Qu'est-ce que la V2G et comment peut-elle transformer l'infrastructure énergétique ?

À première vue, les véhicules électriques présentent un risque substantiel pour le réseau électrique. Leurs adversaires estiment que les réseaux électriques, obsolètes et insuffisants, s'écrouleront sous la forte demande engendrée par la recharge des batteries. La mise en œuvre de la technologie dite « de véhicule à réseau » (vehicle-to-grid, V2G) pourrait toutefois apporter des avantages massifs en matière de flexibilité et de fiabilité du réseau. 

Qu'est-ce que la V2G (de véhicule à réseau) et en quoi est-elle différente d'autres technologies V2X (de véhicule à X) ?  

Un véhicule électrique à capacité de recharge bidirectionnelle peut non seulement stocker de l'énergie en provenance du réseau, mais aussi réinjecter cette énergie dans le réseau.  En d'autres termes, la V2G consiste à transformer une voiture branchée à un dispositif de recharge en une source d'énergie mobile permettant d'alimenter le réseau lorsque la demande est élevée.

Cette technologie est différente de la V2H (de véhicule à domicile) et de la V2L (de véhicule à appareil), qui concernent, respectivement, l'alimentation d'une maison et de divers appareils (outils électriques, e-bikes, électroménagers, etc.). Dans les deux cas, l'électricité est fournie directement au destinataire et le surplus d'énergie n'est pas réinjecté dans le réseau. Dans le cas de la V2L, cette technologie relativement simple a déjà fait ses preuves.

Les technologies « de véhicule à X » sont nombreuses, mais la V2G se distingue par sa capacité à fournir de l'énergie propre à grande échelle. 

Voyons d'un peu plus près ce qui rend cette technologie si révolutionnaire. 

Pourquoi est-ce important ?   

La propagation des véhicules électriques et l'expansion des sources renouvelables d'énergie sont cruciales pour atteindre les objectifs fixés en matière de climat. Toutefois, il n'est pas chose facile de prévoir à quel moment de l'énergie renouvelable sera à disposition sur le réseau, et cela impose de fortes contraintes à l'infrastructure énergétique et aux réseaux électriques.

La solution consiste à répartir l'offre et la demande entre les moments où l'électricité est nécessaire à la conduite et les moments où elle est demandée sur le réseau.

L'utilisation des véhicules électriques en stationnement comme dispositifs de stockage d'énergie constitue une méthode efficace de régulation de l'offre sur le réseau. Par exemple, si les propriétaires de véhicules électriques rechargent leur voiture durant les heures de bureau (c'est-à-dire à un moment de la journée où la quantité d'énergie solaire et éolienne disponible sur le réseau est généralement élevée), ils pourront réinjecter le surplus d'électricité dans le réseau lorsqu'ils rentrent chez eux, à un moment de la journée où la demande en électricité explose. 

Selon une récente étude, il suffirait que 30 % (moyenne globale) des propriétaires de véhicules électriques dans le monde participent à la V2G pour satisfaire la demande de stockage d'énergie d'ici 2030. Par ailleurs, selon les estimations du Natural Resources Defense Council, si la Californie exploitait le plein potentiel des quelque 14 millions de véhicules électriques qui devraient y être en circulation d'ici 2035, cet État pourrait fournir suffisamment d'électricité pour alimenter tous les foyers pendant trois jours. 

En vue d'accélérer cette transition en Californie, nous avons récemment annoncé une collaboration avec la Commission de l'énergie de Californie et avec l'EPRI (institut indépendant et à but non lucratif financé par Vinnova et consacré à la recherche-développement en matière d'énergie) visant à définir une feuille de route des services V2G en Californie. Cette étude préliminaire débutera en décembre de cette année et se poursuivra jusqu'en octobre prochain.

Quels sont les avantages de la V2G ?    

Hormis sa contribution à la satisfaction de la demande croissante en électricité (ainsi qu'à la réduction de notre dépendance à l'égard des sources non renouvelables d'énergie), la technologie V2G présente plusieurs avantages conséquents.

Pour les opérateurs de réseaux, la V2G constitue une méthode économique de satisfaction de la demande croissante en énergie, et permet de mieux utiliser des sources renouvelables d'énergie telles que l'énergie éolienne. Cela permet aux consommateurs de bénéficier d'une électricité moins chère et d'un réseau plus fiable. 

Par ailleurs, et c'est important, la V2G peut également contribuer à financer le coût de propriété d'un véhicule électrique. En revendant l'électricité sur le réseau, les propriétaires de véhicules électriques peuvent à la fois faciliter la transition vers une infrastructure énergétique renouvelable et tirer un bénéfice de leur véhicule.

Bien entendu, la transformation de l'infrastructure énergétique ne se fera pas du jour au lendemain. La technologie de véhicule à réseau est encore au stade initial de son développement, et les bornes de recharge doivent être équipées du logiciel leur permettant de communiquer avec le réseau afin de mesurer la demande globale à tout moment.

Les producteurs de véhicules électriques doivent également accélérer la mise en œuvre des systèmes de recharge bidirectionnelle sur leurs véhicules, car tous les véhicules électriques n'en sont pas équipés actuellement. La Polestar 3, elle, le sera.

Polestar explore l'avenir de la V2G dans un nouveau projet pilote  

En collaboration avec Svenska Kraftnät, l'agence suédoise pour l'énergie, avec l'Université technologique Chalmers, avec Easee, prestataire de services de recharge à domicile, et avec Göteborg Energi Nät ainsi que Vattenfall, des entreprises énergétiques, Polestar a pris la tête d'un nouveau programme d'évaluation de la V2G à Göteborg, en Suède.

« À l'avenir, selon nos estimations, les véhicules connectés à la V2G pourront contribuer à hauteur de 20 % à la demande en services de flexibilité ici à Göteborg. En l'occurrence, ce sera en contribuant à stabiliser le réseau au moyen du surplus d'énergie présent dans leurs batteries », estime Lars Edström, directeur général de Göteborg Energi.

Dans le cadre de ce projet pilote, des propriétaires de Polestar 3 pourront vendre leur énergie sur le marché libre par l'intermédiaire d'une « centrale électrique virtuelle » (Virtual Power Plant, VPP). Grâce à cette technologie, la capacité offerte par les batteries et la disponibilité du parc automobile pourront être prévues à partir des données antérieures en vue de répondre à la demande en énergie, ce qui permettra à ces propriétaires de gagner davantage d'argent grâce à leur voiture. 

Cela vous paraît compliqué ? En fait, les clients n'auront pas à faire quoi que ce soit. Il leur suffira de brancher la voiture au chargeur, de remplir le calendrier hebdomadaire de leurs besoins d'utilisation de la voiture, et la technologie de recharge intelligente s'occupera du reste.

Selon Emanuella Wallin, cheffe de projet V2G de Polestar : « Ce projet constitue le projet pilote le plus important en Suède et l'un des tous premiers en Europe au vu de la nature des partenaires. Nous envisageons un avenir dans lequel nos voitures pourront également constituer pour nos clients une nouvelle source de revenu et de valeur. »

« Les projets V2G précédents étaient habituellement axés sur des propriétaires individuels, mais le groupement de véhicules électriques en un parc automobile nous permet de passer au stade supérieur. La VPP nous permettra d'utiliser le parc dans sa globalité en tant que ressource flexible sur le marché de l'énergie », déclare Emanuella Wallin. « Ce projet pourrait en cela avoir des conséquences profondes, et il pourrait établir de nouvelles normes susceptibles d'être mises en œuvre dans des régions entières. » 

En s'unissant aux pouvoirs publics, à des universités et à des acteurs clés de l'infrastructure énergétique à l'échelle nationale et locale, Polestar s'est donné pour mission de transformer les véhicules électriques en ressources du réseau. « La technologie V2G pourrait avoir des conséquences énormes sur l'environnement, sur le réseau électrique, sur les entreprises et sur les clients. C'est le début d'un changement dans le regard que nous portons sur les véhicules électriques », conclut Emanuella Wallin.