Les électromobilistes doivent être associés au copilotage de la recharge des voitures 100% électriques (VE) tel que proposé par l’AVERE-France dans son livre blanc.

 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