Qu'est-ce que la technologie Vehicle-to-Grid (v2g) ?

Vous avez peut-être entendu le terme technologie V2G (véhicule-to-grid) en relation avec la recharge des véhicules électriques (VE). Peut-être que vous ne savez pas exactement ce que c'est et comment cela fonctionne.

Dans cet article, nous vous fournirons tous les détails dont vous avez besoin sur la technologie V2G, y compris les avantages de son application et ce que l'avenir réserve à cette technologie de raccordement au réseau.

Qu'est-ce que la technologie Vehicle-to-Grid (V2G) ?

En termes simples, la technologie V2G est une connexion entre un véhicule électrique et le réseau électrique qui permet un flux bidirectionnel, soit en chargeant le véhicule à partir du réseau, soit en le déchargeant pour réinjecter de l'énergie dans le réseau. Les véhicules électriques traditionnels, lorsqu'ils sont garés et branchés, utilisent recharge intelligente pour tirer de l'énergie du réseau à leurs batteries. Grâce à la technologie V2G émergente, ces batteries pour véhicules électriques peuvent désormais également renvoyer de l'énergie vers le réseau.

La décision de charger ou de décharger le véhicule est prise en fonction du niveau de charge du véhicule et des signaux du marché provenant du réseau. En d'autres termes, pendant les périodes de forte demande d'électricité, le réseau peut puiser de l'énergie des véhicules s'il y en a suffisamment et recharger le véhicule lorsque la demande est plus faible et que le prix est moins élevé. La technologie V2G permet aux batteries des véhicules électriques de se recharger pendant les périodes de faible demande énergétique, comme à midi lorsque l'énergie solaire est abondante. Pendant les périodes de forte demande, comme l'après-midi et le soir, les batteries peuvent renvoyer l'excédent d'énergie au réseau. Ce processus permet de réduire les coûts énergétiques des opérateurs de flottes, de stabiliser le réseau pendant les heures de pointe, de fournir une alimentation de secours et de favoriser un avenir carboneutre grâce à des technologies innovantes.

Le fournisseur d'énergie (ou l'entreprise de services publics) propose des programmes V2G spéciaux auxquels les clients peuvent adhérer, leur permettant de définir la quantité d'énergie qu'ils souhaitent renvoyer au réseau en cas de besoin. Cela donne au client la possibilité de réduire les coûts de recharge de son véhicule, tout en aidant le réseau à répondre à la demande de pointe.

La technologie V2G est-elle possible et disponible aujourd'hui ?

À l'heure actuelle, il s'agit encore d'une technologie émergente. Il fait actuellement l'objet de tests et d'essais approfondis pour s'assurer qu'il est viable et fonctionnel à long terme. Il y a actuellement moins de 100 projets utilisant activement le V2G événements dans le monde.

Quels sont les défis liés à l'utilisation de la technologie V2G ?

• Infrastructure médiocre : L'un des principaux défis liés à la mise en œuvre de la technologie V2G n'est pas la technologie elle-même, mais l'infrastructure avec laquelle elle interagit. Dans de nombreux cas, les infrastructures existantes sont médiocres et les conditions actuelles du réseau font qu'il est difficile pour les véhicules de réinjecter de l'énergie dans le réseau électrique avec succès.
• Encombrement du réseau : Le réseau électrique peut être fortement sollicité, ce qui entraîne problèmes de congestion ce qui entraîne une instabilité et une perte d'énergie importante.
• Volatilité du réseau : L'énergie étant de plus en plus produite à partir de sources renouvelables, bien que cela soit bénéfique pour l'environnement, cela peut entraîner une instabilité du réseau. Par exemple, l'énergie solaire et éolienne peut fluctuer en fonction des conditions météorologiques. On s'attend à ce que d'ici 2050, 62 % de l'énergie sera produite par des énergies renouvelables, ce qui se traduit par une plus grande volatilité du réseau et une demande imprévisible. La technologie du véhicule au réseau peut réellement contribuer à atténuer ce problème, comme nous en parlerons dans un instant.‍
• Conditions météorologiques extrêmes : Les phénomènes météorologiques extrêmes tels que les pics de chaleur ou les vagues de froid peuvent entraîner une augmentation de la consommation d'électricité pour alimenter les climatiseurs ou les radiateurs électriques. Le changement climatique entraîne des fluctuations extrêmes des températures, ce qui entraîne une congestion accrue du réseau, ce qui constitue un problème pour le V2G.

Quels sont les principaux avantages de l'utilisation de la technologie V2G ?

En partie à cause des défis énumérés ci-dessus, nous ne voyons pas trop de fabricants de bornes de recharge proposer des chargeurs V2G. Le matériel V2G qui a été développé n'est pas utilisé à grande échelle. Toutefois, en raison des avantages énumérés ci-dessous, nous nous attendons à ce que cette situation change au cours des deux prochaines années à mesure que les fabricants commercialiseront de nouveaux produits.

• Stabilité du réseau : Contrairement à la volatilité du réseau mentionnée ci-dessus, la technologie V2G peut réellement contribuer à créer une plus grande stabilité du réseau en aidant les fournisseurs d'électricité à réagir aux contraintes du réseau et aux changements soudains de l'offre ou de la demande d'énergie.
• Production et stockage d'énergie renouvelable : La technologie du véhicule au réseau représente une opportunité de stockage pour les énergies renouvelables bon marché. L'énergie peut être produite de jour comme de nuit et réinjectée dans le réseau pendant les périodes de pointe. Cela crée une plus grande stabilité du réseau en équilibrant l'offre et la demande. Par exemple, imaginez un site qui produit et économise constamment de l'énergie solaire pendant la journée. À 13 heures, il y a une augmentation soudaine de la demande. Le site reçoit un signal V2G et fournit de l'énergie solaire au réseau. Dans ce cas, le site pourrait également choisir d'utiliser l'énergie solaire disponible au lieu d'autres sources non renouvelables pour ses opérations, utilisant ainsi une énergie zéro carbone.
• Fourniture d'une alimentation de secours : Lorsque la demande d'électricité atteint un pic, les opérateurs de flottes peuvent accéder à l'énergie stockée dans les batteries des véhicules électriques. Par exemple, une flotte d'autobus scolaires est idéale pour l'énergie de secours V2G car ils ne sont utilisés qu'à des heures précises, généralement de 6 h à 9 h et de 15 h à 17 h. Le reste du temps, les bus sont hébergés au dépôt et peuvent réinjecter de l'énergie dans le réseau et se recharger lorsque la demande et les prix de l'énergie diminuent.

Quels sont les avantages de la technologie V2G pour les propriétaires de bornes de recharge et les conducteurs ?

Pour les propriétaires de véhicules électriques individuels, si leur fournisseur de services publics dispose de programmes V2G ou DR (Demand Response), ils peuvent y adhérer, ce qui permet d'activer la capacité véhicule-réseau de la voiture pendant les heures de pointe. Dans ce cas, le propriétaire du véhicule est payé pour toute énergie fournie au réseau. En d'autres termes, le propriétaire gagne littéralement de l'argent avec son véhicule en stationnement.

Si l'entreprise de services publics n'est pas en mesure de fournir ce service, le propriétaire du véhicule peut utiliser le V2H qui fournit de l'énergie à sa maison, ce qui lui permet de réduire ses factures d'énergie en réutilisant l'énergie disponible stockée dans son ou ses véhicules.

Pour les opérateurs de réseau, disons une entreprise de services publics, les événements V2G peuvent être utilisés pour prévenir la congestion, la volatilité et les déséquilibres énergétiques du réseau, en utilisant la demande et l'offre d'énergie comme guide. Les services publics peuvent également fournir une énergie zéro carbone lorsqu'ils choisissent d'utiliser l'énergie renouvelable disponible, au lieu d'un combustible plus fiable.

Le Département de la Défense a calculé les avantages financiers il y a quelques années. Le calcul montre un rendement possible d'environ 170 $/kW par an pour le V2G. Si vous utilisez un chargeur de 15 kW, vous pourriez recevoir environ 2 520$ par an en fournissant la capacité V2G. La bonne nouvelle, c'est que le propriétaire de la borne de recharge reçoit ces retours même si aucun V2G n'avait été demandé au cours de cette période. Vous êtes payé simplement en « étant disponible en tout cas ».

Le NREL fait référence à d'autres études de recherche de 2016 qui indiquent un rendement net possible de 17 384$ pour les parcs d'autobus scolaires et de 6 170$ pour les autobus de transport en commun.

Comment pouvons-nous implémenter le V2G ?

Le V2G a besoin d'une variété de technologies pour fonctionner.

1. Le V2G a besoin d'un véhicule électrique capable de se recharger dans les deux sens. En d'autres termes, le véhicule électrique doit être capable à la fois de recevoir et d'envoyer de l'énergie. De nombreux grands constructeurs automobiles développent et mettent en œuvre cette technologie aujourd'hui.
2. Un matériel de recharge pour véhicules électriques compatible V2G doit être en place. Les fabricants de chargeurs pour véhicules électriques doivent mettre en œuvre le protocole requis pour les événements V2G : IEEE 2030.5. Grâce à un protocole universel, les véhicules, les chargeurs et les entreprises de services publics peuvent communiquer entre eux de manière fluide, ce qui permet d'envoyer et de recevoir les informations nécessaires à un événement V2G (demande d'énergie, approvisionnement en énergie, déséquilibre du réseau, etc.)
3. Les chargeurs de véhicules électriques doivent être capables d'automatiser ces signaux. Cela signifie qu'elle a besoin d'un service de gestion de la recharge des véhicules électriques, en d'autres termes d'une technologie de recharge intelligente. Recharge intelligente est un processus qui automatise et optimise les décisions pendant la recharge d'un véhicule électrique. L'optimisation de la recharge inclut les objectifs suivants :

• Réduire la demande de pointe totale sur le lieu de recharge
• Évitez les coûts énergétiques élevés pour le conducteur et l'exploitant de la borne de recharge
• Garantissez des départs à l'heure et un niveau de charge suffisant pour chaque véhicule
• Aider à stabiliser les marchés de l'énergie et les services publics d'électricité en temps réel.

À Contrôle de l'ampli, nous utilisons une technologie de recharge intelligente pour optimiser les événements V2G, tout en optimisant les coûts énergétiques, les départs à l'heure et la stabilité du réseau. Grâce à la recharge intelligente, nous sommes en mesure d'accéder aux points de données nécessaires aux événements V2G et de les analyser afin de voir si cela est possible par rapport à d'autres objectifs, tels que disposer de suffisamment d'énergie pour votre prochain voyage.

L'avenir du V2G

Le marché de l'énergie ne cesse de croître et d'évoluer. Le réseau électrique devra s'adapter au nombre croissant de véhicules électriques et à la demande d'électrification des flottes. Certaines des conséquences potentielles peuvent être les suivantes :

• Des marchés de l'énergie plus dynamiques : Différentes structures de tarification de l'énergie sont déjà utilisées dans le monde entier. Aux États-Unis, en particulier en Californie, nous pouvons voir les services publics mettre en œuvre Tarifs TOU afin d'inciter les entreprises à consommer moins d'énergie pendant les périodes de pointe de la journée. Mais il existe des structures de prix encore plus dynamiques, telles que Tarification au comptant, qui est utilisé en Norvège. La tarification au comptant permet de faire face à l'approvisionnement peu fiable en énergie renouvelable en modifiant les prix toutes les heures en fonction de l'énergie disponible. La tarification dynamique peut avoir un impact considérable sur les coûts énergétiques globaux. Le V2G permettrait de contrebalancer cette instabilité des prix en fournissant de l'énergie lorsque la demande atteint son maximum. Cela permettrait d'équilibrer les prix et de réduire les pics de prix tout au long de la journée.
• Charge élevée du véhicule : La charge des véhicules est beaucoup plus importante que la consommation d'énergie habituelle des ménages, mais assez faible par rapport à celle des autres consommateurs d'énergie classiques, tels que les usines de fabrication industrielle ou les grandes installations frigorifiques. Les experts s'accordent à dire que la mise à l'échelle des véhicules électriques ne fonctionne qu'avec le V1G (recharge intelligente) et le V2G. Sans V1G et V2G, les services publics et les opérateurs de réseaux sont confrontés à des défis considérables pour faire approuver l'emplacement des bornes de recharge. Ils risquent de créer un marché de l'énergie où la production d'énergie dépend des conditions météorologiques et où nos véhicules ne sont pas assez intelligents pour réagir aux signaux de prix ou aux demandes d'urgence des services publics.
  

Conclusion

V2G signifie vehicle-to-grid et c'est un système qui permet la circulation de l'énergie depuis et vers le réseau.

Le V2G offre de nombreux avantages, tels que la stabilité du réseau pour les entreprises de services publics et la réduction des factures énergétiques pour les propriétaires de véhicules électriques et les opérateurs de flottes. Cependant, certains obstacles potentiels existent, tels que la mauvaise infrastructure du réseau et le risque de congestion du réseau.

Technologie de recharge intelligente telle que Logiciel Ampcontrol offre l'un des moyens les plus efficaces de relever les défis rencontrés lors de la mise en œuvre de la technologie V2G, car il analyse les données de recharge et permet d'identifier les opportunités les plus efficaces et les plus rentables de recharger le véhicule électrique et de réinjecter de l'énergie dans le réseau.

Pour en savoir plus, contactez l'un de nos experts en recharge intelligente dès aujourd'hui.