Résumé:
Contexte : le déploiement des infrastructures de recharge rapide sur autoroute est une condition essentielle au développement à grande échelle de la mobilité électrique.
Le développement massif d’infrastructures de recharges constitue un prérequis pour la poursuite et l’accélération du développement de la mobilité électrique. C’est notamment le cas des infrastructures de recharge sur autoroutes, qui sont essentielles à la bascule vers les véhicules électriques pour les utilisateurs devant effectuer des trajets longue distance.
Sur les 415 aires de service sur autoroute en France métropolitaine, seulement une centaine (dont 71 aires raccordées et équipées de points de charge haute puissance de 150 kW ou plus et de puissance totale supérieure à 500 kW) sont aujourd’hui équipées de bornes de recharge. Ce maillage actuel est contraignant pour permettre un essor de la mobilité électrique sur longue distance : il correspond en moyenne à une aire équipée d’une station de recharge tous les 130 km sur le linéaire autoroutier.
À fin avril 2021, les aires équipées ont en moyenne 6 points de charge dont la puissance maximale est comprise entre 50 kW et 350 kW, ce qui représente une puissance totale raccordée de 130 MW.
Les pouvoirs publics ont pris différentes mesures pour accélérer le développement de stations de recharge sur autoroutes: obligation pour les sociétés concessionnaires d’autoroutes d’équiper toutes les aires de service avant le 1er janvier 2023, soutien financier, dans le cadre du plan de relance, à l’installation de bornes sur les grands axes autoroutiers et routiers pour un montant total de 100 M€ et augmentation, de 40 % à 75 % de la part financière des coûts de raccordement qui n’est pas à la charge des porteurs de projets d’installation ( la part qui n’est pas à la charge des porteurs de projets est financée par l’ensemble des utilisateurs du réseau, à travers le Tarif d’Utilisation des Réseaux Publics d’Électricité. ), pour les demandes de raccordement de puissance inférieure ou égale à 5 000kW effectuées avant le 31 décembre 2021.
Afin d’anticiper les besoins de raccordement et d’adaptation des réseaux et d’évaluer les coûts associés, Enedis et RTE ont réalisé une étude commune visant à évaluer le dimensionnement des stations de recharge nécessaires pour accompagner le développement de la mobilité électrique pour les véhicules légers et les coûts de raccordement et d’adaptation des réseaux pour permettre d’alimenter ces stations de recharge.
Cette étude identifie 3 points essentiels à retenir :
1 – Les besoins d’infrastructure de recharge sur autoroute pourront représenter en 2035 une puissance installée totale entre 2 GW (scénario de référence) et 5 GW (variante haute), soit entre 4 MW et 12 MW en moyenne par aire.
Sur la base des statistiques des enquêtes sur les transports concernant les trajets longue distance réalisés par les véhicules circulant en France, Enedis et RTE ont estimé les besoins en puissance de recharge nécessaires dans une configuration avec 5,3 millions de véhicules électriques en 2028 (objectifs de la PPE) et 15,6millions en 2035 (scénario Crescendo haut du rapport sur la mobilité électrique publié par RTE en mai 2019 avec le soutien de l’AVERE).
D’autres hypothèses sont considérées et conditionnent l’évaluation du besoin de recharge: la part de véhicules hybrides rechargeables ne nécessitant pas de recharge pour les trajets longue distance (22 % des véhicules électriques), une moindre utilisation (de ~30 % dans la configuration de référence) des véhicules électriques pour les trajets longue distance par rapport aux véhicules thermiques actuels et un dimensionnement de l’infrastructure de recharge pour couvrir les besoins de recharge seulement 99,7 % du temps ( critère actuel utilisé par les sociétés d’autoroute pour dimensionner les stations essence - critère défini sur la 30e heure la plus chargée ) sans occasionner d’attente pour les automobilistes.
Des variantes sur ces paramètres sont considérées dans l’analyse à l’horizon 2035.
À l’horizon 2028, les besoins de puissance sont estimés à 1,5 MW en moyenne par aire, soit 8 points de charge de puissance moyenne de 200 kW (permettant une recharge à 80 % d’un véhicule typique en 20 minutes. L’hypothèse considérée est une répartition entre différents niveaux de puissances au sein d’une aire d’autoroute: 20 % des points de charge à 50 kW, 50 % à 150 kW et 30 % à 350 kW). Ils peuvent être très variés d’une aire à l’autre et atteindre jusqu’à 6 MW sur certaines aires.
A l’horizon 2035, la puissance totale installée des stations de charge sur autoroute est estimée entre 2 GW et 5 GW environ en fonction des scénarios étudiés.
Les besoins de puissance sont de l’ordre de 4 MW en moyenne par aire de service dans la configuration de référence, soit 20 points de charge de puissance moyenne de 200 kW. Sur les aires les plus sollicitées, le besoin peut atteindre jusqu’à 16 MW, soit de l’ordre de 80 points de recharge. À cet horizon, dans une configuration « haute », les besoins de puissance seraient de l’ordre de 12 MW par aire en moyenne, 60 points de charge de puissance moyenne 200 kW, et atteindraient 40 MW et 200 points de charge sur les aires les plus sollicitées.
Ces besoins doivent globalement être considérés avec prudence et pourraient être dépassés dans certaines configurations spécifiques et en particulier en cas de développement plus rapide de la mobilité électrique que les trajectoires publiques considérées.
Enfin, ces estimations n’intègrent pas les besoins pour la mobilité lourde dont la prise en compte pourrait conduire à ajuster les besoins exprimés dans l’étude.
2 – Les réseaux s’adapteront aux besoins de recharge sur autoroute, sans impact notable sur les trajectoires financières
Les extensions et adaptations des réseaux ne présentent pas de défis techniques particuliers ni d’enjeux financiers importants, leurs coûts étant pris en compte dans les trajectoires d’investissements des gestionnaires de réseau. Les coûts de développement des réseaux de transport et de distribution pour l’alimentation des stations de recharge sur autoroute sont estimés entre 300 M€ (configuration de référence) et 600 M€ (variante haute) d’ici 2035 (soit entre 20 et 40 M€/an), ce qui représente entre 0,3 et 0,6 % investissements planifiés par les GRD / GRT sur la période.
80 % des coûts correspondent à des investissements sur le réseau de distribution. Ils concernent essentiellement la création de nouvelles liaisons HTA entre des postes sources existants et les aires d’autoroutes et, pour certaines aires, le renforcement de postes sources (mutation de transformateur). Une partie importante de ces coûts ne dépend pas de la puissance raccordée. Néanmoins, dans la configuration haute étudiée, où les besoins de puissance à raccorder sont nettement plus élevés, le seul développement de nouvelles liaisons HTA à partir des postes sources existants n’est plus compatible avec un maintien d’un niveau de tension sur le réseau satisfaisant et la création d’une vingtaine de nouveaux postes sources sera nécessaire.
Les coûts pour le réseau de transport représenteront entre 60 et 90 M€ sur 15 ans (soit 4 à 6 M€/an) selon la configuration étudiée et correspondent à des renforcements ponctuels sur le réseau 63 kV/90 kV.
Ces coûts sont à comparer aux niveaux d’investissements actuels dans les réseaux électriques, soit 1,5Md€ pour le réseau de transport et 4 Md€ pour le réseau de distribution en 2019 et des investissements futurs prévus par les gestionnaires de réseau (les investissements prévus sur le réseau public de transports se montent à plus de 2 Mds€ par an en moyenne sur la période 2020-2035).
3 – L’anticipation par les porteurs de projets est un facteur déterminant du développement des équipements de l’ensemble des aires de service.
D’un point de vue technique, les extensions et adaptation des réseaux nécessaires pour raccorder ces stations de recharge ne posent pas de difficultés techniques particulières. Néanmoins, selon le niveau de puissance et la configuration technique d’alimentation de chaque aire, les délais pouvant aller de douze à vingt-quatre mois sont nécessaires pour la réalisation des études, l’obtention des autorisations administratives et la réalisation des travaux. Les demandes de raccordement doivent être anticipées par les porteurs de projets, pour permettre une bonne adéquation entre le besoin des utilisateurs et le dimensionnement des infrastructures.
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