Comment fonctionne la technologie V2G ?

Face aux problèmes de stockage de l’électricité fabriquée, le véhicule électrique pourrait devenir l’un des nouveaux piliers du réseau électrique. Le V2G, ou vehicle-to-grid, se base sur ce principe pour fonctionner. Grâce à une technologie d’échanges bidirectionnels, la voiture est capable de restituer une partie de l’électricité stockée dans ses batteries. L’objectif ? Pallier l’intermittence des énergies renouvelables et répondre à la demande d’électricité en temps réel. Focus sur le fonctionnement V2G.

Comment fonctionne le V2G (vehicle-to-grid) ?

Les technologies de vehicle-to-grid (V2G) s’inscrivent dans un contexte bien particulier. En effet, la transition énergétique pousse à l’utilisation d’énergies renouvelables. Toutefois, les panneaux solaires et les éoliennes, notamment, sont des solutions intermittentes. En effet, elles permettent de produire de l’électricité, sans pouvoir la stocker. Selon la météorologie, la production peut également baisser. Les fournisseurs d’énergie doivent aujourd’hui assurer la stabilité du réseau électrique. Le fonctionnement du V2G participe à la capacité de répondre de manière instantanée aux besoins en électricité des consommateurs.

La technologie V2G : définition

Vehicule-to-grid (V2G) signifie littéralement « du véhicule vers le réseau ». Cette technologie vise à penser la batterie d’une voiture électrique comme un réservoir d’électricité utilisable de manière ponctuelle par les fournisseurs d’électricité. Le V2G permet de charger ou décharger la batterie d’une voiture électrique en fonction : 

• De la demande
• Des besoins
• De la capacité du réseau électrique

La technologie V2G est aussi compatible avec les véhicules hybrides.

Une voiture électrique reste en moyenne branchée 80 % du temps en journée. Ce temps de non-utilisation sur la route du véhicule peut être mis à profit. En injectant de l’électricité sur le réseau sur ces périodes, un usager peut ainsi bénéficier d’un remboursement allant jusqu’à 15 000 km de carburant électrique par véhicule.

V2G, V2X, V2H, V2B, V2l, V1G : des technologies à ne pas confondre

Selon l’usage du système V2G, il existe plusieurs appellations à ne pas confondre : 

• Le V2X, vehicle-to-everything (du véhicule vers une source indéfinie)
• Le V2H, vehicle-to-home (véhicule vers le domicile)
• Le V2B, vehicle-to-building (du véhicule vers un bâtiment)
• Le V2I, vehicle-to-infrastructure (véhicule vers des infrastructures de gestion)

Le V2G se rapproche du concept de la recharge intelligente : le smart-charging (ou V1G). Cette dernière permet notamment de choisir en temps réel la quantité d’énergie allouée à la recharge des véhicules électriques. Le fonctionnement V2G permet d’aller plus loin. L’énergie d’une batterie pouvant être redirigée vers le réseau électrique, au besoin.

Les avantages du V2G pour particulier

Le V2G présente de nombreux avantages pour l’utilisateur : 

• Une recharge des batteries flexibles, permettant l’utilisation des phases de production du solaire, de l’éolien et autres énergies renouvelables et la mise à disposition de l’électricité stockée au besoin
• Une solution de stockage stationnaire avec des batteries de véhicules électriques ayant deux utilisations
• La capacité de stockage disponible grâce au fonctionnement V2G permet aux opérateurs de répondre aux variations de la demande de manière plus efficace (elle évite notamment les délestages lors des pics de consommation)
• La mise à disposition d’une batterie V2G est rémunérée par les opérateurs (les usagers peuvent ainsi réduire leurs dépenses énergétiques et les professionnels réduire le coût d’une flotte de véhicules électriques de fonction)
• Le fonctionnement V2G est particulièrement intéressant pour les constructions immobilières lorsque l’énergie stockée dans les batteries des véhicules de l’immeuble circule dans le bâtiment aux heures des pics de consommation

Une borne de recharge bidirectionnelle 

Pour le fonctionnement du V2G, la recharge est bidirectionnelle. La station de recharge devient capable : 

• D’acheminer de l’électricité vers la batterie du véhicule électrique
• Mais aussi de puiser de l’électricité dans la batterie

Avec le vehicule-to-grid, la batterie du véhicule doit également être considérée comme une source d’alimentation.

La borne de recharge bidirectionnelle : comment ça marche ?

Il existe déjà différents modèles de stations de recharge et de chargeurs V2G. Pour le moment, la plupart des appareils sont bridés à une puissance de recharge avoisinant les 10 kW. Pour éviter de faire face au problème de configuration de recharge unidirectionnelle des véhicules, toutes les stations de recharges vehicle-to-grid sont en courant continu (DC).

Plus rares, certains véhicules électriques disposent d’un chargeur en courant continu embarqué. La batterie de la voiture peut ainsi être branchée sur un chargeur en courant alternatif (AC).

Les voitures compatibles avec le V2G

Les véhicules équipés d’une prise CHAdeMO (technologie de recharge rapide) sont compatibles avec la technologie V2G, c’est notamment le cas de la Nissan Leaf ou de l’hybride rechargeable Eclipse Cross PHEV de Mitsubishi. À ce jour, la compatibilité V2G est un véritable atout pour tout achat de véhicule électrique.

Comment bien utiliser une borne de recharge bidirectionnelle ?

L’utilisateur d’un véhicule électrique compatible V2G peut stocker l’électricité pendant que l’offre d’énergie est supérieure à la demande. Les prix de l’électricité sont généralement plus bas. Lorsque la tendance s’inverse, la recharge des véhicules électriques s’arrête. Grâce à la recharge bidirectionnelle, les véhicules branchés sur leur borne peuvent alimenter le réseau électrique.

Différentes applications permettent aujourd’hui à l’usager de vérifier l’état de charge de sa voiture électrique. Cette application lui permet de définir ses préférences de mobilité pour s’assurer que sa voiture soit toujours chargée quand il en a besoin.

Une meilleure gestion de l’énergie

Le fonctionnement du V2G apporte de nombreux avantages au conducteur. Prenons l’exemple d’un conducteur de voiture électrique. Lorsqu’il rentre chez lui après sa journée de travail, il n’a utilisé que 20 % de l’énergie stockée dans la batterie de son véhicule. Il branche sa voiture sur sa borne à domicile et utilise l’énergie stockée pour alimenter les appareils de sa maison pendant le tarif heure pleine. Dans la nuit, lorsqu’il bascule en tarif heure creuse, cette même borne lui permet de recharger sa voiture électrique pour le lendemain.

De cette manière, le vehicle-to-grid contribue à la création d’un réseau de distribution intelligent. Dans ce smart grid, les mesures en temps réel permettent d’optimiser les flux en permanence.

Le stockage de l’électricité : un vrai défi

Le remplacement des véhicules thermiques par des véhicules électriques ne suffit pas pour lutter contre les changements climatiques. En effet, la décarbonation doit être travaillée en parallèle avec l’efficacité énergétique et l’électrification. L’utilisation des énergies solaires et éoliennes ne suffise pas à répondre aux besoins d’électricité. D’où le défi du stockage de l’énergie produite.

Les énergies fossiles ont un avantage qu’elles ne partagent pas avec les énergies renouvelables. En effet, il est possible de stocker les énergies fossiles jusqu’à leur transformation et leur usage. Le soleil et le vent sont présents indépendamment de notre volonté. L’énergie n’étant pas consommée lors de la production est donc perdue.

La batterie comme solution de stockage

À ce jour, les batteries des voitures électriques se révèlent être la meilleure option de stockage de l’électricité. Le nombre croissant de véhicules électriques circulant apporte un véritable espoir pour le stockage de l’énergie. En effet, d’ici à 2030, entre 140 et 240 millions de véhicules électriques seront en circulation dans le monde.

140 millions de voitures, ce serait autant de sources énergétiques potentielles, soit une capacité de stockage de près de 7 TWh.