Avec les nombreuses aides et subventions de l’Etat, on observe une hausse des ventes de voitures électriques de 121% en 2021. Cette forte évolution pousse les villes à anticiper la demande de bornes de recharge et à adapter les infrastructures électriques existantes.
De plus en plus de pays interdiront la circulation des véhicules thermiques dans les prochaines années à venir. La France prévoit 100% de véhicules propres d’ici 2030. De même pour le Royaume-Uni qui interdira la vente de nouvelles voitures thermiques dès 2030, et de nombreux autres pays introduiront des interdictions similaires d’ici 2035 ou 2040. En Allemagne, le gouvernement s’est fixé pour objectif d’avoir 10 millions de véhicules électriques sur les routes et 1 million de points de charge publics installés d’ici 2030.
Prévoir la demande de bornes de recharge
Le déploiement d’une bonne l’infrastructure de recharge est primordiale afin de pousser les populations à passer aux verts. Les autorités municipales et les gouvernements centraux sont chargés de planifier un système efficace et équitable permettant une transition de la société vers une mobilité électrifiée.
Où et combien ?
L’adoption complète des véhicules électriques n’est pas encore possible par manque d’une infrastructure électrique suffisante. Ce problème est dû au fait que les gouvernements et les fournisseurs de bornes de recharge ne savent pas combien de points de charge sont nécessaires, ni où et comment ils doivent être déployés.
En ayant des informations plus précises sur ces aspects, les gouvernements pourront planifier efficacement et fournir des subventions ciblées. De même, les investisseurs privés et les fournisseurs de points de charge pourraient identifier leur opportunité d’investissement et adapter leurs plans en conséquence.
Installer des bornes de recharge est beaucoup moins contraignant que la création d’une stations-service. Néanmoins, il n’existe actuellement aucun plan clair indiquant comment et où se connecter au réseau électrique.
L’identification des zones avec une capacité électrique suffisante permettrait aux planificateurs de faire les choix les plus rentables lors de la détermination des points de charge. En comprenant la demande potentielle d’infrastructures, les opérateurs de réseaux électriques peuvent planifier les mises à niveau de leurs réseaux en conséquence et s’assurer que les contraintes de capacité n’entravent pas le déploiement des infrastructures.
Exemple du Projet Charge : Gérer la demande de recharge et la capacité du réseau électrique
Le déploiement d’une infrastructure de recharge à grande échelle nécessite une coordination entre les planificateurs de transport, les autorités locales/urbaines, les opérateurs de réseaux électriques et les installateurs de bornes de recharge.
Depuis deux ans, nous participons à un projet d’innovation : le projet Charge, développé au Royaume-Uni et dirigé par la société SP Energy Networks, un opérateur de réseau électrique.
L’objectif du projet Charge est d’accélérer le déploiement de bornes de recharge publiques pour les véhicules électriques, tout en veillant à ce que les réseaux électriques et le déploiement d’infrastructures de recharge soient planifiés aussi efficacement que possible.
Pour y parvenir, les résultats du projet sont mis à disposition pour aider les parties prenantes locales à comprendre où la demande de bornes de recharge publiques est susceptible d’augmenter et où la capacité du réseau est disponible.
Un modèle de transport pour anticiper les besoins en bornes de recharge
Pour comprendre les caractéristiques de la demande de transport, nous avons développé un modèle complet dans le logiciel de simulation et de modélisation du trafic PTV Visum. Cet outil aide à évaluer la relation complexe entre les habitudes de déplacement, la possession d’une voiture, la démographie et le type de logement. Ces données ont été utilisées pour comprendre comment se déplacent les voitures électriques, où sont-elles garées et quelle quantité d’électricité est nécessaire pour leur recharge.
Toutefois, compte tenu des nombreux facteurs externes qui influent sur le marché, il est difficile de prévoir exactement comment l’adoption des véhicules électriques se fera d’ici à 2030. C’est pourquoi nous avons élaboré des scénarios futurs afin d’explorer les nombreuses incertitudes liées à l’avenir de ce marché.
Après avoir pris en compte un large éventail de contraintes, deux questions importantes se sont posées : comment l’adoption des voitures électriques progressera-t-il dans le futur ; et comment l’utilisation des bornes de recharge publique pourrait évoluer.
Au lieu de ne fournir qu’une seule proposition, l’analyse des scénarios met en évidence plusieurs résultats plausibles. Les scénarios montrent les tendances générales et les niveaux d’adoption des véhicules électriques permettant ainsi d’obtenir des informations très précises. Ces données sont ensuite représentées dans un modèle de transport afin d’avoir une vue détaillée de la progression des véhicules électriques et comment les modèles de déplacement affecteront le besoin de recharge.
L’adoption d’une voiture électrique est estimée en fonction du revenu, des habitudes de déplacement et de la disponibilité d’une borne de recharge à proximité des domiciles. Des profils représentatifs de la demande de recharge ont ensuite été analysés sur la base des éléments suivants :
- Où les véhicules électriques sont susceptibles d’être conduits et dans quel but.
- La distance parcourue et la quantité d’énergie requise.
- Quand et où ils peuvent avoir besoin d’être rechargés.
- La durée de stationnement de la voiture et la quantité d’électricité requise pour les sessions de recharge.
Comment gérer la pression sur le réseau électrique ?
Le projet Charge s’est également concentré sur un autre problème crucial : La capacité des réseaux électriques. Le besoin en énergie pour recharger une voiture électrique est semblable à la consommation d’une maison. Cette sollicitation sur le réseau électrique d’une ville n’est donc pas anodine. Un mauvais choix d’emplacement peut entraîner des mises à niveau du réseau électrique très coûteuses.
Le croissement du modèle de transport avec les données relatives à la capacité électrique a permis de comprendre la demande potentielle sur le réseau électrique, son évolution dans le temps et son l’impact.
Par exemple, l’analyse de l’un des scénarios a montré une croissance significative de la demande d’électricité pour recharger les véhicules. Elle sera multipliée par 5 entre 2025 et 2030, puis doublée à nouveau d’ici 2035. Ces informations peuvent aider les planificateurs à déterminer les meilleurs emplacements pour les bornes de recharge et les endroits où des améliorations du réseau sont nécessaires.
CONNECTMORE : Carte interactive pour simuler la demande de recharge
Ce modèle crée dans le cadre du projet Charge fournit des prévisions basées sur des scénarios afin d’aider à anticiper la demande de recharge et les besoins en infrastructures pour les véhicules électriques.
Le principal résultat du projet Charge est un outil en ligne, la carte interactive ConnectMore. Elle associe les résultats détaillés de notre modèle de transport à un modèle de capacité du réseau électrique et fournit ainsi aux planificateurs, aux autorités locales, aux installateurs de bornes de recharge et au public des données permettant de déterminer où des bornes de recharge publiques seront nécessaires et où les connexions au réseau peuvent être réalisées au moindre coût.
Le modèle de transport de charge a été conçu pour couvrir la région de Manweb, dans le nord-ouest du Royaume-Uni. Cependant, l’approche peut facilement être adoptée dans d’autres régions pour aider à comprendre les besoins en infrastructure. Un modèle de transport d’infrastructure pour véhicules électriques est un outil puissant d’aide à la décision et devrait être utilisé dans le cadre d’une approche holistique pour planifier les futurs réseaux de charge.