[Ce reportage présente les travaux menés par Edison, DREEV (filiale d’EDF) et le Politecnico di Torino pour tester, simuler et optimiser une technologie prometteuse, le Vehicle-to-Grid (V2G), capable de restituer de l’énergie au réseau et de soutenir la transition énergétique. Il fait intervenir Pablo Tosco (responsable mobilité électrique), Marco Zampolli (spécialiste essais systèmes de recharge des véhicules électriques), Ettore Bompard (professeur en système d’énergie électrique), Enrico Pons (professeur associé en système d’énergie électrique) et Eugenio Casotti (chef de projet mobilité électrique).]
Vehicle-to-Grid, la révolution de la recharge pour la mobilité électrique
Le Vehicle-to-Grid transforme les utilisateurs de véhicules électriques en acteurs actifs du réseau électrique.
Pablo Tosco : Grâce à ce système, les véhicules électriques reçoivent non seulement de l’énergie du réseau, mais sont également capables de la restituer, en vendant l’énergie cumulée dans leurs batteries pendant les périodes de pointe, lorsque la demande énergétique est particulièrement élevée.
De cette manière, le V2G peut contribuer à rendre le système électrique plus efficace et plus flexible. Edison regarde avec intérêt ce nouveau paradigme de mobilité électrique et ici, dans les Officine Edison de Turin, nous travaillons sur un projet en collaboration avec Politecnico di Torino pour étudier la façon d'optimiser l’utilisation des batteries des véhicules pour fournir des services au réseau électrique.
L’objectif est d’acquérir un savoir-faire technique avancé pouvant devenir un avantage concurrentiel lorsque les évolutions techniques, législatives et réglementaires permettront d’intégrer pleinement les infrastructures de recharge aux réseaux électriques.
Au coeur de la technologie V2G se trouve un composant fondamental, le chargeur bidirectionnel.
Marco Zampolli : Il s’agit d’un appareil doté d’un onduleur interne capable de convertir le courant continu provenant de la batterie du véhicule en courant alternatif pour le réinjecter dans le réseau électrique et vice versa.
Nous avons ici une borne de recharge ABB, un chargeur triphasé de 11kW. C’est un produit qui a été sélectionné par DREEV, la filiale d’EDF qui développe et met sur le marché des services de recharge intelligente. Ce chargeur utilise le standard de communication CHAdeMO.
Ce standard de communication a été développé au Japon et est actuellement le seul capable de gérer des flux d’énergie bidirectionnels. Malheureusement, peu de produits et de voitures adoptent la technologie V2G. Parmi celles-ci se trouve la Nissan Leaf que nous utilisons pour nos tests en laboratoire.
La normalisation elle-même est l’un des principaux obstacles à la mise oeuvre à grande échelle du Vehicle-to-Grid. Cependant, des protocoles ouverts sont en cours de développement pour la communication et l’échange de données entre les véhicules, les systèmes de recharge et le réseau électrique.
Ettore Bompard : Pour ce projet de recherche, nous avons utilisé une technique innovante qui est la simulation en temps réel avec du Power Hardware in the Loop. Cela signifie que nous assemblons une réalité virtuelle qui est le modèle du réseau électrique recréé dans le simulateur en temps réel avec une réalité physique qui est la voiture électrique avec sa borne de recharge qui sont connectées via un amplificateur de puissance à l’intérieur du simulateur.
Le matériel fait donc partie de la simulation et croit être connecté au réseau réel alors qu’en réalité il est connecté à son modèle virtuel, communiquant exactement comme il le ferait dans un contexte réel et permettant ainsi l’analyse d’expériences extrêmement réalistes.
Enrico Pons : Pour évaluer l’interaction entre les systèmes de recharge bidirectionnelle et le réseau électrique, nous avons développé un modèle qui reproduit une partie du réseau de distribution moyenne et basse tension jusqu’aux prises de courant de recharge à l’intérieur du parking.
Ce modèle a été exécuté sur le simulateur temps réel et les bornes réelles que vous venez de voir étaient connectées à la simulation via un amplificateur de puissance. De cette manière, il a été possible d’évaluer les chutes et les pertes de tension sur le réseau lorsque les systèmes sont en charge ou en décharge.
Un autre aspect intéressant qui a été étudié concerne la qualité de l’énergie. En effet, les harmoniques de courant peuvent avoir tendance à s’additionner au point de devenir critiques pour le système, notamment si les systèmes de recharge sont installés très proches les uns des autres.
Ces aspects sont très importants et doivent être pris en considération lors de la conception du système électrique des bornes de recharge afin qu’elles fonctionnent correctement et de manière rentable d’un point de vue économique.
Eugenio Casotti : Les piliers de la stratégie mobilité électrique d’Edison concernent les méthodes de recharge innovantes et intelligentes, notamment le paradigme Vehicle-to-Grid. Cette technologie permet une interaction significative entre les véhicules électriques et les réseaux, et rend possibles de nouveaux modèles économiques et de nouveaux services dans lesquels les fournisseurs d’énergie comme Edison joueront un rôle de plus en plus important.
Nous connaissons un certain retard par rapport à d’autres pays, mais dans les prochaines années le Vehicle-to-Grid sortira des laboratoires ici aussi pour créer de nouvelles offres commerciales que nous pourrons proposer à nos clients.
Il n’est pas toujours facile d’anticiper l’avenir, mais je suis sûr que nous serons également des pionniers de l’innovation dans le domaine de la mobilité électrique.
Milan, Turin
