L’intégration des véhicules électriques sur le réseau électrique français passera nécessairement par une optimisation de celui-ci, et surtout un fonctionnement synchronisé entre ces véhicules et les bâtiments. Comment cet avenir électrique optimisé va-t-il se matérialiser ?

L’électrification progressive du parc automobile français va avoir des répercussions massives sur le réseau électrique, et sur la manière de le gérer. Dans son scénario de référence Futurs énergétiques, RTE estime que les véhicules électriques légers pourraient représenter 67 TWh d’électricité par an, soit davantage que les besoins électriques du secteur résidentiel qui devraient atteindre 65,3 TWh. Un futur qui peut être vu comme une contrainte colossale sur le réseau électrique, ou comme une opportunité de réfléchir à une nouvelle manière de gérer l’électricité.

L’association Équilibre d’Énergie (EdEn), qui œuvre pour la décarbonation de l’économie française et européenne, s’est penché sur la question et en a tiré plusieurs enseignements et recommandations.

Faire du pilotage tarifaire statique un standard

Si on ne comptait qu’environ 1 million de véhicules 100 % électriques en 2023, ce chiffre devrait rapidement grimper pour atteindre 7,3 millions dès 2030, puis 15,6 millions en 2035. De ce fait, il est important de prendre dès à présent la mesure des contraintes que l’arrivée de ces véhicules pourrait causer au réseau. Sans optimisation spécifique, la recharge de ces véhicules à des moments de la journée similaires pourrait notamment causer des appels de puissance difficiles à satisfaire. Dans le même temps, le développement massif de l’énergie photovoltaïque pourrait engendrer des pics de production potentiellement difficiles à répartir, en l’absence de mécanismes incitatifs de consommation durant ces périodes.

C’est pourquoi, le pilotage tarifaire statique doit être systématisé en prenant en compte les spécificités des véhicules électriques. Le pilotage tarifaire statique repose sur la même idée que l’option heures pleines / heures creuses : son principe consiste à inciter les utilisateurs à préférer certaines plages horaires pour recharger leur véhicule grâce à des tarifs préférentiels.

La systématisation de cette solution nécessitera tout de même la connexion directe de la borne de recharge au compteur communicant, pour que la recharge démarre automatiquement au moment des heures « creuses ».

Avant d’ouvrir la voie à la recharge bidirectionnelle

Si le pilotage tarifaire statique constitue une avancée, il n’est qu’une première étape vers une bien plus grande synergie entre les véhicules électriques et leurs environnements. L’avenir est plutôt recharge bidirectionnelle, appelée V2H (Vehicle-to-Home) ou V2G (Vehicle-to-Grid).

Plus simple à mettre en œuvre que les V2H et V2G, la V1G nécessite tout de même la commercialisation de bornes de recharges capables de communiquer avec le véhicule, sans compromettre les données privées de l’utilisateur de la borne, ou de la voiture.

La recharge bidirectionnelle de type V2H pourrait permettre aux utilisateurs d’optimiser leur facture d’électricité en rechargeant la batterie de leur voiture électrique quand les prix sont faibles, et d’utiliser cette électricité lorsque les prix sont plus élevés. L’avantage est double : en plus de permettre aux utilisateurs de moins dépenser, ce mécanisme soulagerait le réseau électrique lorsque la demande est la plus élevée. Enfin, le V2H optimiserait une installation photovoltaïque en stockant sa production dans la batterie de la voiture.

Ce système a pour principale limite la capacité d’absorption maximale du bâtiment. Pour aller plus loin, le V2G irait plus loin en utilisant l’électricité stockée dans les batteries des véhicules électriques pour alimenter le réseau en cas de forte demande.

Des enjeux à adresser avant la démocratisation de la recharge bidirectionnelle

Si les synergies entre bâtiments et véhicules électriques ont un fort potentiel, la route est longue avec leur pleine exploitation. D’un point de vue technique, il faut d’abord permettre la généralisation de bornes compatibles avec cet aspect bidirectionnel. Comme pour la V1G, il est également indispensable que les bornes en question puissent communiquer avec les véhicules rechargés, sans toutefois compromettre la sécurité des données des utilisateurs.

Des V2H et V2G performantes passeront également par la mise en place d’un protocole de communication sûr et efficace entre la borne et la maison connectée, à la manière du protocole Matter. Enfin, EdEn note qu’il faut la démonstration qu’une telle utilisation des batteries n’entament pas leur durée de vie, et pénalisent ainsi leurs utilisateurs.

Pour finir, le déploiement de la V2G passera par la gestion de problématiques réglementaires et économiques sur le sujet, notamment pour la caractérisation de l’origine de l’électricité réinjectée ou la fiscalité de celle-ci.

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En matière d’hydrogène, les bonnes nouvelles sont rares, et le gaz peine à se faire une place concrète dans la transition énergétique. Nouvel exemple en date : Airbus a décidé de repousser la commercialisation de son avion 100 % hydrogène.

Il semblerait qu’Airbus ait décidé de freiner des quatre fers sur son projet d’avion à hydrogène. La commercialisation d’un avion régional fonctionnant entièrement à l’hydrogène en 2035 ne semblerait finalement pas atteignable. Selon Force Ouvrière, syndicat majoritaire d’Airbus, le budget du projet ZEROe aurait été réduit de 25 %, et les objectifs de commercialisation auraient été repoussés de 5 à 10 ans. Airbus avait d’ailleurs prévu d’installer un cinquième moteur à hydrogène sur un Airbus A380 pour réaliser des tests sur le circuit de distribution ainsi que sur la combustion du gaz. Mais toujours selon le syndicat, il semblerait que ce test soit annulé.

De manière plus globale, Force Ouvrière a même annoncé qu’Airbus avait prévu de revoir sa feuille de route en matière de décarbonation. Airbus a tout de suite démenti, et réaffirmé que son ambition de décarboner le transport aérien restait inchangée. Mais l’industriel a concédé que les progrès étaient plus lents que prévus, la faute à un écosystème qui peine à se développer autour de l’hydrogène vert.

L’hydrogène dans l’aviation, pas avant 2050 ?

Il faut bien admettre qu’Airbus s’était montré avant-gardiste en annonçant sa volonté de commercialiser un avion de ligne fonctionnant à l’hydrogène pour 2035. La propulsion à hydrogène, bien que prometteuse sur de nombreux aspects, fait face à de nombreux obstacles.

D’abord, la plus petite molécule de l’univers est très difficile à contenir, et à tendance à s’échapper de la plupart des systèmes de stockage. Pour la stocker de manière efficace, il faut pouvoir la refroidir à -253 °C, ou la compresser à 1 013 bars. En parallèle, les installations de production d’hydrogène vert ont du mal à se faire une place dans la transition énergétique, et la production qui en résulte reste très onéreuse.

Face à ces constats, l’IATA (International Air Transport Association) qui représente 300 compagnies dans le monde, mise plutôt sur les carburants non fossiles pour décarboner le secteur aérien. Cette solution technologique permettrait une transition progressive du secteur. L’IATA indique ainsi que les technologies comme l’hydrogène pourraient intégrer le secteur aérien, mais dans un second temps seulement.

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Tout le monde ne le sait pas. Pourtant, la technologie est de plus en plus répandue. Celle qui permet aux batteries de nos voitures électriques d’alimenter nos maisons. Des Irlandais en ont profité lors du passage de la tempête Éowyn.

Il y a quelques jours, la tempête Éowyn s’est abattue sur les Îles Britanniques. Des vents dépassant les 180 km/h ont été enregistrés du côté de l’Irlande. Résultat, des centaines de milliers de foyers ont été privés d’électricité. Quelques-uns, toutefois, se sont montrés plus prévoyants que d’autres. Ils ont ainsi pu profiter de quelque chose qui reste encore méconnu du grand public, mais dont les spécialistes du secteur nous parlent depuis longtemps, le vehicle-to-everything (V2X) que l’on pourrait littérairement traduire par « de la voiture électrique à tout ».

De la batterie de votre voiture électrique aux appareils de votre maison

De quoi s’agit-il ? Vous connaissez peut-être déjà le terme vehicle-to-grid, comprenez « de la voiture au réseau ». L’idée, pour rappel : utiliser les batteries d’une voiture électrique comme réserve pour alimenter le réseau en cas de besoin. Eh bien le V2L (vehicle-to-load), aussi appelée « recharge bidirectionnelle », c’est un peu la même chose. À ceci près que la batterie de la voiture électrique va servir à alimenter directement des appareils électriques.

Il se trouve que beaucoup de constructeurs de voitures électriques proposent désormais des véhicules qui disposent de la technologie nécessaire. Sans doute la moitié des modèles actuellement sur le marché en sont équipés. Et il ne s’agit pas seulement des plus chers. Les constructeurs fournissent même généralement les câbles indispensables au V2L en standard. Ou au moins, en tant qu’accessoire. L’opération n’a pas de conséquence sur la durée de vie de la batterie et même une petite Nissan Leaf, avec sa batterie de 45 kilowattheures (kWh), peut ainsi alimenter les appareils essentiels d’une maison pendant deux ou trois jours.

Le V2L très utilisé lors de tempêtes

Alors le réflexe de certains Irlandais, à l’annonce de l’alerte météo, a été de charger la batterie de leur voiture électrique au maximum. Pour s’assurer une alimentation de leur foyer même en cas de coupures sur le réseau.

L’astuce a déjà fait ses preuves ailleurs dans le monde également. Au Texas (États-Unis), en juillet dernier, à l’occasion du passage de l’ouragan Beryl qui avait laissé 2 millions de personnes sans électricité pendant plusieurs jours. En Caroline du Nord, une région durement frappée par l’ouragan Hélène en septembre 2024. Et même jusqu’en Tasmanie, également à l’automne dernier. À tel point que certains constructeurs, comme General Motors, font désormais de la possibilité de compter sur la batterie de sa voiture électrique pour alimenter sa maison en cas de coupure de courant un nouvel argument de vente.

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Elon Musk l’avait promis, une entreprise californienne l’a fait. Sunflare Solar a recouvert un Tesla Cybertruck de panneaux photovoltaïques, étendant l’autonomie de… 25 km par jour dans des conditions optimales. Le tout pour la modique somme de 10 000 dollars. Oui, nous sommes d’accord : c’est parfaitement impossible à rentabiliser.

Un véhicule électrique qui se recharge tout seul sous le soleil, ça ressemble à un de ces rêves futuristes qu’Elon Musk adore lancer sur X. Sauf qu’une fois la hype du concept retombée, il faut faire face à la réalité. Et la réalité, c’est que même un Tesla Cybertruck, avec ses allures de tank en acier brossé, n’a pas assez de surface pour produire des quantités intéressantes d’électricité solaire. Résultat : Sunflare Solar, la start-up californienne qui a dévoilé le premier Cybertruck solarisé, annonce une production entre 6 et 9 kWh par jour, soit environ 25 km d’autonomie. De quoi tenir une journée… si vous comptez juste aller chercher du pain. Le film solaire qui recouvre le véhicule atteindrait une puissance située entre 1 000 et 1 5000 Wc.

L’installation coûte 10 000 dollars (9 600 euros au taux actuel) et comprend un onduleur de 5 kW pour des raisons qui nous échappent, les panneaux solaires produisant du courant continu parfaitement compatible avec la batterie, elle aussi en DC. À ce prix-là, on pourrait s’attendre à révolutionner l’autonomie des véhicules électriques. Mais en réalité, ces 25 km dépendent de la météo et de l’orientation du Cybertruck. Autant dire que si vous habitez à Londres ou à Strasbourg, l’investissement a autant de sens qu’acheter une Tesla Roadster pour faire des tours de périph’.

Un concept plus crédible sur des véhicules légers

Mettre des panneaux solaires sur un pick-up de plus de trois tonnes, c’est un peu comme mettre des ailes sur un bulldozer : techniquement faisable, mais parfaitement inutile. Le solaire embarqué, s’il peut avoir du sens, est plus adapté aux véhicules légers, comme les citadines électriques de Lightyear ou Sono Motors, qui ont été conçues pour ça.

Malgré tout, ce genre d’initiative a le mérite d’exister. Avec des cellules photovoltaïques plus performantes et des coûts en baisse, le solaire embarqué pourrait devenir un complément intéressant. Mais aujourd’hui, mettre 10 000 dollars dans cette installation, c’est un peu comme croire qu’Elon Musk finira par livrer un Cybertruck au moins aussi polyvalent qu’un C15 4×4. Techniquement possible, mais franchement peu probable.

Source : Automobile Propre

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