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Infrastructures de recharge pour VÉ avec Geotab Energy

Eric Mallia, vice-président, Geotab Energy. PHOTO Geotab

Le développement d’une infrastructure solide pour soutenir les VÉ nécessite plusieurs considérations.

Bien qu’il y ait actuellement beaucoup de discussions sur l’accélération de l’adoption des VÉ, en particulier dans les pays plus avancés, il reste à voir comment cela se passera réellement dans les années à venir. Actuellement, certains des plus grands défis pour les VÉ se concentrent sur l’infrastructure qui les soutient, y compris le réseau électrique et les options de chargement.

Pour tenter d’approfondir certains de ces sujets et découvrir comment l’infrastructure des VÉ évolue, Autosphere.ca a interviewé Eric Mallia, vice-président de Geotab Energy. Voici ce qu’il avait à dire.

Concernant les obstacles au développement d’une infrastructure de recharge efficace et cohésive

Autosphère : Quels sont actuellement les principaux obstacles qui subsistent dans le développement d’une infrastructure de recharge pour les VÉ ?

Eric Mallia : Nous nous concentrons sur l’infrastructure du réseau électrique nécessaire à la recharge des VÉ, qu’il s’agisse de lieux résidentiels et/ou commerciaux, où le potentiel est de créer des points de pincement sur le réseau par le regroupement des VÉ.

Pour le propriétaire moyen d’un VÉ, ce n’est probablement pas une chose à laquelle il pense – au contraire, il regarde, lorsqu’il conduit son véhicule, où il peut le recharger et si ces installations sont adéquates pour répondre à ses besoins.

Mais, à mesure que la technologie des batteries s’améliore et que leur coût diminue, le besoin réel de recharge publique (en théorie du moins) diminue. Dans ce contexte, nous devons donc veiller à ce que les gens puissent faire de longs trajets et à ce qu’ils soient à l’aise pour trouver des source de recharge.

Par conséquent, il faut consacrer beaucoup de temps et d’énergie à penser à des investissements dans le réseau électrique et à la manière de soutenir ce réseau avec toutes les charges qui vont être mises en ligne et où il existe un potentiel pour garantir que tout fonctionne correctement.

AS : Pouvez-vous nous donner quelques exemples à ce sujet ?

EM : Prenons ma situation personnelle. Dans mon cas, je conduis actuellement une Tesla Model 3 et j’ai un panneau de 100 ampères dans mon garage, j’ai donc pu y installer ma station de recharge.

Je ne possède actuellement qu’un seul VÉ, mais si je devais en ajouter un deuxième comme véhicule familial, il n’y a actuellement aucun moyen de le recharger à la maison en utilisant ce même panneau de 100 ampères. Je devrais donc passer à un panneau de 200 ampères.

Cette logique s’applique également lorsque vous sortez de la maison et que vous pensez à un transformateur de distribution qui alimente, disons, dix maisons. Et souvent, ce sont des transformateurs de 50 KVA ou de 100 KVA qui n’ont pas été conçus pour les VÉ. Donc, si vous avez maintenant trois, quatre ou cinq VÉ en charge sur ce seul transformateur, cela ajoute beaucoup de stress au réseau électrique.

Pour remédier à ce problème, il faut renforcer l’infrastructure du réseau électrique, ou investir dans la gestion du chargement et faire charger les gens à des moments où cela n’ajoute pas de stress au réseau.

plug in car EV battery

Ce n’est pas seulement l’infrastructure, mais aussi la manière dont la recharge des VÉ est gérée qui sera déterminante pour le succès futur de ce type de véhicule. PHOTO General Motors

Comprendre la recharge gérée par les VÉ

AS : D’après ce que nous comprenons, une solution est ce que l’on appelle la « tarification dirigée ». Pouvez-vous nous en dire plus à ce sujet ?

EM : Dans le cadre de nos recherches, nous avons pu identifier certains avantages pour la gestion du réseau, que l’on appelle les avantages liés aux coûts de capacité évités ou les avantages liés aux coûts énergétiques évités.

Cela signifie essentiellement que pour chaque kilowatt que nous n’ajoutons pas au système aux heures de pointe, il y a un avantage monétaire à cela. Par conséquent, nous n’avons pas à ajouter de capacité, qu’il s’agisse de plus de centrales électriques ou de sous-stations ou de plus de capacité de transport ou de distribution.

Chaque région et chaque service public a la possibilité de calculer quels sont les dollars par kilowatt en période de pointe qu’ils pourraient capter en gérant la recharge des VÉ. Ainsi, au lieu de construire davantage d’infrastructures, si nous pouvons gérer intelligemment la consommation d’électricité grâce à la recharge intelligente, nous pouvons déterminer la valeur monétaire.

Nous avons découvert que cette valeur monétaire varie entre 80 dollars par kilowattheure et 300 dollars par kilowattheure selon la région, le réseau et l’infrastructure en place. Lorsque nous réfléchissons à la mise en place d’une analyse de rentabilité pour la recharge gérée, nous examinons vraiment les aspects économiques de l’enlèvement d’un kilowatt de charge de pointe du système de recharge et de son placement ailleurs.

Nous devons donc nous demander combien d’argent nous pouvons attribuer à cette valeur et, si nous pouvons le faire, comment les contribuables qui contribuent à payer l’entretien du réseau électrique peuvent en bénéficier.

Essentiellement, ce que fait alors la tarification gérée par les VÉ, c’est déplacer la charge de charge des heures de pointe et capturer ce coût-bénéfice de capacité évité afin que les contribuables n’aient pas à supporter la charge de la construction de plus d’infrastructures parce que nous gérons la consommation d’électricité de manière plus intelligente.

Les régions critiques pour la modernisation du réseau

AS : Y a-t-il des régions ou des pays particuliers où la modernisation du réseau sera essentielle pour garantir l’efficacité du fonctionnement des VÉ et pourquoi ?

EM : Si l’on prend le marché américain comme exemple, il y a certaines régions du pays où la charge des VÉ est plus vulnérable et où le risque de regroupement des VÉ ou de points de bascule est plus grand.

Il y a aussi des régions où le rapport coût-bénéfice de la capacité évitée peut être plus élevé. Un bon exemple est le programme Geotab Energy à New York, où nous savons que les bénéfices des coûts de capacité évités qui sont réalisés sont plus importants que dans d’autres régions.

Ce programme particulier est florissant parce que l’économie est très logique et que les propriétaires de VÉ sont très enthousiastes à l’idée de participer à ce programme et de recevoir des récompenses pour avoir rechargé leur véhicule aux heures creuses.

AS : Il faut également tenir compte de l’élément de catastrophe naturelle, n’est-ce pas ?

EM : Les catastrophes naturelles ou les événements climatiques peuvent avoir un impact très important sur le réseau électrique et il est important de se demander comment les VÉ pourraient fournir des services pendant ces périodes afin d’alléger la pression sur le réseau.

Si l’on se rappelle les feux de forêt en Californie en 2020, le résultat net a été des baisses de tension et des pannes d’électricité dans différentes communautés en raison de la pression exercée sur le réseau. À l’époque, les services publics de l’État demandaient aux gens de consommer moins d’électricité. Et avec une recharge mieux gérée des VÉ, c’est quelque chose que nous pourrions déployer – ce qu’ils appellent une répartition – lors d’un événement extrême comme celui-là.

Ainsi, dans les régions où l’on observe des phénomènes comme les incendies de forêt en Californie ou dans d’autres régions de la côte ouest, ou les grandes tempêtes ou les ouragans que l’on peut rencontrer à l’est, le résultat peut créer des dégâts sur les infrastructures de distribution.

C’est pourquoi la capacité à réduire les tensions sur le réseau par des initiatives telles que la tarification dirigée peut devenir extrêmement précieuse. Et lorsque vous commencez à réfléchir aux régions les plus sensibles à ces événements climatiques, cela vous permet de vous concentrer sur le développement de solutions pour réduire l’impact de ces défis sur le réseau électrique et le fonctionnement des VÉ.

Impact du développement et de la technologie des VÉ

AS : Quel a été l’impact du développement et de la technologie des VÉ sur la tarification et l’attrait pour les consommateurs et les parcs ?

EM : Nous avons parlé plus tôt de la conduite à longue distance avec les VÉ et ce que nous constatons aujourd’hui, c’est que les coûts des batteries diminuent, alors que dans le même temps, nous voyons des batteries plus grosses dans la dernière génération de véhicules qui nécessitent également moins de temps pour se recharger.

C’est un facteur important pour le confort des consommateurs et aussi pour la confiance dans les VÉ, tant pour les consommateurs que pour les parcs de véhicules. Geotab Energy a effectué des recherches pour comprendre l’évolution de la recharge des VÉ. Si nous examinons les données de 2014 à 2019 par exemple, le VÉ moyen se recharge deux fois plus vite qu’il ne l’était cinq ans plus tôt.

En 2014, le VÉ moyen se rechargeait à 4,5 kilowatts par heure et en 2019, il se rechargeait à 9,2 kilowatts par heure. Cela s’explique par la taille et la composition des batteries, qui peuvent stocker plus d’énergie et se charger plus rapidement, mais du point de vue des infrastructures, c’est un peu une arme à double tranchant.

Si les VÉ peuvent se recharger plus rapidement et parcourir de plus longues distances, leur attrait augmente, tout comme le taux d’adoption. En fin de compte, cela peut poser de plus gros problèmes ou présenter de plus grands avantages, selon la façon dont vous « gérez » la recharge.

AS : Alors que le parc de VÉ devrait augmenter, comment la dynamique du rechargement des VÉ est-elle susceptible d’évoluer en termes de disponibilité, de temps de rechargement et de génération de revenus ?

EM : Chez Geotab Energy, l’un des principaux objectifs a été de donner aux utilisateurs de VÉ ou aux parcs de VÉ la possibilité de ne pas faire partie du problème mais plutôt de la solution.

Pour ce faire, il faut toutefois comprendre l’équation de la valeur que les VÉ apportent et fournir aux gens les outils et les possibilités qui leur permettent de le démontrer.

Une chose qui est certainement utile est que, comme les VÉ ont maintenant une plus grande autonomie, la crainte de perdre de l’autonomie ou d’être bloqué devient moins préoccupante.

Nous savons, en examinant les données, que beaucoup de véhicules font ce que nous appelons un pré-conditionnement avant d’être utilisés pendant la journée. Une meilleure gestion thermique de la batterie signifie que moins d’énergie est épuisée par la batterie du véhicule, ce qui permet de les utiliser plus longtemps entre les recharges.

Cela signifie moins de consommation globale du réseau et c’est quelque chose que nous avons suivi.

Concernant l’impact du climat/temps sur la performance des batteries des VÉ

AS : Quel est l’impact du climat/temps sur la capacité/fréquence de charge en termes de changement de performance des batteries des VÉ ?

EM : Ce qui est intéressant, c’est qu’il y a un peu de paradoxe, en particulier pendant les mois d’hiver. Dans les régions très froides, comme certaines parties du Canada, la distance parcourue par les conducteurs est moindre, mais la consommation de kilowattheures est plus élevée en raison de la climatisation et/ou de l’efficacité de la batterie.

Par conséquent, le véhicule doit être rechargé plus fréquemment entre les trajets, ce qui a un impact certain. Nous savons que les équipementiers travaillent très dur, non seulement pour que la chimie des batteries soit plus résistante dans ces conditions, mais aussi pour la gestion thermique des batteries elles-mêmes et pour trouver de nouvelles façons de le faire.

Si nous pensons aux premiers jours des VÉ sur le marché (2010-2011 par exemple), à l’époque nous avions des véhicules qui utilisaient des batteries refroidies par air et d’autres qui utilisaient une gestion thermique à base de liquide. Depuis lors, nous avons découvert que le refroidissement par air n’était pas très efficace, et le secteur s’est tourné vers la gestion thermique par liquide.

La chimie et la conception des batteries continuent d’évoluer et, avec elles, la gestion thermique de ces batteries aussi.

Sur les délais d’amélioration de l’infrastructure de recharge des VÉ

AS : Y a-t-il des délais approximatifs que vous pouvez fournir en termes d’améliorations de l’infrastructure de recharge des VÉ existante ?

EM : Encore une fois, lorsque nous parlons d’infrastructure, il y a plusieurs façons de la classer.

En termes de disponibilité des stations publiques et de recharge sur le lieu de travail, il y a beaucoup d’initiatives en cours actuellement. Sur cette base, je ne pense pas qu’il y ait vraiment beaucoup d’inquiétudes concernant la disponibilité de la recharge publique.

Chez Geotab Energy, nous nous concentrons davantage sur l’infrastructure électrique pour soutenir tout cela. Au cours des six dernières années, nous avons travaillé avec des partenaires des services publics pour comprendre comment les VÉ se rechargent sur leur réseau et nous avons lancé Geotab Energy avec 30 programmes de services publics en place en Amérique du Nord.

Dans le cadre de ces programmes, les services publics collectent des données et essaient des solutions de gestion de la charge des VÉ afin de pouvoir proposer des programmes évolutifs à leurs clients, ce que nous verrons probablement d’ici 2023-24.

Par conséquent, en termes de gestion de la charge, nous nous attendons à ce qu’elle s’intensifie réellement au cours de cette décennie.

 

Catégories : Éditorial, Parc
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