Wie ist der Status quo beim bidirektionalen Laden? #Update

À l’avenir, la recharge bidirectionnelle permettra aux véhicules électriques non seulement de prélever de l’électricité sur le réseau, mais aussi de la réinjecter si nécessaire. Jusqu’où ce principe a-t-il progressé ? Un aperçu.

Vous venez de recharger votre voiture électrique, vous souhaitez qu’elle restitue de l’électricité ? La recharge bidirectionnelle peut fournir un service précieux au marché de l’énergie, car à mesure que la transition énergétique progresse, le réseau électrique a un besoin accru de stockage flexible pour répondre aux besoins de secteurs tels que l’électricité, la chaleur et la mobilité tout en maintenant la stabilité du réseau. Et les propriétaires de véhicules pourraient même gagner de l’argent avec à l’avenir. Cependant, le sujet de la recharge bidirectionnelle en Allemagne et en Europe est encore relativement jeune. Seules quelques bornes de recharge ou véhicules disposent de la technologie nécessaire. La technologie ne serait pas un problème, les obstacles sont plutôt de nature légale et réglementaire.

Le principe est simple : la technologie de charge bidirectionnelle est une approche décentralisée dans laquelle les batteries des véhicules électriques peuvent être à la fois chargées et déchargées. Une voiture électrique est ainsi capable de stocker l’électricité excédentaire du système photovoltaïque d’une maison dans sa batterie, comme l’écrit Ursel Willrett d’IAV dans l’article Véhicules électriques – connexion standardisée aux systèmes de maison intelligente (page 41) d’ATZelektronik 4-2018. “Pendant les heures de pointe, la batterie peut fournir l’énergie électrique aux consommateurs de la maison pour stabiliser le réseau de la maison. L’approvisionnement en électricité du réseau externe n’est pas nécessaire ou est minimisé”, explique Willrett.

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01.03.2021 | Au point

La voiture comme stockage tampon

L’Allemagne est en plein milieu d’une mutation perturbatrice de la mobilité. Le voyage est vers l’électrification et l’hydrogène, mais aussi vers des carburants synthétiques neutres en CO2. C’est connu. Ce qui est moins connu, c’est que les véhicules électriques peuvent aider à stabiliser le réseau électrique en tant que stockage intermédiaire. Après tout, plus de 50 projets pilotes pertinents de différentes dimensions pour la recharge bidirectionnelle – c’est-à-dire la recharge dans les deux sens – ont été menés à bien dans le monde entier au cours des dix dernières années.

Pas encore une composante de la transition énergétique et des transports

Selon les auteurs Springer Marcel Linnemann et Christoph Nagel dans le chapitre Développement de l’e-mobilité – Niveau européen du livre Electromobility and the role of the energy industry. V2G signifie l’utilisation du stockage de la batterie d’un véhicule électrique dans le but de soulager la charge sur le réseau électrique. Vehicle-to-home, qui est parfois aussi appelé Vehicle-to-Building (V2B), est comparable dans son concept à Vehicle-to-Grid. Cependant, l’électricité n’est pas injectée dans le réseau électrique public, mais dans le réseau électrique domestique.

L’intégration des voitures électriques dans le réseau électrique domestique a un grand potentiel pour réduire les coûts d’électricité des propriétaires et accroître la stabilité du réseau et la sécurité d’approvisionnement. L’intégration intelligemment contrôlée des véhicules électriques dans le réseau électrique peut également augmenter encore la part des énergies renouvelables dans la consommation totale en Allemagne. Cependant, le problème actuel est qu’un grand nombre de bornes de recharge et de véhicules électriques ne prennent pas encore en charge la recharge bidirectionnelle, comme les auteurs de Springer Linnemann et Nagel l’expliquent plus loin dans le chapitre du livre. “Alors que les normes internationales constituent la base dans le secteur automobile, il existe généralement plus de réglementations nationales dans le secteur de l’énergie. Un grand nombre d’acteurs du marché – chaque propriétaire de voiture devient un exploitant de centrale électrique – rendrait la gestion de l’énergie très complexe, en particulier en Allemagne, ” ajoute Susanne Roeder dans l’article La voiture comme mémoire tampon (page 9) d’ATZelektronik 3-2021. Aux Pays-Bas, les véhicules peuvent déjà utiliser les bornes de recharge de manière intelligente et bidirectionnelle en standard, mais cela n’a pas encore été prévu en Allemagne.

Une initiative intersectorielle crée un document de position

Afin d’exploiter pleinement le potentiel écologique et économique de la recharge bidirectionnelle, la “Bidirectional Charging Initiative”, fondée à l’automne 2021, a récemment présenté une prise de position sur la promotion de la technologie. L’initiative est une association d’entreprises des secteurs de l’automobile, de l’énergie et des infrastructures de recharge, soutenue par une société de parking, un spécialiste du logiciel et deux cabinets de conseil. Selon l’initiative, la recharge bidirectionnelle est à un stade de développement avancé, mais le cadre réglementaire fait encore défaut pour rendre la recharge bidirectionnelle intéressante pour toutes les parties concernées. Les 17 membres souhaitent œuvrer à faire progresser de manière ciblée le cadre réglementaire nécessaire à la tarification bidirectionnelle. Le document de position propose des étapes concrètes pour l’introduction sur le marché de la tarification bidirectionnelle :

  • Création d’une définition juridique concrète et uniforme comme condition préalable aux développements techniques et énergétiques.
  • Lancement d’un programme de financement spécial et temporaire pour l’infrastructure de recharge bidirectionnelle afin d’éviter d’autres effets de blocage grâce au soutien exclusif de l’infrastructure de recharge unidirectionnelle et de créer rapidement des conditions concurrentielles sur le marché.
  • Poursuite du développement de la maîtrise des appareils de consommation et de l’acquisition de flexibilité dans le réseau de distribution.
  • Réduction de la taille minimale de l’offre sur le marché de l’énergie de contrôle de 5 MW à 1 MW afin de réduire les barrières à l’entrée pour le stockage mobile.
  • Exonération des coûts annexes de l’électricité pour les systèmes de stockage mobiles en les mettant sur un pied d’égalité avec les systèmes de stockage fixes afin d’éviter la menace de double recharge pour les véhicules électriques utilisés comme systèmes de stockage.
  • Extension de l’infrastructure de communication grâce à une accélération ciblée du déploiement des compteurs intelligents grâce à des incitations à l’installation volontaire de compteurs intelligents.
  • Accroître la motivation économique des opérateurs de réseau en tenant compte dans la réglementation incitative de l’utilisation respectueuse du réseau de la flexibilité du stockage (mobile), de la numérisation de la technologie de réseau et des coûts d’exploitation associés.

Projets de recherche sur la technologie de charge bidirectionnelle

Entre-temps, de nombreux projets de recherche se sont fixé pour objectif de tester la technologie de charge bidirectionnelle, c’est-à-dire capable de réagir. Les sociétés The Mobility House, Enervie, Amprion et Nissan ont uni leurs forces en 2018 et ont présenté le premier véhicule électrique à charge bidirectionnelle qualifié pour la puissance de réglage primaire conformément à toutes les exigences réglementaires d’un gestionnaire de réseau de transport. Le projet a montré qu’une voiture électrique peut certainement rapporter de l’argent dans le cadre du marché de l’énergie. Cependant, cela ne deviendra pas une affaire quotidienne de si tôt : les prix de la technologie de recharge et les obstacles réglementaires sont toujours des obstacles, selon The Mobility House. De plus, le véhicule devait rester à la station de charge tout le temps, car les auteurs Linnemann et Nagel expliquent qu’une disponibilité constante est une condition préalable à la participation au marché de l’énergie d’équilibrage primaire. Si un véhicule électrique ne peut pas être utilisé pendant au moins une journée, cela limite son adéquation pratique dans la vie quotidienne.

Les résultats du projet de recherche INEES ont montré qu’une utilisation économique du véhicule au réseau a échoué dans la plupart des scénarios examinés. Selon les auteurs de Springer Linnemann et Nagel, cela était “principalement dû à un rapport excessivement élevé entre les coûts encourus et les ventes réalisables, principalement en raison de la stabilité de cycle limitée du stockage de la batterie”. Cependant, des recherches menées par The Mobility House en coopération avec l’Université technique de Munich ont montré que la durée de vie d’un système de stockage de batterie reste stable et peut même être prolongée dans des applications spéciales si la charge est uniformément répartie. “Néanmoins, la rentabilité de l’utilisation du véhicule au réseau d’une voiture électrique a été décrite comme non économique en 2016. Cependant, les changements prévus dans la loi, les développements techniques et le changement du système énergétique peuvent améliorer considérablement la rentabilité à l’avenir.” disent les auteurs. Avec la pénétration croissante des véhicules électriques sur le marché, la recharge bidirectionnelle pourrait être payante pour leurs propriétaires à l’avenir, comme l’a révélé une étude de l’Université technique d’Ingolstadt.

L’un des projets de recherche les plus récents est le projet commun “Munich électrise”. Dans le cadre du projet, le Centre de recherche sur l’économie de l’énergie a découvert que des études de cas avaient montré un résultat fondamentalement positif en ce qui concerne l’intégration des BEV dans le réseau de distribution en combinaison avec la gestion de la charge. Par ailleurs, fin 2019, le projet « Bidirectional Charging Management – BDL » a démarré sous la direction du consortium BMW. Depuis l’été 2021, les 50 premières BMW i3 dotées de la technologie de charge bidirectionnelle sont testées dans des conditions réelles et quotidiennes. Volkswagen ouvre également la voie avec la recharge bidirectionnelle : tout ID. les modèles avec la batterie de 77 kWh doivent être activés pour cette technologie à l’avenir. Pour les véhicules déjà livrés, ils seront également progressivement mis à disposition via des mises à jour en direct. La Renault Mégane E-Tech Electric dispose également des pré-requis techniques pour une recharge bidirectionnelle. Audi et Hager Group ont également lancé un projet de recherche sur la recharge bidirectionnelle. D’autres projets pilotes sont menés, par exemple, par les opérateurs de réseaux électriques Tennet, Nissan et Renault.

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