Objectifs du livre blanc : Cette note de position issue du groupe de
travail « Smart charging et V2X » de l’Avere-France reflète la vision
consensuelle de ses membres sur les services énergétiques que peut rendre la
mobilité électrique (véhicules et IRVE) à ses utilisateurs et au système
électrique. Ce document vise en particulier les services de smart charging,
Vehicle-to-Grid (V2G), Vehicle-to-Building (V2B) à l’échelle d’un bâtiment ou
Vehicle-to-Home (V2H) à l’échelle d’un logement et plus généralement
Vehicle-to-anything (V2X), voir chapitre 2. Il traite des conditions à réaliser
ainsi que des mesures à prendre pour favoriser leur essor.
En
parcourant l’intéressant « Livre blanc du pilotage de la recharge et V2X » il
nous parait utile d’extraire, d’interroger et de commenter la présentation qui nous
est proposée du point de vue de l’utilisateur.
Livre
blanc du pilotage de la recharge et V2X :
📶Le véhicule hybride rechargeable
et le véhicule 100% électrique représentent en ordres de grandeur
respectivement la consommation d’un petit / gros ballon d’eau chaude sanitaire,
soit 1,5 à 3 MWh/an pour un kilométrage annuel moyen autour des 13 000 km.
(page 12)
Mais,
d’après l’INSEE
le parcours annuel varie de #14.000 km pour les diesels à #10.000 km pour
les voitures à essence.
Pour
les besoins de la comparaison nous retiendrons la distance annuelle de 13.000
km parcourus proposée par l’étude.
Si
on considère la consommation annuelle moyenne d’une voiture électrique
en
ville 15 kWh/100 km x 130 = 1.950 kWh soit 1,95 MWh / an par VE
en
utilisation mixte 20 kWh/100 km x 130 = 2.600
kWh soit 2,60 MWh / an par VE
sur
autoroute 25 kWh/100 km x 130 =
3.250 kWh soit 3,25 MWh / an par VE.
Nous
soulignerons que :
- Les parcours d’un véhicule hybride ne s’effectuent
pas totalement en électrique notamment pour les longs trajets…
- C’est ce qui a conduit les sociétés, sous la
pression du lobby des constructeurs, à préférer équiper leurs parcs en VHR
plutôt qu’en VE…
- Or, comme nous l’avons souvent dénoncé et le
constate aujourd’hui la Commission européenne, c’est loin d’être le cas, a tel
point qu’elle
remet en cause la pertinence de ses aides après avoir constaté que les
émissions réelles de CO² des VHR étaient en moyenne 3,5 fois plus élevées que
les valeurs annoncées par les laboratoires.
- En cause, le surpoids engendré par la double
motorisation et les illusoires indicateurs
NEC puis WLTP.
- Pour mémoire rappelons que la puissance délivrée
par 1 litre de carburant est en moyenne de 10 KW ce qui porte à 60 KWh la
consommation d’une thermique affichant 6 litres / 100 km. Si on compare avec
les 20 KWh du VE on voit bien de quel coté est la sobriété énergétique.
- En conséquence le budget annuel « carburant »
pour un VE est compris entre 500 et 800 € pour 1.500 à 2500 pour une thermique
Concernant
le kilométrage moyen annuel parcouru.
- En moyenne la
distance parcourue quotidiennement par les français en voiture est de 42 km
et représente
63% de leurs déplacements soit #8.000 km de déplacements pendulaires.
- 50 % des déplacements en itinérance font moins
de 200 km soit #2500 km réalisables avec 1 plein et une recharge à destination.
- Pour les parcours de plus de 200 km, réalisés en
itinérance, le recours à une quinzaine de recharges sur des bornes de haute
puissance suffira largement pour parcourir les #2500 km.
📶RTE prévoit un parc de 8,5
millions de véhicules électriques en 2030 (page 11)
La consommation des véhicules
électriques en 2050 représentera entre 10 et 15% de la consommation totale
d’électricité :
Selon
les études de RTE, la consommation du secteur de transport routier sera
d’environ 13 TWh en 2030 et 60 TWh en 2050. La consommation des véhicules
électriques devrait représenter entre 10 et 15% de la consommation totale
d’électricité à horizon 2050. En parallèle, les prévisions de RTE qui se
rapprochent de la stratégie actuelle du gouvernement français, indiquent que la
production renouvelable sera autour de 300 TWh en 2035. (page
12)
La consommation totale du parc de VE représentera donc :
En 2030 : 2.5 MWh x 8.500.000 VE =
21.500.000.000 kWh soit 21,5 TWh
En 2050 : 2.5 MWh x 30.000.000 VE = 75 TWh
Quels
modes de recharge pour satisfaire aux besoins ?
📶Théoriquement, en 2030, avec 8,5
millions de véhicules électriques non pilotés, les travaux de RTE
sous-entendent que l’on pourrait observer une pointe électrique liée uniquement
aux véhicules légers de 5,5 à 7,5 GW. L’augmentation de la puissance appelée à
la pointe sans pilotage de la recharge est donc extrêmement significative, et
nécessiterait l’installation de nouvelles capacités de productions de pointe. (page
13)
De
nouvelles capacités de production en pointe offrant 7.500.000 KWh pour
recharger 8.500.000 VE supposerait-il donc 0.88 kWh de surcharge par VE à
condition qu’ils se rechargent tous en même temps aux heures de pointe ? Est-ce sérieux ?
Un
VE qui effectue 42 km consomme environ 8,4 kWh. La recharge en 220 V, sur une
prise renforcée délivre, suivant les véhicules,
de 1,8kW à 3,7kW et durera donc entre 6 et 2,5
heures soit beaucoup moins que le temps où le véhicule est stationné la nuit pendant
les heures « creuses » au domicile ou le jour au travail. L’installation
d’une telle prise coûte entre 100 et 150€.
Bien sur tous les VE ne bénéficient de places de
stationnement équipées de prises de recharge leur permettant de se recharger
dans ces conditions avantageuses et sont donc obligés d’avoir recours à des solutions
de recharge de puissance sur des bornes.
80% des besoins de recharge pourraient être satisfaits
pendant les périodes de stationnement du VE !
La priorité, pour répondre
au frein à l’achat de VE que peut représenter la difficulté d’accès aux
solutions de recharge, est donc dans la recharge stationnaire de faible
puissance et de « longue » durée (< 6 heures).
Comme nous l’avons vu plus haut elle concerne 63% des besoins
pour les trajets quotidiens pendulaires et 18% pour les recharges à destination
dans l’itinérance et représente #80% de la consommation en recharge d’électricité
des VE.
Or comme il est hélas souvent proclamé point n’est besoin
pour ce type de recharge de bornes de puissance mais plutôt d’emplacements
équipés de prises renforcées ou de solutions de recharge mutualisées, beaucoup
moins énergivores, du type de celles proposées par la société
TEMLAB permettant avec 7 KVA la recharge de 8 véhicules par exemple et la
recharge pendant la nuit des véhicules de service.
📶Vehicle-to-Home (V2H) ou Vehicle-to-Building (V2B) dans le
cadre résidentiel pour une optimisation de la facture énergétique (page
35)
Le Vehicle-to-Home (V2H) est
très similaire au pilotage dynamique avec borne connectée, en faisant
intervenir toutefois un véhicule compatible et une borne bidirectionnelle : l’énergie
du véhicule peut être réinjectée dans la maison. Le cas d’usage qui sera le
plus fréquent dans le résidentiel est l’utilisation de pair avec de la
production solaire, mais cela n’est pas un prérequis pour y trouver un intérêt
économique et/ou environnemental.
Parce
qu’elle peut réinjecter de l’énergie du véhicule, l’infrastructure de recharge
permet d’accroitre significativement la valeur ajoutée du pilotage de la
recharge pour le système électrique par rapport au pilotage dynamique. Une
borne bidirectionnelle permet en effet de placer au mieux la recharge dans la
journée comme le pilotage dynamique, mais surtout de réinjecter l’énergie de la
batterie aux heures les plus chères de la journée. Ce mode de recharge peut
ainsi être utile au réseau (RTE notamment, potentiellement Enedis dans le
futur) : contribution au réglage de fréquence, effacements, etc. La valeur
économique pour le client est alors multipliée.
Le
Vehicle-to-Home se distingue du Vehicle-to-Grid : le véhicule ne réinjectera
pas sur le réseau directement, mais effacera au maximum la consommation de la
maison. La
puissance de réinjection sera limitée par le talon de consommation de la
maison, ce qui limite la portée des optimisations et des services rendus au
système électrique. Dans le cas du V2H, il est probable que l’optimisation
de production locale d’électricité renforce l’attractivité de cette solution
pour l’utilisateur.
Par ailleurs, le développement du V2H
est aujourd’hui freiné par plusieurs barrières :
·
L’investissement
nécessaire pour l’installation d’une borne bidirectionnelle qui est supérieure
à une borne unidirectionnelle et une prise renforcée ;
·
Le
manque de maturité de l’interopérabilité entre les bornes et les véhicules, qui
est en cours de développement
·
Le
manque de maturité des protocoles de communication entre les différents
composants/acteurs, notamment le protocole ISO 15-118-20 entre la borne et le
véhicule qui permet le V2X. Les différents acteurs regroupent : la borne, le
véhicule, le fournisseur d’électricité (pour la tarification), la source de
production solaire, le HEMS, etc. ;
·
Le
couplage entre une borne de recharge et une source de production d’énergie
solaire reliées au même point de livraison : Il est à noter qu’il est important
de trouver des solutions harmonieuses et simples entre les sources de
production solaire et le Vehicle-toHome dans le cadre de ce couplage.
L’arrivée en 2024 sur le marché de
véhicules compatibles et de bornes bidirectionnelles va permettre l’émergence
du V2H chez les particuliers qui disposent d’une production locale et ainsi
augmenter leurs taux d’autoconsommation et répondre à d’autres services comme
le V2G.
Dans le cadre des résidences
collectives, le Vehicle-to-Building est très similaire au Vehicle-to-Home. Il
est souvent difficile de réaliser du Vehicle-to-Building à cause de la
connexion directe des bornes de recharges au réseau dédié de distribution.
👉Pour consulter le Livre
blanc du pilotage de la recharge et V2X
On le voit, l'intégration du véhicule électrique et de ses solutions de recharge par des unités de production photovoltaïques dans les boucles d'autoconsommation collective contribuera à accroitre les taux d'autoconsommation et l'autonomie énergétique des territoires. Nous vous invitons à découvrir et partager l'initiative de La Coopéractive concernant la création d'une Communauté d'énergie renouvelable et de boucles d'autoconsommation collective intégrant la problématique de la recharge.
Jean-claude LE MAIRE
