La technologie V2G (Vehicle-to-grid) ou charge bidirectionnelle est un système d'alimentation électrique bidirectionnel entre la voiture et le réseau. L'idée qui sous-tend la technologie V2G est d'utiliser les batteries du véhicule comme unité de stockage. Cette énergie stockée est ensuite utilisée pour l'échange d'énergie entre la batterie du véhicule électrique et le réseau électrique.
L'extension de la technologie V2G est le V2X, qui signifie "vehicle-to-everything" (véhicule à tout). Le V2X utilise le même principe que le V2G mais fournit de l'énergie à n'importe quel appareil ou réseau électrique, et pas seulement au réseau électrique.
Table des matières
Comment fonctionne la technologie Vehicle-to-Grid ?
La technologie V2G s'apparente à la recharge intelligente inversée des véhicules électriques. Elle envoie de l'énergie au réseau lors des pics de demande, puis se recharge à partir du réseau électrique pendant les périodes de demande réduite. D'où le nom de charge bidirectionnelle des véhicules électriques.
En d'autres termes, les utilisateurs de VE achèteraient l'énergie du réseau électrique lorsque les coûts sont bas et la revendraient lorsque les prix sont élevés. Dans la plupart des cas aujourd'hui, cela signifie qu'ils rechargent leur véhicule pendant la nuit et le renvoient pendant la journée. La technologie "vehicle to grid" peut permettre aux utilisateurs de VE d'économiser de l'argent et, dans le même temps, contribue à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Équilibrage du réseau de VE.
Derrière le V2G, il y a un Logiciel de recharge pour VE qui contrôle l'ensemble du processus. Le logiciel intelligent veille à ce que le véhicule électrique ne restitue que la quantité d'énergie dont il n'a pas besoin.
La première priorité est que l'utilisateur dispose toujours de suffisamment d'énergie pour effectuer ses déplacements quotidiens.
Examinons quelques scénarios hypothétiques simplifiés de la vie réelle V2G!
Exemples concrets de V2G
- Une entreprise dispose d'un parc de 100 véhicules électriques. Ils sont tous branchés et entièrement chargés le matin. Le gestionnaire du parc automobile répartit 80 véhicules sur leurs itinéraires quotidiens. 20 véhicules sont libres ce jour-là. Pour ces 20 VE, il active le mode Véhicule vers le réseau tout en réglant le niveau de charge minimum de la batterie sur 70% afin qu'ils restent opérationnels en cas de besoin. Grâce au mode V2G, l'entreprise réalise un bénéfice sur ces 20 véhicules, même s'ils sont stationnés.
- Un particulier recharge son véhicule électrique pendant la nuit lorsque l'électricité est moins chère. Sa voiture a une autonomie de 400 km avec une batterie pleine. Il parcourt quotidiennement 100 km au total. Il active donc le V2G, et le véhicule renvoie l'énergie au réseau lorsque l'électricité est plus chère, tout en conservant suffisamment d'énergie pour lui permettre d'effectuer ses trajets quotidiens.
- Un propriétaire utilise des panneaux solaires. L'électricité produite est stockée dans la batterie de la voiture. Cette électricité peut être utilisée pour alimenter sa maison et, s'il en reste, il la renvoie au réseau pour en tirer un bénéfice. Tout cela en maintenant sa voiture au niveau de charge dont il a besoin pour conduire.
- Un conducteur de VE charge sa voiture pendant la nuit et se rend au travail. Là, il se branche sur le chargeur V2G et active le V2G. Pendant qu'il est au travail, le véhicule restitue l'énergie au profit du conducteur, ce qui lui laisse suffisamment de charge pour rentrer chez lui.
Les avantages de la technologie Vehicle-to-Grid
Si la technologie V2G (Vehicle to Grid) se généralise, elle sera très bénéfique pour le réseau électrique, l'expérience client des VE et l'adoption des VE.
Voici quelques-uns des principaux avantages de la technologie V2G (Vehicle to Grid) :
- La technologie V2G réduire la pression sur le réseau électrique et d'améliorer la possibilité d'équilibrer le réseau. Cet équilibre pourrait être atteint sans expansion de l'infrastructure de production d'électricité et pourrait constituer une réponse aux défis posés par l'infrastructure de recharge des véhicules électriques. La technologie V2G peut profiter à l'ensemble du réseau électrique et aider les réseaux locaux des entreprises ou des complexes résidentiels.
- La technologie "Vehicle-to-Grid" peut fournir stockage d'énergie décentralisé, rapide et bon marché en période de surproduction d'électricité. C'est une obligation environnementale de ne pas laisser l'électricité se perdre avec un tel potentiel de stockage dans les véhicules électriques.
- Le V2G peut également être une technologie idéale pour faciliter la gestion et l'identification de la consommation d'énergie. comportement des utilisateurs et l'utilisation réelle de l'énergie.
- La technologie "véhicule-réseau" pourrait également servir d'outil supplémentaire pour la mise en place d'un réseau de transport. outil de marketing rendre les VE plus attrayants pour le grand public et les flottes des entreprises afin d'accélérer l'adoption des VE.
Comment ?
Les nouveaux modèles commerciaux qui émergent autour de la technologie V2G peuvent aider les utilisateurs à rentabiliser la possession d'un véhicule électrique.
Modèle commercial V2G
Nous avons déjà évoqué le modèle économique de base de la technologie "Vehicle-to-grid". Il s'agit d'acheter (charger) à bas prix et de vendre (restituer) avec profit.
Soyons honnêtes. Le grand public ne se préoccupe pas trop de la stabilité du réseau.
L'attrait de la technologie V2G réside dans le fait que votre L'EV pourrait également servir de source de revenus ou au moins de réduire ses coûts de fonctionnement.
Nous sommes habitués à ce qu'une voiture ne représente qu'un coût, mais avec le V2G, nous pourrions en fait commencer à gagner de l'argent avec elle. Cela ouvre un tout nouveau spectre de modèles commerciaux et de tactiques de marketing.
Pour que le modèle d'entreprise "Vehicle to Grid" (V2G) soit applicable, il doit être basé sur la reproductibilité et l'évolutivité.
Si la technologie V2G se généralise, Tout le monde peut participerL'objectif est d'améliorer la qualité de vie des citoyens, qu'il s'agisse de conducteurs privés de VE ou de grandes entreprises exploitant d'immenses flottes de VE.
Mais il y a un hic. Pour que cela fonctionne, les entreprises de services publics, les fournisseurs de services d'électromobilité (EMSP) et les opérateurs de points de charge (CPO) devront créer des modèles commerciaux et des offres attrayants pour le V2G.
Modèle commercial V2G pour les flottes d'entreprise
Les entreprises qui exploitent de grandes flottes seront les premières à "monter" dans le train de la technologie "Vehicle-to-Grid". L'adoption de véhicules électriques dans les flottes étant déjà en cours, il est logique que les entreprises saisissent cette occasion pour réduire les coûts d'exploitation de leur flotte avec les modèles commerciaux V2G.
En fait, si nous regardons où la technologie V2G commence déjà à être utilisée, c'est dans les flottes de véhicules électriques.
Les flottes ont besoin Gestion du parc de véhicules électriques et, une fois ce logiciel en place, la mise en œuvre de la technologie V2G est beaucoup plus simple.
Avec un grand nombre de véhicules dans la flotte, le V2G pourrait représenter une source de revenus supplémentaire importante s'il est bien fait.
Dans un thèse de doctorat sur le modèle commercial Vehicle-to-Grid sur le marché suisse, A. Kaufmann a calculé qu'avec le V2G fonctionnant 12 heures par jour, un véhicule pourrait rapporter environ 100 euros (105 USD) par mois.
Cela représente environ 1200 euros (1270 USD) par an et par véhicule, sans effort supplémentaire. Multipliez ce chiffre par tous les véhicules électriques d'une flotte et vous obtiendrez un montant substantiel qui peut rapidement rembourser tous les investissements dans l'équipement V2G et les systèmes de gestion de l'énergie intelligents. Logiciel de recharge pour VE nécessaires.
N'oubliez pas que ce calcul a été effectué en 2017 pour un chargeur de VE bidirectionnel de 10 kW et qu'il est basé sur les prix de l'électricité à cette époque.
Une autre étude réalisée en Norvège en 2019 a calculé que le revenu annuel total s'élevait à environ 1900 euros (2000 USD).
Modèle commercial V2G pour les utilisateurs privés de VE
Le modèle commercial V2G pour les utilisateurs privés de VE est le même que pour les flottes. La seule différence est qu'il est appliqué à plus petite échelle.
Cela signifie que le revenu total qu'un utilisateur privé peut générer est inférieur.
Comme la technologie V2G nécessite des équipements et des logiciels plus coûteux que la recharge des VE à domicile, il faudra plus de temps pour rentabiliser l'investissement.
Mais nous devons avoir une vue d'ensemble.
De nombreux propriétaires ont également des panneaux solaires qui produisent de l'électricité et la renvoient au réseau électrique. Avec la technologie V2G, les propriétaires peuvent stocker cette électricité et l'utiliser plus tard.
La situation optimale serait qu'un ménage puisse combiner l'énergie solaire, le V2G ou le V2H (Vehicle-to-Home) et le réseau électrique interne.
Cela créerait un environnement dans lequel l'électricité serait prélevée sur le réseau lorsqu'elle est bon marché et restituée ou utilisée lorsqu'elle est chère.
Si les entreprises de services publics, les EMSP et les gouvernements intervenaient et contribuaient à l'investissement dans la technologie "Vehicle-to-Grid", cela profiterait à l'ensemble de la société.
Exigences techniques relatives aux véhicules connectés au réseau
Pour que la technologie "véhicule-réseau" fonctionne, plusieurs conditions techniques doivent être remplies.
Station de recharge V2G
Le premier est un chargeur dédié aux véhicules électriques (Vehicle-to-Grid). Comme son nom l'indique, il ne s'agit pas d'un chargeur de VE ordinaire, mais d'un chargeur bidirectionnel qui prend en charge la fonction V2G. Il n'y en a pas beaucoup sur le marché, mais ils existent, et d'autres seront disponibles lorsque la technologie passera du stade de projet à celui d'adoption commerciale.
Pour que la technologie V2G fonctionne, la communication entre le véhicule électrique, la station de recharge du véhicule électrique et le backend doit être assurée. Chargement intelligent des VE Le logiciel de gestion de l'électricité est essentiel. Le logiciel doit contrôler la quantité d'électricité qu'un VE tire d'une station de recharge et la quantité qu'il restitue.
Cette communication est rendue possible par la norme ISO 15118, qui permet au véhicule électrique de communiquer l'état de charge de sa batterie à la station de recharge, et par le protocole OCPP 2.0 pour la communication entre la station de recharge et le logiciel d'arrière-plan.
Si cela vous semble familier, vous avez raison. Il s'agit de la même exigence que pour Chargement de véhicules électriques Plug and Charge.
Véhicules électriques compatibles V2G
Pour l'instant, il semble que les constructeurs de voitures électriques, à quelques exceptions près, ne soient pas très enthousiastes à l'idée d'adopter la technologie "Vehicle-to-Grid".
Il n'y a pas beaucoup de voitures compatibles V2G sur le marché, seules la Nissan Leaf, la Mitsubishi Outlander et la Ford F-150 Lightning étant officiellement confirmées comme étant compatibles V2G au moment de la rédaction de cet article.
Hyundai, Kia, MG et Porche sont les candidats les plus probables, mais il n'y a pas de confirmation officielle.
Il y a des rumeurs selon lesquelles Tesla peut prendre en charge le V2G, mais l'entreprise déconseille l'utilisation du V2G et vous risquez d'annuler la garantie en le faisant.
On peut affirmer sans risque que pour que le V2G réussisse, les constructeurs automobiles doivent eux aussi faire leur part.
Logiciel de recharge de véhicules électriques compatible V2G
La dernière partie est la plus simple !
Tous Chargement intelligent des VE peut être relativement facilement mise à niveau pour prendre en charge les solutions Vehicle-to-grid (v2G), Vehicle-to-home (V2H), Vehicle-to-Load (V2L) ou Vehicle-to-everything (V2X).
Il n'a pas besoin d'une mise à niveau particulière tant qu'il est effectivement "intelligent" (et pas seulement commercialisé comme tel). Cela signifie qu'il doit prendre en charge des fonctions telles que Branchez et chargez, gestion dynamique de la charge des VE, Équilibrage de la charge des VE, etc.
La partie la plus délicate est peut-être le fait qu'il doit prendre en charge des fonctionnalités avancées. Facturation des VE pour être en mesure de traiter les modèles d'entreprise "Vehicle-to-Grid".
La technologie V2G aura-t-elle une incidence sur la durée de vie des batteries des voitures ?
Lorsque le système V2G charge et décharge la batterie, la question la plus fréquente que se posent les automobilistes est de savoir si cela aura une incidence sur la durée de vie de la batterie. La batterie étant l'élément le plus coûteux d'un véhicule électrique, cette question est tout à fait justifiée.
Il existe des études sur ce sujet, mais elles aboutissent parfois à des conclusions opposées. Pour un aperçu technique de ces études, lisez ici.
Pour l'instant, les dernières études montrent que la technologie "Vehicle-to-Grid" doit inclure un logiciel de gestion des batteries adéquat afin d'éviter les cycles de décharge dommageables.
Les experts affirment que le V2G n'affectera pas (ou très peu) la durée de vie des batteries si tout est fait correctement. Certains scientifiques affirment même que le V2G peut l'améliorer.
La question reste de savoir si les utilisateurs feront confiance à ces affirmations et si la récompense est suffisamment alléchante pour qu'ils l'essaient.
La technologie "Vehicle-to-Grid" a beaucoup évolué depuis la première publication de la théorie il y a plus de 20 ans. Nous verrons si elle se répand et quand. En tout cas, en théorie, c'est un excellent concept.
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