La voiture électrique comme batterie mondiale

Le redressement énergétique nécessite la conversion de la production d’électricité en sources régénératives. Cependant, les énergies solaire et éolienne ont l’inconvénient de ne pas être nécessairement disponibles au moment où elles sont nécessaires. Les systèmes de stockage de l’électricité pourraient résoudre ce problème, mais ils sont coûteux. C’est là qu’entrent en jeu les voitures électriques, qui ont de grosses batteries dont les capacités ne sont pas toujours pleinement utilisées. La mobilité électrique, qui bénéficie aujourd’hui d’un soutien particulier dans de nombreux pays, ne se limite pas aux objectifs environnementaux évidents qui peuvent être atteints à court terme. L’attrait principal de l’électro mobilité réside dans sa fonction potentielle dans la mise en œuvre du retournement de la production d’énergie, de la production conventionnelle à la production régénérative. 

Inconvénient du retournement énergétique : la disparité temporelle entre production et consommation

La production d’énergie solaire et éolienne est extrêmement écologique, mais elle a un petit défaut. L’électricité n’est pas nécessairement produite au moment où elle est nécessaire. Cependant, une loi incontournable de l’industrie électrique veut que la production d’électricité, ou plutôt sa fourniture, corresponde à sa consommation en fractions de seconde. Contrairement aux centrales électriques, cependant, le soleil et le vent produisent de l’électricité comme ils l’entendent. Ils ne tiennent pas compte des exigences de la consommation. Le photovoltaïque a certainement l’avantage de fournir beaucoup d’électricité, surtout lorsque, d’après l’expérience, la consommation atteint également des pics, c’est-à-dire à midi. Mais quand les nuages se déplacent devant le soleil, rien ne fonctionne.

Et que se passe-t-il quand le soleil brille de mille feux et qu’une brise fraîche fait tourner les éoliennes ? Aujourd’hui encore, on produit plus d’électricité qu’on ne peut en consommer. Bref, avec la production d’énergie régénérative, la production et la consommation d’électricité ne coïncident pas nécessairement dans le temps.

Comment résoudre le problème de la disparité temporelle entre production et consommation ?

Traditionnellement, le stockage de l’électricité a toujours existé, bien qu’à petite échelle. La plupart d’entre elles sont des centrales de pompage-turbinage. Dans ces centrales, l’eau est pompée sur un gradient lorsqu’il y a un excès d’électricité, qui est ensuite drainée lorsqu’il y a une pénurie d’électricité et chassée par des turbines de production d’énergie. Cependant, les solutions de stockage existantes sont loin d’être suffisantes pour fournir aux sociétés industrielles européennes des solutions de stockage. Un professeur de l’université des sciences appliquées de Furtwängler a calculé qu’il faudrait convertir toute la Forêt-Noire en centrale de pompage pour assurer l’approvisionnement en électricité de l’Allemagne pendant deux jours. Cela semble irréaliste.

Des scientifiques du monde entier sont donc à la recherche de solutions de stockage. De l’air comprimé à haute pression dans des cavernes souterraines, des sels qui absorbent l’énergie, des batteries au lithium-ion de la taille d’un garage, d’un cycle complet d’hydrogène. Il existe de nombreuses idées qu’une solution de stockage révolutionnaire n’a pas encore pu mettre au point.

Voitures électriques : le stockage électrique sur roues

Les véhicules électriques ne sont rien de plus que des batteries roulantes. Une voiture électrique moderne de milieu de gamme est généralement équipée d’un système de batteries d’une capacité de 20 à 30 kWh. Pour une autonomie de 100 à 150 km, la consommation se situe donc entre 15 et 20 kWh aux 100 km. L’idée est maintenant d’utiliser les capacités inutilisées des batteries des voitures électriques comme stockage d’énergie à court terme pour le réseau électrique. Le terme technique pour cette technologie est “charge bidirectionnelle” et charge dans deux directions. Lorsque cette idée est présentée au public, le scepticisme est généralement palpable, car de nombreuses personnes sont effrayées par l’idée de ne pas avoir d’électricité dans les batteries de leur véhicule lorsqu’elles veulent partir. Mais les scénarios de charge bidirectionnelle sont un peu plus complexes, et personne ne doit le craindre. Ce concept ne fonctionne que dans le cadre du réseau intelligent, le réseau intelligent du futur. L’intelligence du Smart Grid est basée sur des informations concernant l’état actuel du réseau et son futur statut. Les informations sur l’avenir sont basées sur des valeurs empiriques ou devraient être fournies par les consommateurs eux-mêmes.

Scénario de mobilité électrique dans le Smart Grid

Un scénario de voiture électrique comme dispositif de stockage de l’électricité dans le Smart Grid pourrait donc ressembler à ceci :

Le matin, le conducteur de la voiture électrique se rend au travail dans sa voiture électrique. Comme dans la plupart des cas, il ne s’agit que d’une courte distance, disons 30 kilomètres. La batterie de son véhicule est presque vide lorsqu’il arrive au travail. Le propriétaire de la voiture électrique connecte sa voiture à une station de recharge sur le parking de son employeur. C’est une journée ensoleillée et une brise fraîche souffle sur elle. Conditions optimales pour les énergies régénératives : les panneaux solaires grésillent, les éoliennes tournent sans relâche. Il y a de l’électricité bon marché en abondance. Les batteries de la voiture sont complètement chargées et le prix de l’électricité, qui est régulé par l’offre et la demande, est bas. Le conducteur rentre chez lui le soir et connecte sa voiture à sa boîte murale, la station de recharge pour la maison. Il utilise une application pour smartphone afin d’informer le réseau électrique qu’il ne se rendra au travail que demain. Le Smart Grid peut donc utiliser la moitié de sa batterie pour produire de l’électricité, car malheureusement il fait nuit au début du mois d’octobre et en plus le vent s’est calmé. Par conséquent, l’électricité est chère ce soir, et votre propriétaire de voiture peut maintenant même vendre son électricité, qu’il a achetée à bas prix pendant la journée, de manière rentable.

L’avenir est possible

Il devient clair que ce scénario est basé sur certaines conditions préalables qui n’ont pas encore été mises en œuvre. Par exemple, les signaux de prix en temps réel émis par les fournisseurs d’énergie pour orienter le comportement des consommateurs d’électricité dans un sens favorable au réseau électrique sont encore actuellement de purs rêves d’avenir. La technologie de la recharge bidirectionnelle existe cependant déjà et pourrait rapidement devenir réalité si les véhicules électriques étaient distribués des millions de fois.