle, les véhicules connectés à leur borne peuvent renvoyer de l’électricité vers le réseau.
Il existe aujourd’hui différentes applications qui permettent à l’utilisateur de vérifier le niveau de charge de sa voiture électrique. Ces applications lui offrent également la possibilité de configurer ses préférences de déplacement pour s’assurer que sa voiture soit toujours chargée lorsque c’est nécessaire.
Une gestion de l'énergie améliorée
Le fonctionnement du V2G offre de nombreux avantages au conducteur. Imaginons un conducteur de voiture électrique. En rentrant chez lui après sa journée de travail, il n’a utilisé que 20 % de l’énergie stockée dans la batterie de sa voiture. Il branche sa voiture sur sa borne à domicile et utilise cette énergie stockée pour alimenter les appareils de sa maison pendant la période où le tarif est le plus élevé. Pendant la nuit, lorsqu’il bénéficie du tarif plus avantageux, cette même borne lui permet de recharger sa voiture pour le lendemain.
Ainsi, le vehicle-to-grid contribue à mettre en place un réseau de distribution intelligent. Dans ce réseau intelligent, des mesures en temps réel permettent d’optimiser les flux en continu.
Le défi majeur du stockage de l'énergie
Le simple remplacement des véhicules à essence par des véhicules électriques ne suffit pas à lutter contre les changements climatiques. Il est essentiel de travailler simultanément sur la décarbonation, l’efficacité énergétique et l’électrification. Les énergies solaire et éolienne, à elles seules, ne peuvent pas satisfaire complètement nos besoins en électricité. C’est pourquoi le stockage de l’énergie produite pose un défi.
Les énergies fossiles possèdent un avantage que les énergies renouvelables n’ont pas. En effet, on peut stocker les énergies fossiles jusqu’à leur utilisation. Le soleil et le vent sont présents sans égard à notre volonté, et l’énergie non consommée lors de leur production est donc perdue.
La batterie : seule solution de stockage ?
Actuellement, les batteries des voitures électriques représentent la solution la plus prometteuse pour stocker l’électricité. La croissance du nombre de véhicules électriques en circulation offre un réel espoir en matière de stockage d’énergie. En effet, d’ici à 2030, on estime qu’entre 140 et 240 millions de véhicules électriques circuleront dans le monde.
Cela signifie que 140 millions de voitures pourraient devenir autant de sources potentielles d’énergie, ce qui représenterait une capacité de stockage d’environ 7 TWh.