Recharger intelligemment les voitures électriques

Coûts d’investissement réduits

Un système de recharge intelligent optimise l’utilisation de la puissance de raccordement disponible en rechargeant les voitures uniquement lorsque le réseau le permet. Cela permet d’éviter une extension coûteuse du raccordement. Par ailleurs, plusieurs bornes de recharge peuvent ainsi fonctionner avec la même puissance de raccordement.

Meilleur rendement de l’installation photovoltaïque

La recharge directe de véhicules électriques à l’énergie solaire augmente la rentabilité d’une installation photovoltaïque. Au lieu de vendre de l’électricité au réseau, on l’utilise soi-même. Cela accroît l’autoconsommation et les rendements.

Coûts de recharge réduits

Les tarifs d’électricité dynamiques (selon la journée ou l’heure) permettent de planifier la recharge quand l’énergie est la moins chère.

Recharge équitable et rapide de toutes les voitures électriques

Les systèmes de recharge intelligents répartissent équitablement la puissance disponible sur tous les véhicules raccordés. Aucun véhicule n’est privilégié ou désavantagé, à moins qu’une priorisation ne soit souhaitée.

Les voitures électriques bidirectionnelles font également office d’accumulateurs

Elles peuvent non seulement recharger, mais aussi restituer l’électricité, la nuit ou pendant les pics de charge. Cela permet de stocker l’énergie solaire pendant la journée et de l’utiliser plus tard.

Augmentation de l’efficacité énergétique

La recharge des voitures électriques entraine des pertes d’énergie (jusqu’à 300 W/h), car divers dispositifs de contrôle dans la voiture nécessitent de l’électricité. Ces pertes sont moins importantes à des puissances de charge plus élevées, car le processus de charge est plus court.

Recharge adaptée au système et au réseau

La gestion de la charge peut être optimisée au sein d’un bâtiment, mais aussi à l’échelle locale et nationale, pour un approvisionnement électrique plus économique, fiable et écologique.

Les processus de recharge peuvent être pilotés intelligemment à l’aide d’une gestion de la charge ou de l’énergie. Plus cette gestion peut utiliser d’informations sur la demande et l’offre d’énergie, plus ses processus de recharge seront efficaces et flexibles.

Gestion de charge statique

Une gestion de charge compare l’offre actuelle en matière d’énergie au besoin de recharge forfaitaire ou à la demande des voitures électriques. Si l’énergie actuellement disponible ne suffit pas à couvrir l’ensemble des besoins de recharge, la gestion de charge pilote les différents processus.

Gestion dynamique de l’énergie

On en parle lorsqu’en plus du besoin de recharge, les flux d’énergie supérieurs dans le bâtiment ou dans le réseau électrique externe sont également pris en compte et d’autres consommatrices ou consommateurs sont gérés.

Gestion de l’énergie adaptée aux besoins

Les systèmes adaptés aux besoins connaissent les besoins énergétiques effectifs de la voiture électrique et peuvent répartir les processus de recharge en un besoin minimal fixe et une capacité maximale optionnelle. Cela permet de planifier les processus de recharge avec flexibilité et efficacité, et de mieux gérer les flux de réseau et d’énergie.

Gestion bidirectionnelle de l’énergie

Les systèmes bidirectionnels permettent de contrôler le sens de charge. Pour ce faire, ils analysent en permanence des données telles que l’état de charge du véhicule, l’heure de départ prévue, la consommation d’électricité dans le bâtiment, la production actuelle (par une installation photovoltaïque, p. ex.) ainsi que des facteurs externes tels que les prix de l’électricité ou la charge du réseau. Sur cette base, la voiture électrique est rechargée ou réinjecte de l’énergie dans le bâtiment ou le réseau électrique.

Le choix d’un système de gestion de charge ou d’énergie adapté dépend toujours des besoins et des priorités des utilisatrices et utilisateurs ainsi que des propriétaires. Voici un extrait des avantages et inconvénients des systèmes :

Gestion de charge statique

Avantage : la gestion statique de la charge est la méthode la plus simple et économique.

Inconvénient : la puissance de charge réglable est très faible et seule une fraction de la flexibilité potentielle peut être exploitée.

Gestion dynamique de l’énergie

Avantage : une gestion dynamique de l’énergie permet d’exploiter au mieux la capacité du raccordement domestique et la production solaire actuelle. Elle offre ainsi une utilisation nettement plus flexible et efficace de l’énergie.

Inconvénient : les systèmes de gestion de charge ou d’énergie, qu’ils soient statiques ou dynamiques, visent à recharger les voitures électriques le plus vite possible dès qu’elles sont raccordées à la borne de recharge. Une fois complètement rechargée, la voiture électrique ne peut plus être intégrée activement à la gestion de charge, perdant ainsi la flexibilité nécessaire pour gérer intelligemment le processus de recharge.

Gestion de l’énergie adaptée aux besoins

Avantage : une gestion énergétique adaptée aux besoins ne recharge complètement la voiture que s’il existe des incitations ou directives en ce sens. Elle ne consomme donc que la quantité d’énergie nécessaire ou judicieuse, ménageant ainsi le réseau.

Inconvénient : une gestion énergétique adaptée aux besoins dépend d’informations fournies par les utilisatrices et utilisateurs ou de sources externes. La technique est donc plus complexe et les coûts plus élevés.

Gestion bidirectionnelle de l’énergie

Avantage : une gestion bidirectionnelle de l’énergie permet de recharger la voiture électrique précisément lorsque les prix de l’électricité sont bas. Lorsque les prix sont élevés, l’énergie excédentaire provenant par exemple de l’installation photovoltaïque peut être réinjectée dans le réseau via la batterie du véhicule. Cela permet de réduire les coûts énergétiques et d’obtenir des revenus supplémentaires.

Inconvénient : la recharge bidirectionnelle nécessite des véhicules et des bornes de recharge adaptés et techniquement compatibles. À l’heure actuelle, peu de systèmes commercialisables sont disponibles et les conditions-cadres réglementaires pour une utilisation généralisée font encore défaut.

La brochure fournit des recommandations pratiques pour la planification et la mise en œuvre d’une infrastructure de recharge pérenne, que ce soit dans des immeubles ou des maisons, dans des entreprises ou pour des installations de base.

Par exemple, la recharge intelligente des voitures électriques offre un potentiel particulièrement important pour les entreprises : souvent, il existe déjà des tarifs de puissance, des installations photovoltaïques et d’autres consommateurs contrôlables qui peuvent être gérés et optimisés efficacement dans un système global de gestion de l’énergie. Les entreprises peuvent profiter de cet avantage financier.

En général, lors du choix des bornes de recharge et des systèmes de commande, une attention particulière doit être portée aux compétences et à l’expérience pratique des spécialistes. Ils doivent disposer d’une expérience pratique suffisante avec les systèmes utilisés afin de pouvoir les coordonner et les exploiter de manière optimale.

Les véhicules électriques peuvent non seulement être rechargés intelligemment, mais, à l’avenir, de plus en plus de modèles pourront également réinjecter de l’électricité dans le système. Ils deviennent ainsi des batteries mobiles, offrant un potentiel d’optimisation : pour le bâtiment, le quartier ou l’ensemble du système énergétique.

Il existe deux façons fondamentales d’utiliser les voitures électriques bidirectionnelles :

• au sein du bâtiment : la capacité de la batterie d’une voiture électrique moderne excède les besoins quotidiens en électricité d’un ménage typique de deux personnes. Comme seule une petite partie de celle-ci est utilisée pour les trajets quotidiens moyens, une grande partie de la capacité de la batterie sert au bâtiment ;

• dans le réseau électrique : à l’avenir, les voitures électriques pourront être utilisées comme les centrales à pompage-turbinage. L’électricité excédentaire bon marché peut être stockée et restituée sous forme de courant de pointe de grande qualité et adapté aux besoins.

Avant que ces possibilités puissent être pleinement exploitées, les conditions-cadres technologiques et réglementaires doivent toutefois être améliorées.

Conditions techniques

La recharge bidirectionnelle nécessite une voiture électrique, une borne de recharge et une gestion bidirectionnelle de l’énergie compatibles entre elles. Il existe déjà de bons produits pour un usage domestique, mais leur coût est élevé et l’absence de normes ainsi que leur compatibilité limitée freinent leur progression.

Il faudra à l’avenir des systèmes encore plus fiables, dotés d’interfaces standardisées, faciles à utiliser et capables de garantir à la fois un contrôle efficace et une facturation précise.

Conditions-cadres réglementaires

Pour que la recharge bidirectionnelle devienne la norme en Suisse, il faut des bases légales claires et des règles de marché pratiques. L’accès non discriminatoire aux marchés de l’énergie, de la flexibilité et de la régulation doit également être garanti pour les petits systèmes de stockage décentralisés tels que les voitures électriques. En outre, des mécanismes de rémunération transparents sont nécessaires pour valoriser un comportement favorable au réseau. Les entreprises telles que les exploitants de réseaux et les fournisseurs d’énergie ont besoin de sécurité juridique pour développer des modèles commerciaux.

Vous trouverez de plus amples informations sur la recharge bidirectionnelle dans la série de vidéos « Recharge bidirectionnelle ».