Par rapport aux sources d’énergie primaires, comme le charbon, le gaz ou le pétrole, l’électricité reste difficile à stocker. Un temps très court sépare sa production et sa consommation. Le développement technologique permet de pallier partiellement ce problème : le stockage de l’énergie sous forme d’électricité est rendu possible par l’amélioration des batteries, dont les batteries de voitures électriques. C’est l’une des missions de MOBILIZE, qui conçoit et industrialise des solutions innovantes de stockage d’énergie, notamment à travers des partenariats – comme le contrat récemment conclu avec la start-up betteries.
L’essor des énergies renouvelables implique des ruptures dans la production d’électricité. Lorsque le vent ne fait pas tourner suffisamment les éoliennes, ou que le soleil manque, l’énergie produite diminue. Stocker l’électricité produite pendant les phases de forte production dans des batteries, pour la redistribuer ensuite durant les phases « creuses », est une solution à cette intermittence.
Ce système a un intérêt écologique important : le stockage d’énergie évite que les centrales thermiques n’aient à prendre le relais en cas de rupture de production éolienne ou solaire. À l’échelle d’un réseau électrique, national ou régional, la batterie représente donc une solution décarbonée. De plus, les voitures électriques branchées sur le réseau ont la possibilité de servir de stockage, et d‘injecter du courant dans le réseau lors des phases creuses. Une technologie que l’on appelle le « Vehicle-to-Grid » ou V2G.
En considérant l’utilisation intelligente du stockage d’énergie, ou smart grid, de nombreux avantages écologiques pourraient émerger avec le V2G. Les connecteurs des voitures et les bornes publiques parviennent à échanger des données. Cela permet de moduler la recharge d’une voiture en fonction de l’électricité disponible sur l’intégralité d’un réseau.
Le smart grid aide à « mieux » stocker, en fonction de la période de la journée ou de la production. Les batteries conservent de l’énergie « propre », c’est-à-dire bas-carbone, pour anticiper ces moments de sous-production. Elles constituent ainsi une solution durable.
Comme leur équivalent thermique, les voitures électriques passent une grande partie de la journée garées. Au moyen, notamment, de bornes de recharge « réversible », ces temps d’arrêt bénéficient au réseau électrique ou à l’utilisateur. Un conducteur arrive au travail, gare sa voiture, la branche sur le secteur. La recharge intelligente intégrée au véhicule choisit de remplir la batterie lorsque l’électricité est décarbonée (et moins chère). À l’inverse, lorsque la batterie est pleine et qu’un pic de consommation débute, la réversibilité de la borne permet au réseau d’intégrer quelques kilowatts stockés dans la batterie.
À partir de ce principe, et de l’existence du smart grid, l’utilisation de la batterie s’insère dans une stratégie optimisée d’utilisation de l’énergie. L’appoint stocké dans les véhicules électriques sert ainsi la nuit lorsque les centrales solaires ne produisent pas de courant. Les pics de consommation sont par ailleurs anticipés pour que les voitures branchées se rechargent en heure creuse et que leur électricité soit disponible au bon moment.
Au sein de smart cities, le principe du V2G révolutionne l’utilisation du réseau électrique. Contre la variabilité de la production, de l’offre et de la demande, une flotte en autopartage, dans laquelle tous les véhicules ne sont pas utilisés au même moment, devient une sorte de centrale électrique. Les véhicules garés et chargés fournissent à la ville des kilowatts d’appoint au meilleur moment. Une telle solution, encore en attente de déploiement à grande échelle, est testée par Renault et ses partenaires à Porto Santo (Portugal) : une véritable smart island (ou « île intelligente »).
Solution d’avenir pour la sobriété énergétique et une distribution d’électricité bas-carbone optimisée, le Vehicle-to-Grid doit encore lever quelques verrous technologiques et institutionnels. Actuellement en phase d’expérimentation, le V2G entrera en phase d’industrialisation dans les années à venir. Sous réserve de proposer une offre gagnant-gagnant – pourquoi pas en rétribuant par exemple les automobilistes volontaires pour que le réseau puise dans leur batterie –, ce procédé pourrait bouleverser l’usage de la voiture électrique.
Le V2G se conjugue avec le développement de batteries lithium-ion de plus en plus perfectionnées, pouvant encore avoir plusieurs usages après leur vie automobile (en « seconde vie »), qui étendent leur cycle de vie et l’insèrent dans une véritable économie circulaire avant d’être finalement recyclées. Ces solutions ont la faveur d’industriels comme le Groupe Renault, mais également d’énergéticiens, des acteurs qui participent à l’avènement d’une mobilité et d’une production électrique bas-carbone et répondent ainsi à l’enjeu global de baisse des émissions de CO2.
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