La solution
L’objectif fixé par la loi Energie Climat d’atteindre la neutralité carbone d’ici 2050 et de disposer de 33 % d’énergies renouvelables dans la consommation finale d’énergie à l’horizon 2030 implique le développement de projets performants et innovants. Responsables de 27 % des émissions globales et 32 % de la consommation d’énergie finale, les transports représentent le premier secteur émetteur de GES en France. Traditionnellement associée à l’usage individuel, la voiture devient support d’usages partagés et s’accompagne de nouvelles offres de services.
La voiture individuelle thermique ne présente plus un horizon durable. En revanche, la voiture électrique joue un rôle essentiel dans ces nouvelles offres de service en devenant un vecteur d’intégration des énergies renouvelables dans les réseaux et en participant à l’équilibre offre/demande en énergie.
C’est dans ce cadre que le syndicat mixte Morbihan Energies conduit, à titre expérimental et en collaboration avec Mobilize le programme de recherche « FlexMob’île ».
Mobilize et Morbihan Energies ont installé à Belle-Ile-en-Mer, sur le site du VVF un réseau électrique local (micro-grid) pour expérimenter de nouveaux usages du véhicule électrique.
Ce projet place l’automobile électrique au cœur de la flexibilité énergétique, palliant l’intermittence de la production énergétique solaire en la réinjectant dans le réseau au moment le plus opportun. Il intègre également l’économie circulaire en réutilisant les batteries de seconde vie « Renault ZOE » des véhicules électriques.
Grâce aux capteurs placés à l’intérieur des cuves, une alerte e-mail est émise aussitôt que le seuil de remplissage fixé est atteint, évitant ainsi tout débordement. Le superviseur peut réagir instantanément en déclenchant une intervention ou en intégrant les conteneurs pleins à une tournée de collecte programmée. Pour cela, il dispose d’une interface web personnalisée et sécurisée sur laquelle il visualise une cartographie présentant l’intégralité du parc de contenants, équipés ou non de capteurs de télérelève. La collecte peut être suivie en temps réel grâce à l’application mobile des chauffeurs, qui remontent ainsi facilement tout incident terrain (stationnement gênant la collecte, dépôts sauvages, l’état d’un conteneur...).
Le projet s’appuie sur quatre piliers :
- Production d’énergie solaire
Le système est composé d’un système de stockage stationnaire de 200 kWh relié à des panneaux solaires d’une puissance de 76 kWc et géré automatiquement par un système de pilotage de l’énergie.
- Système de stockage basé sur les batteries de véhicules électriques.
Un container de 10 batteries Renault ZOE de seconde vie, cumulant une capacité de stockage de 200 kWh est installé. Le container est chargé lorsque la production de l’énergie solaire dépasse la demande ou pendant les heures creuses. Le dispositif permet de recharger les véhicules électriques des clients du VVF avec de l’énergie bas-carbone, et le surplus de la production contribue à optimiser la consommation énergétique du village-vacances.
- Des Véhicules To Grid (V2G)
2 Véhicules bidirectionnels (prototype de Renault ZOE) capables de réinjecter de l’énergie sur le réseau sont présents sur le site
- Système de gestion intelligente pour maximiser l’utilisation de l’énergie solaire
Ces véhicules seront pilotés par le système de gestion intelligente du micro-grid et pourront stocker l’énergie et la réinjecter dans le réseau local en cas de besoin.
L’objectif de cette expérimentation est ainsi d’étudier l’apport de la recharge réversible sur un réseau électrique local en complément du système de stockage d’énergie, pour maximiser l’utilisation de l’énergie solaire du site et limiter le recours à l’électricité du réseau d’électricité principal.
Valeur ajoutée
L’expérimentation est conduite de la façon suivante :
Le « smart charging » : pilotage de la recharge sur les infrastructures de recharge de véhicules électriques (IRVE).
Le véhicule électrique n'a pas nécessairement besoin de l'énergie au moment où il est raccordé à la borne. L’expérimentation permettra d’analyser et d’interpréter des données relatives au comportement de l'usager, aux caractéristiques de son véhicule électrique pour les traduire en profils de recharge.
L’intégration de la recharge bidirectionnelle (V2G – Véhicule to Grid).
Les batteries des véhicules électriques stockent une quantité importante d'énergie. Aujourd’hui, un véhicule de type Renault Zoé a une batterie capable d’alimenter une habitation pendant deux jours. Le véhicule est en capacité de stocker le surplus d’électricité produite en temps réel par les énergies renouvelables. Inversement, en cas de besoin, le véhicule peut injecter sur le réseau. L’expérimentation permettra ici d’étudier et de tester la possibilité de considérer les véhicules électriques, pendant les périodes où ils sont stationnés, comme des batteries capables in fine de réinjecter l’énergie stockée. L'enjeu est majeur : l’utilisation des véhicules électriques comme moyens de régulation du système électrique pourrait participer à l'intégration et surtout à l’optimisation de la production/consommation.
L’usage de batteries de seconde vie issues de véhicules électriques pour du stockage innovant.
Les perspectives d’évolution croissante de commercialisation de véhicules électriques nécessitent d’anticiper, dès à présent, le traitement des batteries quand elles ne répondent plus aux exigences de l’automobile. Un nouveau modèle de rentabilité apparaît alors : la réutilisation des batteries en seconde vie. Ces batteries peuvent répondre à deux enjeux majeurs : le coût et la capacité de stockage des énergies renouvelables. Cette expérimentation vise à tirer profit des batteries utilisées sur des véhicules électriques dont la capacité a chuté pour les utiliser en seconde application, avant recyclage.
Ces batteries seront utilisées dans un système de stockage. Il sera géré par un logiciel d’exploitation qui permettra au gestionnaire du site de définir les contraintes et les paramètres spécifiques. Le logiciel utilisera des algorithmes pour optimiser la charge et la décharge du stockage en respectant les contraintes du site et en maximisant la valeur dégagée.
Les impacts pour le territoires et les habitants
La recharge bidirectionnelle en favorisant une électricité pour rouler ou stocker revêt donc un avantage écologique, et en jouant sur l’équilibre offre/demande présente un intérêt économique avéré.
Les batteries seront utilisées dans un système de stockage d'énergie intelligent pour augmenter la flexibilité en association à de nouveaux services. Elles permettront, par exemple, à un hôtel de stocker l’énergie de panneaux solaires pendant la journée pour la restituer le soir pour chauffer les bungalows.
Contact
Edouard CEREUIL
Edouard.cereuil@morbihan-energies.fr
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