Les véhicules électriques équipés de la technologie « Vehicle-to-Grid » (V2G) peuvent faire office d'unités de stockage d'énergie.

En exploitant l'énergie stockée dans les batteries des véhicules électriques et en restituant de l'électricité au réseau durant les pics de consommation, la technologie V2G bénéficie à la fois aux propriétaires de véhicules électriques et à l'ensemble du réseau électrique.

Selon une estimation récente de l'Agence européenne pour l'environnement, jusqu'à 80 % des véhicules en circulation dans l'Union Européenne seront électriques à l'horizon 2050.

Sachant que de plus en plus de personnes adoptent la mobilité électrique, le nombre de véhicules zéro émission sur nos routes augmentera rapidement au cours des dix prochaines années.

Bien que la transition énergétique soit bénéfique pour l'environnement (sous réserve d'utiliser de l'énergie renouvelable), cette transformation radicale s'accompagnera de défis, notamment pour garantir la stabilité des réseaux électriques.

La technologie V2G favorise la transition énergétique en permettant d'exploiter l'énergie électrique stockée dans les batteries des véhicules électriques et de restituer l'électricité au réseau électrique durant les pics de consommation.

Le premier défi à relever concerne l'augmentation du nombre de véhicules électriques en circulation, qui implique directement une utilisation plus importante de l'énergie électrique.

Il s'agit déjà d'un phénomène de société bien connu : le pic de consommation d'énergie généré instantanément lorsque les individus se lèvent le matin et allument leur bouilloire, ou cuisinent le soir tout en regardant la télévision.

Qu'est-ce que la technologie V2G ?

La technologie V2G permet aux réseaux électriques de faire face à la charge supplémentaire résultant de la recharge de millions de véhicules électriques dans le réseau électrique. Les véhicules électriques équipés de la technologie V2G peuvent faire office d'unités de stockage d'énergie. Les véhicules électriques sont capables de restituer de l'électricité au réseau électrique lors des pics de consommation. Les véhicules électriques sont aussi capables de restituer de l'électricité au réseau lorsqu'aucune énergie solaire ou éolienne ne peut être produite, lorsqu'il n'y a pas de vent ou pas de soleil.

Yukihiro Maeda, chef du département Cross-Carline de Hyundai Motor Europe explique : « Grâce à la technologie V2G, les véhicules électriques offriront une utilité supplémentaire, en plus de leur fonction de transport de passagers. Leur électricité peut être restituée au réseau afin d'être utilisée par les services de distribution d'énergie locaux, tandis que leurs batteries peuvent stocker de l'électricité, permettant ainsi aux distributeurs d'énergie de stabiliser le réseau. Cette technologie permet non seulement d'approvisionner le réseau lors de pics de consommation et de le décarboner, mais offre également des avantages financiers aux usagers et distributeurs d'énergie. »

En plus de faciliter la stabilisation du réseau local, la technologie V2G pourrait contribuer à garantir une fourniture d'énergie renouvelable plus fiable. Sur le plan de l'offre, les énergies renouvelables se sont déjà démocratisées. Grâce à la technologie V2G, il serait possible d'en faire de même sur le plan de la demande.

En moyenne, la plupart des véhicules restent stationnés et immobiles 96 % du temps, soit plus de 23 heures par jour, tandis qu'un véhicule électrique n'utilise généralement que 10 % de la capacité de sa batterie pour ses trajets du quotidien (https://todaytimeslive.com/technology/162027.html). Après avoir rechargé leur véhicule à moindre coût en heures creuses, les propriétaires de véhicules électriques peuvent vendre l'énergie stockée dans la batterie haute tension de leur véhicule durant les pics de consommation lorsque la capacité du réseau est limitée et que le prix de l'électricité est plus élevé. Ainsi, les batteries des véhicules électriques peuvent être utilisées comme source d'énergie flexible et bas carbone. Cela permet d'économiser une part de la capacité du réseau électrique et de réduire les coûts d'exploitation pour les fournisseurs d'énergie.

L'avenir de la technologie V2G

La fonction V2G est une technologie d'ores et déjà disponible sur certaines véhicules électriques. L'organisation du réseau, qui requiert la coopération de plusieurs parties prenantes, dont les gouvernements, les fournisseurs d'énergie et les constructeurs automobiles, est amorcée. Un protocole commun de communication entre les véhicules électriques et le réseau est en cours de développement.

Un véhicule électrique peut stocker suffisamment d'énergie pour alimenter jusqu'à dix foyers pendant 24 heures.

Le calcul théorique est basé sur une consommation électrique estimée à 10-15 kWh par jour par foyer de quatre personnes (sans véhicule électrique et panneaux solaires), les foyers étant alimentés de manière séquentielle. Le processus réel d'alimentation d'un foyer avec l'énergie V2G du véhicule électrique dépend des solutions techniques appliquées, des conditions spécifiques du foyer et du profil de consommation d'énergie.

Grâce à la technologie V2G, les véhicules électriques de demain seraient en mesure de restituer de l'énergie au réseau électrique et d'alimenter le domicile des conducteurs de véhicules électriques.

Pour faire de cette vision une réalité et favoriser le déploiement de la technologie V2G, il est nécessaire de développer des business models, de mener des études de faisabilité commerciale et d'examiner les questions réglementaires.

Projets pilotes V2G Hyundai aux Pays-Bas et en Allemagne

Hyundai met en œuvre la technologie V2G avec des partenaires spécialisés, à travers deux projets pilotes aux Pays-Bas et en Allemagne.

La ville néerlandaise d'Utrecht ambitionne de développer la première région bidirectionnelle au monde. Dans cette ville, Hyundai collabore avec We Drive Solar, un opérateur de mobilité local, à la création d'un service de mobilité alimenté grâce à la technologie V2G et ce, via le déploiement d'une flotte de Ioniq 5.

Robin Berg, directeur de We Drive Solar explique : « L'ambition de We Drive Solar est de déployer la technologie V2G à grande échelle grâce à une flotte devplusieurs centaines de Ioniq 5 bidirectionnels en autopartage, dans un premier temps à Utrecht puis dans d'autres villes européennes. À cette fin, nous construisons actuellement la plus grande usine de bornes de recharge bidirectionnelle d'Europe, et collaborons étroitement avec Hyundai pour permettre le développement de l'écosystème bidirectionnel. »

Parallèlement en Allemagne, Hyundai collabore avec Next Kraftwerke, qui intervient en tant qu'intermédiaire entre les fournisseurs d'énergie et le réseau.

Jens Kronen, responsable senior de l'innovation chez Hyundai Cradle, la branche capital-risque et innovation de l'entreprise explique : « Dans le cadre du projet pilote mené en Allemagne, nous avons pu utiliser les infrastructures en place pour tester la faisabilité technique d'un futur service V2G. L'objectif de ce projet était de préqualifier les véhicules électriques de Hyundai Motor Group et de fournir une puissance de contrôle secondaire (SRL). Grâce à ce partenariat, nous avons pu regrouper les véhicules pour former une centrale électrique virtuelle et pénétrer le marché de l'énergie. »

Ces projets pilotes permettent à Hyundai de mieux comprendre le type d'exigences techniques requises pour mettre en œuvre la technologie V2G à grande échelle, en présentant une solution à même d'équilibrer l'offre et la demande sur les réseaux électrique locaux. Ils montrent également comment les acteurs du marché de l'énergie peuvent être soutenus.

L'adoption à grande échelle de la technologie V2G requiert de profonds changements et un développement continu des réseaux électriques.

Le déploiement de la technologie V2G à grande échelle nécessitera une large adhésion et un changement de comportement de la part des consommateurs, ainsi que la poursuite du développement et de la digitalisation des réseaux électriques et le renforcement de la collaboration entre les différentes parties prenantes de cet écosystème, à l'instar des gouvernements.

Même si le déploiement de la technologie V2G à grande échelle ne se concrétisera pas avant plusieurs années, cette technologie pourrait offrir des avantages aux consommateurs à l'avenir, notamment dans un contexte de raréfaction des ressources énergétiques et de flambée des prix de l'électricité.

Source: Hyundai