La recharge des voitures électriques va-t-elle surcharger le réseau électrique ? C’est l’une des questions que beaucoup de villes se posent avant le déploiement des bornes de recharge.
La réponse à cette question n’est pas si simple. En effet, de nombreux facteurs sont à prendre en compte dans la planification des infrastructures de recharge afin d’anticiper la surcharge sur le réseau électrique.
Il ne fait aucun doute que les véhicules électriques représentent l’avenir de la mobilité. D’ici à la fin de l’année, plus de 27 millions de véhicules électriques seront en circulation, auxquels s’ajouteront environ deux millions de bus et de véhicules utilitaires électriques, ainsi que de nombreux autres véhicules à deux ou trois roues.
Aux États-Unis, le président J. Biden s’est fixé comme objectif de construire 500 000 nouvelles bornes de recharge publiques d’ici 2030. Cela entraînera une augmentation significative de la demande d’électricité sur le réseau électrique des villes.
Néanmoins, les véhicules électriques apportent avec eux des effets positifs pour la planète et pour l’Homme, notamment en réduisant les émissions de CO2 et les bruits émanant du trafic routier.
De quelle quantité d’énergie les véhicules électriques ont-ils besoin ?
Naturellement, la recharge des batteries des VE entraînera une augmentation de la consommation d’électricité. Mais dans quelle mesure ? C’est la question que se posent toutes les villes qui introduisent déjà ou envisagent de déployer des bornes de recharge pour VE.
Matthias Pfriem, expert en véhicules électriques chez PTV Group, explique : « Globalement, la transition vers la mobilité électrique n’entraînera pas le risque qu’il n’y ait pas assez d’énergie électrique pour alimenter les véhicules. Mais étant donné que nos réseaux de distribution n’ont pas été conçus pour cette charge supplémentaire, des goulets d’étranglement locaux peuvent se produire ».
La solution ? Selon M. Pfriem, « dans certains cas, des mesures de gestion de la charge visant à empêcher une trop forte charge simultanée peuvent suffire. Dans d’autres cas, le réseau de distribution doit être fortifié, par exemple en renforçant les transformateurs et les sous-stations, voire en ajoutant des câbles. »
Mais, ajoute-t-il, la technologie devrait jouer un rôle dans la phase de planification. « Un modèle de transport peut aider à obtenir une estimation précoce des endroits où l’on peut s’attendre à une charge supplémentaire due à la recharge des VE à l’avenir et orienter les travaux pour d’éventuelles mesures de fortification du réseau », explique M. Pfriem.
La somme de tous ces éléments permet de conclure qu’il n’y a actuellement aucun risque de surcharge du réseau, même si davantage de VE prennent la route.
Les défis de la planification des infrastructures pour VE
L’un des principaux défis de la planification d’une infrastructure de recharge des VE est que l’offre doit être en avance sur la demande. Par conséquent, au départ, il n’y a souvent pas d’analyse de rentabilité intéressante. D’un point de vue commercial, de nombreux emplacements de recharge sont un pari que le nombre de VE qui s’y trouvent va augmenter de manière significative.
Un deuxième défi est peut-être encore plus grand. Il s’agit de ce que vous devez avoir pour construire une bonne infrastructure de recharge de VE. Vous aurez besoin des éléments suivants :
- équipement de charge
- du matériel
- l’opérateur lui-même
- la connexion au réseau de distribution
Matthias Pfriem clarifie : « La mise en place d’une infrastructure de recharge de VE dans l’espace public est un processus multipartite. Le défi consiste à coordonner toutes les parties impliquées et leurs intérêts de manière efficace pour une progression rapide. »
Du côté positif, les VE peuvent se recharger pendant les heures creuses, lorsque le réseau dispose d’un surplus d’énergie. Cela peut amener les opérateurs de services publics à proposer aux clients des VE des prix plus bas s’ils rechargent leurs véhicules pendant ces périodes.
Comment planifier le réseau électrique pour les VE
Comment les autorités et les opérateurs de services publics peuvent-ils mieux planifier la distribution des stations de recharge pour VE, afin de ne pas surcharger le réseau ? En utilisant un logiciel pour créer des modèles de transport et des scénarios plausibles, les autorités peuvent estimer où et quand prévoir une charge supplémentaire sur le réseau électrique.
De cette façon, elles seront également en mesure d’estimer le type de charge à prévoir, par exemple la charge standard ou la charge rapide.
« Lorsque vous connaissez la topologie du réseau de distribution, vous pouvez l’utiliser pour choisir les endroits où il y a un chevauchement entre la demande d’énergie de charge et la capacité d’accueil restante dans le réseau », explique M. Pfriem, l’expert du PTV Group.
La modélisation et les simulations contribuent à une meilleure planification des infrastructures de recharge des VE en estimant d’abord la mobilité de la population dans la zone de planification. À cet effet, l’existence de zones à faibles émissions peut entraîner une utilisation accrue des VE, et donc une plus grande demande de stations de recharge.
Avec les modèles basés sur les agents, tous les déplacements au cours d’une journée peuvent être représentés. Lorsque ceux-ci sont effectués avec des VE, le modèle peut identifier les lieux et les heures de recharge.
« L’agrégation de toutes ces chaînes de déplacement dans le modèle conduira à une distribution spatiale de la demande de recharge dans la région et aidera à planifier une infrastructure de recharge adéquate pour répondre à ces besoins », explique M. Pfriem.
Il ajoute que le modèle permet de classer les emplacements par ordre de priorité, de fournir des informations sur les travaux potentiels à effectuer sur le réseau de distribution et de donner une estimation de la rentabilité d’un emplacement de recharge potentiel.
En fin de compte, une meilleure planification de l’infrastructure des VE permettra de promouvoir l’e-mobilité dans les villes et au-delà, sans surcharger le réseau électrique.