Véhicules électriques : le changement de paradigme « vers un mode sans carbone»

Dans la continuité des précédents articles, notre article 5 de ce mois-ci traite des Véhicules Electriques (VE) qui font partie des briques technologiques de base du SMART GRID. 

Parmi les NTpSG (Nouvelles Technologies pour SMART GRID, on peut citer :

  • ENergies Renouvelables
  • Compteurs intelligents
  • Véhicules électriques
  • Stockage de l’énergie d’électricité

 

L’article 5 est organisé en 4 parties :

         Partie1 : le changement de paradigme « vers un monde sans carbone…»

         Partie2 : un enjeu majeur pour les électriciens

         Partie3 : la normalisation

         Partie4 : le marché des VE en France, en Europe et dans la monde

            

Partie1 : le changement de paradigme « vers un monde sans carbone…» :

 

Le développement des véhicules « décarbonés » (véhicules rechargeables, 100% électriques – VE - ou hybrides rechargeables – VHR -) est une priorité importante de la politique de réduction des émissions de gaz à effet de serre.

 

Dès 2009, un plan national pour faire circuler 2 millions de voitures électriques et hybrides rechargeables en 2020 était présenté.

 

Ce plan comportait 14 actions concrètes visant à :

-       intensifier l’effort de recherche,

-       favoriser l’émergence de l’offre industrielle,

-       stimuler la demande,

-       déployer une infrastructure de recharge pour les véhicules « décarbonés ».

 

Début Juillet 2017, l'annonce par Mr Nicolas Hulot (Ministre de la transition écologique et solidaire) de ne plus avoir de véhicules Essence ou Diesel en France d'ici 2040 a marqué l'actualité.

 

Le déploiement des véhicules rechargeables et des infrastructures de recharge associées vise à répondre à plusieurs enjeux, au premier rang desquels la division par 4 des émissions de Gaz à Effet de Serre à l’horizon 2050, par rapport à leur niveau de 1990 (objectif dit du « facteur 4 »).  

 

Pour répondre à cet enjeu, une attention particulière devra être accordée : 

–      aux ressources énergétiques mobilisées pour alimenter le futur parc de véhicules rechargeables. Ainsi, il faudra minimiser l’usage des ressources énergétiques émettrices de Gaz à Effet de Serre, en ayant recours aux énergies peu ou pas émettrices.

Cela se traduit notamment par :

 . un juste calibrage de l’infrastructure de recharge accélérée et rapide, pour réduire le

   risque de concentration de la charge sur des heures de pointe,

 . et des incitations tarifaires pour favoriser une recharge à puissance normale en heure

   creuse ;
 

–      à une compatibilité du déploiement de l’infrastructure de recharge avec les contraintes de gestion et de pilotage des réseaux de distribution d’électricité. Le développement du marché des véhicules « décarbonés » aura effectivement un impact :

. sur la gestion, l’architecture et le pilotage des réseaux de distribution électrique et le renforcement local de celui-ci

. sur la gestion de la pointe de consommation électrique (notamment, la recharge rapide sur la courbe de recharge électrique aux heures de pointe).

 

Il est par conséquent recommandé de faire un bilan de l’état des réseaux de distribution en coordination avec le gestionnaire local du réseau de distribution avant tout projet de déploiement de l’infrastructure de recharge afin de minimiser son impact.

 

Le développement du marché  Véhicule Electrique se caractérise aujourd’hui par de multiples initiatives des constructeurs dans le monde, pouvant se traduire par des performances et des caractéristiques de véhicules distinctes :

 

-       véhicules 100% électriques vs. hybrides rechargeables,

-       recharge à courant alternatif vs. recharge à courant continu,

-       compatibilité ou non avec certains paliers de puissance de recharge.

 

Le tableau 1 ci-dessous indique le nombre d’immatriculations de VE en Europe en 2014 :

 

Modèle de VE

 

Immatriculation

Nissan Leaf

14385

Renault Zoe

10980

Tesla modèle S

8744

BMW i3

6628

Volkswagen e-up

5170

Renault Kangoo ZE

4158

Volkswagen e-golf

3368

 

Bolloré Bluecar

1170

Autres modèles

6744

                                                                (Source : AVERE France)

 

Le marché Européen de VE a augmenté de 60% en 2014.  Le constructeur franco/japonais Renault/Nissan (Zoe, Kangoo ZE, Leaf) est très bien placé dans la course mondiale. Bolloré avec sa VE Bluecar commence à pénétrer le marché européen. 

 

Le tableau 2 ci-dessous  détaille les 3 paliers de puissance de recharge :

 

Palier de recharge

Durée

Appel de puissance électrique

Coût (borne + raccordement au réseau électrique)

Charge normale

.1h pour 20 à 30km d’autonomie récupérée

.7 à 8h pour une recharge totale

De 3 à 7 kVA équivalent à un chauffe-eau

$

Charge accélérée

.1h pour une recharge totale soit 120km à 170km d’autonomie

22 kVA équivalent à 20 machines à laver

$$

Charge rapide

30 mn pour une recharge totale

43 kVA en courant alternatif

54 kVA en courant continu

Equivalent à un immeuble de 10 logements

$$$$$

                                                                                                                                                  (Source : INEDIS)

 

Tous les véhicules ne sont pas compatibles avec la recharge accélérée, et deux technologies coexistent pour la recharge rapide (courant continu et courant alternatif).

                                                    (Source : Schneider Electric)

 

D’un point de vue des usages : la recharge normale (3kVA) est le type de recharge à systématiquement privilégier. Elle s’impose notamment pour les places de stationnement dit « principal », sur lesquelles les véhicules rechargeables stationnent pendant de longues durées et peuvent assurer la majorité de leur recharge électrique (~ 90 à 95% selon les premières expérimentations).

 

Les autres types de recharge (accélérée et rapide) sont des recharges de « confort » ou d’appoint, jouant un rôle important pour le décollage du marché de par leur fonction de  « réassurance » pour les usagers, mais devant rester minoritaires voire exceptionnelles, pour des raisons de coûts et d’impact environnemental (risque accru de déplacement de la charge sur les pointes carbonées).

 

Les Collectivités territoriales ont un rôle important à jouer dans le déploiement de l’infrastructure de recharge et  il leur a été confié la compétence du déploiement des infrastructures de recharge accessibles au public aux communes ainsi qu’à leurs groupements. En cas de carence de l’initiative privée sur ce champ d’activité, elles peuvent prendre l’initiative d’organiser ce service sur leur territoire selon les modalités de leur choix.

 

Par ailleurs, quelle que soit la nature ou la configuration des stations, le projet d’aménagement de l’infrastructure doit être conduit en concertation avec le gestionnaire du réseau public de distribution d’électricité (GRD) local pour trouver la meilleure adéquation entre les besoins et les situations des réseaux de distribution électrique, et lui permettre de planifier les renforcements en fonction d’une prévision raisonnable de l’utilisation des bornes.

 

RDV donc dans les prochaines Newsletter et pour ceux qui s’intéressent au SMART GRID, rejoignez le Forum ATENA et notre Atelier, pour échanger et débattre avec nous sur ce sujet.

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Auteur: 
Eric Lambert & Rolland Tran Van Lieu

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