V2G : quand le véhicule électrique vient en aide au réseau électrique

On en parle régulièrement dans ces colonnes, mais qu’est-ce que le V2G alias « Vehicle to Grid » ? Voici un tour d’horizon en deux parties de cette technologie qui sera probablement l’une des prochaines évolutions du véhicule électrique.

Les “Smart grids”

Avant de vous présenter le concept de “vehicle to grid”, que j’abrégerai par la suite en V2G, il me semble nécessaire de vous expliquer ce que sont les Smart grids car le V2G n’est qu’un des éléments des Smart grids.

En anglais, « grid » signifie « grille » dans le sens de « treillis métallique ». Par extension, il est utilisé pour désigner l’infrastructure d’un réseau électrique. Ajoutons-y le mot « smart » et notre infrastructure devient « intelligente ».

A la fin du siècle dernier, le réseau électrique, c’était, pour simplifier :

• Une production massive par de grosses centrales, ajustable par une production moyenne par des unités de taille moyenne relativement distribuées sur le territoire.
• Une distribution « hiérarchisée » haute > moyenne > basse tension.
• Des consommateurs très rarement producteurs.

Pour ajuster la production, il suffisait de lire la consommation en sortie des centrales et de piloter les centrales hydro-électriques, à charbon ou à gaz en conséquence. Pas besoin d’une grande « intelligence » pour cela.

Aujourd’hui, des changements profonds sont à l’œuvre sur les réseaux électriques. Le nombre de petites et moyennes unités de production, principalement basées sur des énergies renouvelables (alias les EnR), augmente d’année en année. De ce fait, la production d’électricité se décentralise. De plus, la production de ces unités est généralement très variable dans le temps car très dépendante des conditions météorologiques locales.

Comme la consommation quotidienne varie en grande partie de façon cyclique, notamment au rythme des repas et des horaires de travail, et qu’elle est peu dépendante du niveau d’ensoleillement ou du vent par exemple, l’ajustement de la production devient très complexe.

Pour remédier à cela, des techniques de stockage de l’électricité entrent en jeu. L’une des plus évidentes est le stockage de l’électricité dans des batteries, mais il y en a d’autres.

Enfin, pour gérer toute la complexité engendrée par tous ces éléments en interaction, les centres de contrôle de la production et de la consommation électrique améliorent leurs algorithmes et affinent leurs pilotage grâce aux grandes quantités de données remontées notamment par les boitiers de comptage de l’énergie dits « intelligents » tels que Linky. En effet, ces boîtiers de comptage et de communication transmettent aux centres de contrôle les informations de production et de consommation point par point en temps réel. Ce faisant, le pilotage du réseau devient plus efficace et l’on peut plus facilement donner la priorité, par exemple, à la production ou à la restitution d’électricité produite à base d’énergies renouvelables.

C’est là que le réseau devient « smart », c’est à dire « intelligent ».

Vehicle to Grid, B2G, V2B, V2H…

On l’a vu, pour maximiser l’utilisation d’électricité basée sur les énergies renouvelables, il est possible de les stocker dans des (grosses) batteries. C’est ce que proposent des constructeurs comme Tesla avec son Powerwall ou ses très modulaires Powerpacks et Nissan avec son Xstorage.

Ces batteries ou packs de batteries sont fixes et reliés en permanence au réseau électrique.

C’est ce que l’on appelle le « Battery to Grid » ou B2G.

De là, il est aisé d’imaginer faire la même chose avec les véhicules électriques. Durant son stationnement, soit près de 95% du temps pour un véhicule de particulier, le véhicule électrique peut être relié au réseau électrique et jouer lui aussi le rôle de tampon grâce à sa batterie.

C’est ce que l’on appelle le « Vehicle to Grid » ou V2G.

Le V2G a quelques variantes, telles que le Véhicule to Home (V2H), où le véhicule électrique alimente une maison en autoconsommation. De même, le « Vehicle to Building » (V2B permet à une grappe de véhicules électriques d’alimenter un immeuble d’habitation ou d’entreprise.

Mais puisqu’une maison ou un immeuble est toujours connecté au réseau électrique, quelle différence cela fait-il ? Cette différence réside principalement en ce que, dans un système V2H ou V2B, l’énergie électrique n’est pas réinjectée sur le réseau. Il n’y a donc pas de compteur électrique « sortant ». De ce fait, en cas de panne d’alimentation par le réseau, il est possible de déconnecter l’habitation du secteur. Le bâtiment peut ainsi continuer à être « alimenté » alors que le reste du quartier est dans le noir.

A suivre…

Dans le prochain épisode, nous aborderons la gestion de l’énergie stockée dans les batteries et énumérerons les « quelques » étapes technologiques qu’il nous reste à franchir avant d’aboutir à des systèmes V2x industrialisables à grande échelle.