La transition écologique de la mobilité fait l’objet de fréquentes discussions sur les nombreux problèmes encore non résolus de la voiture électrique. Parmi celles-ci, la question de savoir comment répondre aux énormes besoins en énergie et en puissance générés par la recharge des véhicules à batterie sans investir massivement dans les réseaux électriques nationaux. Une recherche de Massachusetts Institute of Technology cependant, il montre à quel point une planification spatiale et temporelle minutieuse des recharges réduirait la charge sur le réseau. En effet, les chercheurs du MIT avancent que le renouvellement du parc automobile vers l’électricité ne nécessiterait pas automatiquement une mise à niveau des centrales électriques pour la production d’énergie.
Deux besoins différents
Pour bien comprendre le problème, il faut d’abord distinguer deux besoins différents. Le besoins énergétiques indique l’énergie absorbée par le réseau électrique sur une période de temps prolongée et bien définie. La diffusion de la voiture électrique augmentera inévitablement les besoins énergétiques nationaux, mais le vrai problème réside dans la Puissance requise. En fait, cela indique l’énergie instantanément absorbée par le réseau, une demande dont la croissance ne pourrait être satisfaite que par la modernisation des centrales existantes ou la construction de nouvelles centrales. Cependant, la recherche du MIT propose une stratégie visant à satisfaire les besoins énergétiques plus importants d’une flotte de véhicules électriques, sans nécessairement augmenter la demande de puissance instantanée.
L’étude a été publiée dans la revue Rapports de cellule Sciences physiques et a été rédigé par le Dr Zachary Needell, l’étudiant postdoctoral Wei Wei et le professeur Jessica Trancik de l’Institut des données, des systèmes et de la société du MIT. Au service de la recherche aussi quelques institutions du vieux continentincluant leProgramme opérationnel du Fonds européen de développement régional pour la compétitivité et l’internationalisationil Programme d’opérations régionales Lisbonne Portugal et la Fondation portugaise de la science et de la technologie. Les chercheurs ont mené des enquêtes dans les villes de New York et de Dallas. Dans le détail, les enregistrements anonymes de données à bord des véhicules ont été collectés, tandis qu’en parallèle des enquêtes étaient menées auprès de la population pour reconstituer les habitudes de conduite et les déplacements des citoyens. Il a ainsi été possible de tracer le nombre de voitures en circulation et le temps moyen d’utilisation quotidienne, en tenant compte des périodes de la journée et des déplacements entre les différentes zones : résidentielles, commerciales, industrielles et administratives.
Chargement intelligent
La recherche du MIT présente la réduction de la demande d’électricité du réseau électrique comme une priorité. En effet, sans interventions, les conducteurs auraient tendance à recharger leur voiture en même temps qu’en fin de journée, surchargeant le réseau. On estime que cela conduirait à une augmentation de 20% de la puissance requise, ce qui nécessiterait d’importants investissements pour la construction de nouvelles centrales énergétiques. Un problème non seulement économique, car même si les nouvelles centrales produisaient de l’énergie à partir de renouvelables, celle-ci serait alors gaspillée aux autres moments de la journée, faute de demande ou de moyens de stockage proportionnés. L’Etude de Massachusetts Institute of Technology il montre au contraire comment l’étalement de la recharge des voitures pendant la journée permettrait non seulement de contenir le besoin en électricité le soir, mais aussi de réduire le gaspillage énergétique du réseau actuel. La recherche cite l’exemple des centrales solaires, mais en général, d’autres centrales renouvelables, telles que les centrales éoliennes et hydroélectriques, ne sont pas toujours exploitées à leur capacité maximale. En effet, en période de faible demande d’électricité, faute de moyens de stockage, l’énergie produite est gaspillée. Les voitures électriques pourraient être comme ça il suffit de recharger avec le surplus d’énergie pendant la journéeau lieu de s’ajouter à la forte demande du soir qui surchargerait le réseau.
L’étude propose donc l’installation de bornes de recharge en milieu de travail, qui pourraient de surcroît fonctionner avec des cycles de recharge lents plutôt qu’ultra-rapides. Cependant, le MIT souligne également l’importance des bornes de recharge à domicile, non limitées aux garages personnels, mais également dans les parkings publics, les centres commerciaux et divers quartiers de la ville. L’idée est de éviter un seul rechargement massif le soir, en le divisant en plusieurs mini recharges au cours de la journée. Une répartition spatiale des colonnes permettrait donc d’étaler la recharge même dans le temps.
L’analyse de Massachusetts Institute of Technology enfin, il propose une dernière précaution logistique qui permettrait de contenir l’augmentation de la demande d’électricité du réseau électrique. Dans le but de gérer les phases critiques du soir, le MIT propose de prérégler la recharge pour qu’elle ne démarre pas au moment précis de l’insertion de la prise. L’idée est de une recharge à démarrage différé pour soulager les pointes de consommation sur le réseau, programmées pour livrer le véhicule chargé au conducteur au moment précis où il en a besoin en début de journée. La professeure Jessica Trancik explique : « Il s’agit essentiellement d’inciter les gens à commencer à facturer plus tard. Cela peut être préprogrammé dans les chargeurs. Vous incitez les gens à retarder un peu le début de la recharge, pour que tout le monde ne se réapprovisionne pas en même temps et que le pic de demande soit amorti ».
Une répartition judicieuse des colonnes et une planification temporelle de la recharge contribueraient donc à atténuer l’impact d’un parc de voitures électriques sur le réseau. Non seulement cela, mais les voitures elles-mêmes réduiraient également le gaspillage d’énergie lié à l’imprévisibilité des sources renouvelables. Le professeur Trancik résume : « Je pense qu’une chose fascinante à propos de ces découvertes est que, avec une approche stratégique, nous pouvons éviter de construire des infrastructures physiques dont vous auriez autrement besoin. Les véhicules électriques peuvent atténuer le besoin d’installations de stockage d’énergie stationnaires et il est également possible d’éviter d’augmenter la capacité des centrales énergétiques, en pensant à l’endroit où placer les colonnes comme un outil pour gérer la demande où et quand elle se produit ».