Pour éviter les pannes d’électricité, les véhicules électriques et le réseau doivent communiquer

Des scientifiques de l’UE étudient la manière dont les voitures électriques et les réseaux électriques intelligents en Europe pourraient mieux communiquer afin d’éviter les pannes d’électricité causées par la recharge simultanée de millions de véhicules.

Si le réseau électrique européen est actuellement stable et peut facilement supporter des variations d’environ 20 % dans un sens ou dans l’autre, la croissance prévue de l’électromobilité constitue un défi potentiel.

Une fois que les voitures électriques seront majoritaires dans les rues d’Europe, le risque de pics de demande de recharge deviendra plus sérieux, a expliqué un chercheur en électromobilité travaillant pour le Centre commun de recherche (Joint Research Centre, JRC) de l’UE, l’organe de recherche et de développement de la Commission européenne.

« Nous pourrions nous retrouver dans une situation où des millions de personnes se disent à 18 heures précises : “Je suis à la maison, je vais recharger mon véhicule”. Et vous obtenez alors ces pics de demande d’électricité instantanés et absolument dramatiques », a expliqué le chercheur à EURACTIV, qui s’est exprimé sous couvert d’anonymat.

Alors que quelque 3,1 millions de voitures électriques circulent actuellement sur les routes de l’Union européenne — soit une petite fraction de la flotte de près de 250 millions de véhicules — le problème devrait devenir perceptible une fois que les véhicules électriques seront majoritaires.

« L’infrastructure de recharge doit également être prise en compte. C’est absolument essentiel », a averti le chercheur en électromobilité.

Pour garantir un fonctionnement stable du réseau après l’adoption des véhicules électriques par la majorité des conducteurs, les scientifiques souhaitent que les véhicules soient dotés d’une technologie leur permettant de communiquer avec le réseau électrique.

Les chercheurs souhaitent que le réseau signale aux véhicules que la demande d’électricité dépasse la capacité. « Il doit être capable de dire : “C’est trop !” », a expliqué le chercheur.

L’objectif est d’obtenir un flux d’informations rapide et continu entre les bornes de recharge et les véhicules, avec des mises à jour en temps réel sur l’état des réserves d’énergie du réseau.

« Pendant tout le processus de charge, les véhicules se parlent constamment : “Quel est l’état de votre batterie ?” “Quelle tension voulez-vous avoir maintenant ?” “Quel ampérage voulez-vous avoir maintenant ?” », a poursuivi le chercheur du JRC.

« C’est essentiel. Car si nous ne parvenons pas à trouver une solution, tout l’écosystème ne fonctionnera pas », a-t-il averti.

Chargement plus lent

Si une forte augmentation de la demande d’électricité met à rude épreuve le réseau, la solution, selon les recherches du JRC, consiste à ralentir temporairement le taux de charge.

La consommation électrique du véhicule diminuerait alors jusqu’à ce que le réseau se stabilise. Par exemple, la charge passerait temporairement de 22 kilowatts à 12 kilowatts, ou de 12 kilowatts à 3 kilowatts.

Selon le JRC, cela ajouterait moins de 15 minutes au temps total nécessaire pour recharger le véhicule. « Si, pendant 10 minutes, vous obtenez trois kilowatts au lieu de 12, vous ne vous en apercevrez guère. Mais cela a sauvé le réseau », a souligné le scientifique.

Interrogé sur le coût du passage à une communication plus souple entre les voitures et le réseau, le chercheur a déclaré que le réseau européen était déjà très souple. Les coûts supplémentaires proviendront plutôt de l’installation d’une nouvelle technologie dans les véhicules.

Le coût de cette nouvelle technologie dépend de la quantité de semi-conducteurs produits, a-t-il expliqué.

« Si le semi-conducteur [coûte] à l’heure actuelle 100 euros environ, mais que vous en produisez des millions, le prix baissera complètement — ils seront à 90 centimes », a-t-il déclaré. « C’est une question d’économies d’échelle. »

Stabiliser le réseau électrique

Le chercheur du JRC envisage également un avenir dans lequel les véhicules électriques capables d’absorber et d’injecter de l’énergie dans le réseau serviront de rempart contre les baisses de production d’énergie renouvelable.

Une grande partie de la production d’énergie renouvelable est périodique et dépend d’éléments tels que l’ensoleillement et le vent, qui ne peuvent être garantis à tout moment.

Pour stabiliser le réseau, cette énergie renouvelable est complétée par la production d’électricité à partir de combustibles fossiles, qui peut fonctionner sans interruption.

À mesure que les combustibles fossiles seront retirés du réseau électrique pour des raisons climatiques, l’Europe aura besoin d’un autre moyen pour garantir que l’électricité soit toujours disponible.

« Les premiers 50 % [du passage aux énergies renouvelables] sur notre marché de l’électricité ont été faciles parce que le réseau électrique est toujours stabilisé par le reste », a affirmé le chercheur.

« Maintenant, nous voulons décarboner encore plus… Et cela peut être réalisé en ayant des centaines, des milliers, des millions de voitures électriques, réagissant de manière flexible et aidant à compenser. »

Ce passage aux batteries signifierait essentiellement que les centrales électriques émettant beaucoup de carbone pourraient être mises hors service, selon les prévisions, et que les véhicules électriques seraient utilisés dans toute l’Europe pour « équilibrer » le réseau électrique.

Arriver à ce qu’une voiture puisse non seulement recevoir de l’électricité, mais aussi la réinjecter dans le réseau serait la « cerise sur le gâteau », affirme le chercheur.

« Faire en sorte que la voiture puisse vraiment renvoyer de nombreux kilowatts par les mêmes prises, voilà ce que nous devons réaliser », a-t-il conclu.

[Édité par Anne-Sophie Gayet]