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.
Bonjour à tous
Existe-t-il un moyen à ce jour pour faire individuellement un branchement vehicle to home d’une Zoé sans attendre des solutions industrielle? Je vais bientôt recharger ma Zoé avec de l’auto production PV et souhaiterai utiliser sa batterie comme stockage pour réinjecter le soir au lieu d’acheter une autre batterie
merci pour vos tuyau
Version avec batterie à flot :
https://www.youtube.com/watch?v=4OHstY_kKUY
Manifestement cette technologie permet d’avoir des batteries avec une longévité largement supérieure aux batteries lithium.
Ce qui manque dans l’article, et qui fait l’objet de nombreux commentaires ci-dessous, c’est quel intérêt pour le propriétaire de batteries (embarquée dans VE, ou en poste fixe) de soutenir le réseau, et d’usée ses batteries?
Paradoxalement, les smartgrid existent depuis longtemps; depuis qu’on a installé massivement des centrales nucléaires dans les années 80, et que l’on ne sait pas quoi faire de l’électricité produite la nuit.
La réponse, c’est de faire varier le prix de l’électricité selon la capacité de production, et de la demande de consommation.
C’est pourquoi on a créé les Heures Creuses et les Heures Pleines journalières.
Puis avec le développement du chauffage électrique, on a mis en place les contrats EJP, puis Tempo pour soulager le réseau les jours de grand froid et de forte consommation.
La prochaine étape, ce sont les contrats avec variation continuelle du prix de l’électricité au cours de la journée, et variable selon les jours, avec asservissement des appareils de consommations (chauffe eau, chauffage à inerties (planchers chauffants), lave linge,…) et des appareils de stockage (batteries).
L’intérêt pour le propriétaire d’un VE faisant peu de km, mais avec parfois de grands trajets nécessitant une grosse batterie, ce sera d’acheter l’électricité pas chère en HC, et de la revendre très chère en HP, et de permettre ainsi une 2ème utilisation de la batterie pour pouvoir mieux l’amortir.
Exemple:
Je rentre du travail à 18h30 avec ma berline grande routière et sa batterie de 100 kWh, et je n’ai consommé que 10 kWh dans la journée => je la branche sur le réseau et vend 50 à 80 kWh pendant le pic de consommation de 19h00 à 20h00, puis je recharge la nuit en HC pour avoir une batterie complètement chargée le lendemain.
Cela nécessitera d’adapté la puissance du compteur aux capacités de stockage, mais dans l’intérêt du réseau électrique, donc avec réduction du prix de l’abonnement pour les grosses puissances souscrites, mais aussi l’intérêt du consommateur de pouvoir recharger rapidement sa voiture.
égoïstement, je n’userais pas mes cycles de ma batterie de voiture pour aider les électriciens qui se gavent de taxes divers et d’abonnement sur notre facture EDF.
Pas convaincu que tout cela marche comme on le voudrait.
Les producteurs d’électricité ont besoin de connaitre à tout instant le niveau de stockage disponible avant d’envoyer la sauce. Pour cela, il faudrait un maillage très informatisé entre les chargeurs-onduleurs (obligatoirement bidirectionnels) et le réseau RTE jusqu’au dispatching. Alors oui, cela pourrait marcher sur des blocs de batteries immobiles (maison, usines, etc,) mais beaucoup moins sur celles mobiles des véhicules, sujet à se déconnecter aléatoirement selon les horaires d’usage. Puis, il faut renforcer le réseau basse-tension jusqu’à votre transformateur de quartier, vaste chantier. Bref, donc pas avant 2030-2040 au mieux.
§
Attention aux simplifications, le schéma montrant la différence entre pics de consommation et production photovoltaïque est bien trop simplifié et du coup le lecteur non-connaisseur pourrait comprendre que la production photovoltaïque serait inutile. La production diurne n’est pas égale à celle nocturne (voir site eco2mix de RTE). Merci de faire attention aux exemples contre-productifs :)
Intéressant, très intéressant. C’est à coup sûr l’un des leviers pour ajuster finement capacité de production et consommation. Par contre cela soulève de nombreuses questions, à savoir qui décidera et à quel prix.
Le consommateur doit garder la main, pouvoir contrôler quand il place sa batterie (voiture ou batterie stationnaire) au service du réseau. Par ailleurs il doit aussi savoir combien d’électricité il a fourni et à quel prix.
C’est justement le souci des Linky qui sont des outils à l’usage exclusif de l’opérateur. Il faut passer d’un rapport Big Brother – Ducon à un rapport normal entre deux acteurs économiques. Dans le domaine de l’énergie c’est visiblement pas la culture dominante.
Sans cela je ne vois aucun intérêt à fournir de l’énergie au réseau, cela usera ma batterie et peut-être même que je la revendrais moins cher que je ne l’aurais achetée du fait des pertes du chargeur… génial.
Autre usage, sans doute plus facile, le « moi moi moi », avec installation personnelle, moyen de production individuel, batterie de la voiture ou stationnaire qui sert à alimenter la maison, par exemple simplement en stockant de l’électricité en heures creuses. Plus individualiste mais finalement il y a bien un intérêt général puisque cela limite les pics de production et, au moins l’intérêt économique pour l’usager est assez simple à entrevoir.
>> Il faut un système intelligent, intéressant pour le client et qu’il puisse garder la main dessus, pas grande chance que ça marche chez nous hélas.
La viabilité d’un tel projet ne pourra se faire que si la revente au réseau de l’énergie stockée dans son véhicule (ou bat de stockage) se fera de façon transparente.
Excellent article, merci. la technologie, les gens, le réseau ne sont pas (encore) prêts pour le V2G. Déjà va falloir déployer linky. Nombre d’imbéciles pseudo écolo (un certain Lhomme par exemple) sabotent joyeusement cette brique indispensable à la transition énergétique et montent nombre de mairies contre RTE / Enedis
Aucun avenir.
Par contre, le stockage statique donc non-mobile, ça oui.
Par contre, ça serait bien de trouver du 230v AC depuis la batterie 400v DC du véhicule … dans le véhicule parce que les prises USB intégrées, elles poussent pas leur 2A justement.
Le seul intérêt du V2G est lorsque le courant sera 10 fois plus cher la nuit … que le jour (panneaux solaires).
Et le vieillissement de votre batterie, vous y pensez ?
Elles ne vont pas aimer se charger et se décharger plusieurs fois par jour !
Je ne vois pas où est l’avantage de connecter sa voiture au réseau pour l’aider, même si local, car le gain est de se connecter de nuit (heures creuses, et de consommer de jour (heures pleines) Alors où est la marge si on travaille ?
Et vu la durée de vie des batteries au lithium (dont sa rareté, son coût, sa pollution, ses risques d’explosion)…, il est urgent de passer à celles au sodium avec électrodes en polymère organique qui semble promettre nettement mieux, sinon aux piles à osmose à l’eau salée !
Sinon aux drones volants pour éviter les embouteillages https://safeearthsolutions.wordpress.com/une-voiture-volante-ultra-legere-a-effet-magnus/
Une raison de plus de laisser les salariés se charger la journée pour atténuer les piques de consommation le soir!
Euh … je voudrais bien voir la réaction de Renault ou de la DIAC chez qui nous louons la batterie de la Zoe, s’ils apprenaient que nous utiliserons à leur insu cette batterie pour nous auto-alimenter, plutôt que de rouler …