Comment la technologie Vehicle-to-Grid façonnera-t-elle notre avenir énergétique ?

Faire correspondre l’offre et la demande d’électricité tout au long de la journée est une considération essentielle dans la transition vers l’énergie renouvelable 100%. Les principales sources d’énergie propre, comme le solaire et l’éolien, sont des sources d’énergie intermittentes, ce qui signifie qu’elles produisent différentes quantités d’énergie à différents moments de la journée. Les solutions de stockage d’énergie permettent de stocker l’énergie pendant les périodes de pointe de production et de la décharger pendant les périodes de pointe de demande d’électricité. Alors que nous cherchons à maximiser l’utilisation des énergies renouvelables sur le réseau, la technologie Vehicle-to-Grid (V2G) apparaît rapidement comme une solution de stockage d’énergie de premier plan.

V2G utilise les batteries qui existent déjà dans les véhicules électriques (VE) pour stocker l'énergie sur notre réseau. Généralement, nous pensons aux batteries de véhicules électriques en termes de charge unidirectionnelle. Avec la technologie V2G, l’électricité circule dans deux directions, le réseau peut recharger le véhicule et le véhicule peut également renvoyer de l’énergie au réseau. La technologie V2G nous permet d’optimiser les temps de recharge pour apporter un maximum d’avantages au réseau. Par exemple, les véhicules électriques peuvent se recharger complètement en milieu de journée, lorsque les panneaux solaires produisent le plus d’énergie et que les coûts d’électricité sont faibles. L’énergie excédentaire de la batterie peut être redirigée vers le réseau pendant les heures de pointe de demande d’électricité, le soir.

La technologie V2G peut contribuer à accroître l’utilisation des énergies renouvelables, à créer un réseau plus efficace, à réduire les coûts de recharge des véhicules électriques et se développera naturellement à mesure que davantage de véhicules électriques prendront la route. Plusieurs avancées technologiques et politiques sont nécessaires avant que la technologie V2G puisse être déployée à grande échelle.

Pour connaître le rôle de la technologie V2G en tant qu’outil de stabilisation du réseau et savoir quand elle sera prête à être mise à l’échelle, nous avons fait appel à sept experts V2G. Voici ce qu'ils avaient à dire.

Termes à connaître

V2G : Du véhicule au réseau
Fait référence aux capacités de charge bidirectionnelles où la batterie du VE peut à la fois être chargée par le réseau et également restituer de l'énergie dans le réseau.

VGI : Intégration du réseau de véhicules
Englobe largement les façons dont les véhicules électriques et le réseau peuvent interagir, y compris la technologie V2G et d'autres moyens d'optimiser les interactions entre les véhicules et le réseau, comme l'offre d'incitations à la recharge pendant les heures creuses.

V2X : Véhicule à X
Englobe largement les façons dont les véhicules électriques et le réseau peuvent interagir, y compris la technologie V2G et d'autres moyens d'optimiser les interactions entre les véhicules et le réseau, comme l'offre d'incitations à la recharge pendant les heures creuses.

Adam Langton

Responsable eMobilité Connectée et Services Energétiques chez BMW Amérique du Nord

« Les véhicules V2G pourraient constituer une réponse idéale aux conditions de forte demande, car ils peuvent être déployés de manière tactique dans les quartiers confrontés à des tensions sur le réseau. De même, lorsque le réseau dispose d’un excès d’énergie renouvelable, les véhicules V2G peuvent se recharger, aidant ainsi le réseau à absorber cette énergie sans être surchargé. Le V2G peut rendre le réseau plus agile pour répondre aux fluctuations de l'approvisionnement en énergie renouvelable, soutenant ainsi l'objectif de la Californie d'énergie renouvelable 100%.

La préparation au déploiement V2G à grande échelle nécessite une collaboration entre les parties prenantes du réseau, le secteur des transports et les conducteurs de véhicules électriques. Les acteurs du réseau doivent offrir des incitations appropriées aux conducteurs pour qu’ils achètent des véhicules compatibles V2G et mettent leurs batteries à disposition pour les utiliser comme ressource du réseau en cas de besoin. L’utilisation d’un véhicule V2G comme ressource réseau nécessite l’approbation du service public. Les régulateurs doivent élaborer des règles claires pour garantir que le V2G est utilisé en toute sécurité, tout en s’assurant que le processus d’approbation est rapide et facile à comprendre. Pour éviter d'investir dans un véhicule qui ne peut pas être utilisé dans cette installation, les opérateurs de réseau devraient envisager un moyen permettant aux conducteurs de « pré-évaluer » leur maison ou leur entreprise comme étant prête pour le V2G. Enfin, pour obtenir une participation à grande échelle, les conducteurs doivent savoir que les performances et l’autonomie du véhicule ne sont pas affectées et que leur mobilité n’est pas affectée lorsqu’ils utilisent leur véhicule pour les services du réseau.

Björn Christensen

Fondateur et directeur général de Vehicle-Grid-Integration Advisory Company, Nouvelle dimension

« Nous voyons deux industries géantes – l’électricité et l’automobile – se rencontrer dans ce que l’on appelle l’intégration au réseau automobile (VGI). Les véhicules électriques ne sont plus disjoints du réseau mais en font partie lorsqu’ils sont connectés via une borne de recharge. La technologie V2G permet à un véhicule électrique d’exporter l’énergie de la batterie vers le réseau. En Californie, 5 millions de véhicules électriques seront en circulation en 2030. Si ces véhicules électriques étaient tous compatibles V2G, ils seraient en mesure de fournir suffisamment de stockage pour aplatir le cou du véhicule. courbe de canard tous les jours entre 16h et 21h lorsqu'il y a pénurie d'énergie renouvelable.

La technologie V2G a été inventée en 1996 et prend aujourd'hui un essor considérable sur le marché, avec de grands équipementiers comme Volkswagen et Renault qui lancent des véhicules V2G pour leur prochaine année modèle. Les principaux obstacles à une large pénétration du V2G sont les réglementations et les normes. Des normes sont en place et les réglementations continuent de rattraper leur retard. Il faudra 2 à 3 ans avant de voir un déploiement généralisé des véhicules électriques V2G. »

Aimée Gotway Bailey, PhD

Directeur de l'innovation et de la gestion de portefeuille chez Partenaires du réseau national

« La fréquence et l’intensité croissantes des incendies de forêt et des pannes d’électricité en Californie ont accéléré la nécessité de renforcer la résilience de nos foyers et de nos lieux de travail. Les solutions V2X peuvent exploiter l'énergie stockée dans les batteries des véhicules électriques pour fournir une alimentation de secours essentielle aux ménages et aux entreprises pendant les pannes de courant, en plus de fournir de l'énergie pour stabiliser le réseau. Les solutions V2X seront des outils essentiels pour s’adapter au changement climatique et aux conditions météorologiques de plus en plus extrêmes. Bien qu’encore naissantes, les solutions V2X arrivent rapidement sur le marché. Cette année, Ford et Volkswagen devraient rejoindre Nissan en proposant des modèles de véhicules dotés de capacités V2X en standard, faisant de 2022 une année charnière, voire marquante, pour l'industrie.

Jerry Jackson

Président de Jackson Associates et éditeur de Bases de données utilitaires MAISY

« Le marché des véhicules électriques en croissance rapide offre un énorme potentiel pour la technologie V2G afin de soutenir le réseau électrique. La décharge de l’énergie des batteries des véhicules électriques sur le réseau pendant les heures de pointe réduira la pression sur le réseau électrique, réduira les émissions et évitera potentiellement les pannes de courant et les baisses de tension récurrentes.

En 2019, nous avons mené une étude coûts-avantages en utilisant les données des clients des services publics de Southern California Edison. L'étude a montré que le V2G pourrait réduire la demande de pointe en électricité d'environ 20%. Les remises des services publics pour les coûts énergétiques de pointe évités se traduiraient par des paiements annuels de $560 à chaque participant au programme. En outre, seuls 101 TP3 T environ des clients du service public seraient tenus de participer au programme.

Malheureusement, V2G en est encore au stade de validation de principe et de projet individuel. Avant que le V2G ne soit prêt à évoluer, nous devons résoudre les problèmes de garantie des batteries des véhicules électriques, les problèmes de réglementation des services publics d’électricité, le manque de matériel bidirectionnel et de protocoles de charge requis, ainsi que le manque de données sur la dégradation potentielle des batteries. La résolution de ces problèmes nécessite une coopération entre les constructeurs automobiles, les services publics d’électricité, les régulateurs et les fournisseurs de produits auxiliaires tels que les logiciels de contrôle. La crise énergétique actuelle et les préoccupations climatiques accéléreront sans aucun doute cette coopération, avec l’apparition de quelques applications V2G notables dans plusieurs années.

Alan Jenn

Directeur adjoint de Institut d'études sur les transports à l'Université de Californie, Davis

« La technologie V2G constituera une ressource de plus en plus importante à mesure que les véhicules électriques deviendront plus populaires. Rien qu'en Californie, la quantité de ressources de stockage potentielles dépassera 250 gigawattheures de capacité d'ici 2030. Même si les batteries de véhicules électriques ne peuvent pas être exploitées de la même manière qu'un dispositif de stockage sur réseau traditionnel, elles offriront toujours un énorme potentiel pour aider le réseau. . Alors que beaucoup se concentrent sur la capacité du V2G à contribuer à l’intégration des énergies renouvelables et à la stabilité de la demande de pointe pour la production en gros, la capacité du V2G à atténuer les infrastructures de distribution locale ne doit pas être négligée. Cette technologie peut permettre à la société de réaliser d’énormes économies.

Kenneth Bokor

Producteur et animateur de Spectacle de révolution des véhicules électriques

« La technologie V2G permet aux propriétaires de véhicules électriques de prendre en charge leur réseau électrique local en cas de besoin, comme en période de pointe. Ce soutien réduit les inquiétudes concernant les surcharges du réseau, les baisses de tension et les pannes d'électricité récurrentes et maximise l'analyse de rentabilisation de la possession d'un VE en offrant des récompenses financières pour l'entretien du réseau. V2G permet un stockage d'énergie rapide et bon marché en utilisant les ressources existantes, réduisant ainsi tout impact environnemental potentiel en créant des solutions de stockage supplémentaires.

Actuellement, un inconvénient technique majeur du fonctionnement V2G est la dégradation de la batterie du pack véhicule, en raison du nombre élevé de cycles potentiels de charge/décharge. Par conséquent, la plupart des constructeurs de voitures électriques ne fournissent pas de garanties pour les opérations V2G et n’intègrent pas de capacités d’alimentation bidirectionnelle dans les produits de véhicules électriques à batterie. Les consommateurs ne voudront pas utiliser cette fonctionnalité si elle n’est pas couverte par la garantie de la batterie du véhicule.

Malgré l’intérêt des consommateurs et des fournisseurs d’énergie, cette stratégie n’en est qu’à ses débuts. Les recherches actuelles indiquent qu'environ 451 TP3T de foyers américains pourraient fournir activement des services V2G d'ici 2050. D'autres pays dans le monde pourraient offrir cette capacité plus tôt. Cependant, à l’échelle mondiale, nous avons encore un long chemin à parcourir, et il faudra peut-être une décennie ou deux avant que cette technologie ne devienne courante.

Joseph Vellone

Responsable Amérique du Nord chez ev.énergie

« Chez ev.energy, nous ne pensons pas seulement au V2G. Nous pensons au véhicule-à-tout. Les véhicules utilitaires équipés de grosses batteries peuvent être déchargés pour stabiliser le réseau pendant les périodes de pointe de demande. Cette technologie a fait ses preuves et est prête à évoluer. Nous discutons chaque jour avec des dizaines de clients résidentiels qui réfléchissent à la résilience de leur foyer pour résister aux pannes de courant et souhaitent que leur véhicule électrique soit préchargé avant une tempête ou une coupure de courant planifiée et qu'il puisse ensuite utiliser cette alimentation de secours pour leur maison ou leurs appareils électroménagers. Il nous reste encore beaucoup à travailler sur la recharge bidirectionnelle, notamment une compatibilité matérielle plus large ainsi que la manière dont nous pouvons facilement permettre aux conducteurs de véhicules électriques de prendre le contrôle.

Comment MCE prend-il en charge l’intégration véhicules-réseaux ?

MCE s'est récemment associé à ev.energy pour créer MCE Sync, une application qui connecte les conducteurs de véhicules électriques aux opportunités de recharge intelligente sans avoir besoin de matériel spécial. MCE Sync aligne automatiquement la recharge des véhicules électriques avec l'électricité à faible émission de carbone, module la recharge pour prendre en charge la fiabilité du réseau et garantit que le véhicule du conducteur est complètement chargé à l'heure spécifiée dans l'application. MCE Sync fait partie de la suite de programmes EV de MCE, qui comprennent des remises pour les conducteurs ayant un revenu admissible et des équipements de recharge pour les propriétés multifamiliales et les lieux de travail. Vérifiez si votre véhicule électrique ou votre chargeur est éligible à l'application MCE Sync.

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