Par Jean-Louis Busquet, rédacteur en chef du mensuel spécialisé Plein Soleil (Tecsol)
Production d’électricité photovoltaïque et mobilité électrique sont deux axes importants de la transition énergétique.
Fortement complémentaires, elles doivent être exploitées à l’unisson des technologies digitales à l’instar de la blockchain. Pour une mobilité solaire propre !
Chers lecteurs d’Xpair, en bonus de cette chronique de Jean-Louis Busquet, une vidéo vous est proposée sur le sujet, rendez-vous en fin de texte.
Le secteur des transports représente aujourd’hui le premier émetteur de gaz à effet de serre (GES) en France. Le pouvoir a semble-t-il pris conscience des enjeux et de l’urgence d’agir.
Actuellement, selon l’AVERE, le nombre d’immatriculations en véhicules électriques a atteint le nombre de 275 000 unités parmi un parc total de véhicules de plus de 32 millions d’unités.
Source : AVERE France, Baromètre annuel de la mobilité électrique, janvier 2020
En même temps, la France fait partie du peloton de tête européen en termes d’équipements de recharge de type bornes, les Pays Bas étant en première position. On dénombre 30 000 points de recharge en France. Les bornes de recharges font à présent de plus en plus partie du paysage urbain (aires d’autoroute, hôtels...).
Nombre de points de recharge : état des lieux par pays (07/01/2020)
Source : AVERE France, Baromètre annuel de la mobilité électrique, janvier 2020
Le projet de loi d’orientation des mobilités se donne ainsi comme objectif de parvenir d’ici à 2040 à la fin de la vente des véhicules utilisant des énergies fossiles. Simultanément, les projections des constructeurs et des pouvoirs publics prévoient plus d’un million de véhicules électriques en circulation en France à l’horizon 2022-2023 et 4,8 millions en 2028. Des statistiques ambitieuses et prometteuses pour contenir les émissions de GES à la condition que la recharge de ces véhicules soit le plus possible décarbonée alors même que la réduction à 50% de la production nucléaire en 2035 a été actée.
Mobelsol : favoriser une source de recharge locale solaire
C’est dans ce contexte que s’inscrit comme une évidence le recours à l’énergie solaire. Selon l’ADEME, plus de la moitié des émissions de GES provient de la circulation des voitures individuelles et près de 70 % des déplacements quotidiens s’effectuent aujourd’hui en voiture, y compris pour des déplacements de quelques kilomètres. Dans 75 % des cas, ces trajets se font avec un seul passager à bord. Dans ce cadre-là, l’électromobilité couplée au solaire photovoltaïque prend tout son sens. « En effet, une installation de 3 kWc sur la toiture d’une maison, avec une production annuelle de 2 800 kWh, permet à un véhicule électrique urbain d’effectuer quelques 14 000 km par an. Le soutien solaire sera profitable car, à défaut, recharger un véhicule électrique à domicile peut multiplier par deux la consommation d’électricité réseau du ménage » confie André Joffre fondateur du bureau d’études Tecsol et président du pôle de compétitivité DERBI. Et justement, Tecsol et sa spin-off Sunchain, spécialisée en blockchain énergie, sont à l’initiative d’un projet qui vise à dégager ce type de synergies entre le photovoltaïque et l’électromobilité.
L’objet du projet MOBELSOL est de faire en sorte que l’électricité qui alimente les véhicules électriques provienne le plus possible d’une source photovoltaïque locale, plutôt que de provenir du réseau après avoir parcouru de longues distances. Les bornes de recharge dites « intelligentes » peuvent être pilotées pour inciter économiquement les « électromobilistes » à recharger leur véhicule au moment opportun ; ceci fonctionnant sur le principe des heures pleines et des heures creuses que l’on utilise pour le chauffage de l’eau chaude sanitaire. Au-delà, les bornes peuvent privilégier l’alimentation photovoltaïque, notamment en cas de surcharge particulière sur le réseau (congestion, incident…), ce qui peut apporter un service à son gestionnaire. Le dispositif s‘attachera à répondre au besoin de garantir la recharge à tout moment.
Le concept de solaire en itinérance
Avec MOBELSOL, il s’agit de faire appel à une large palette d’installations de production photovoltaïques, allant de l’ombrière photovoltaïque abritant les voitures sur un parking, aux panneaux photovoltaïques sur le toit de la maison à quelques kilomètres de là. « Ceci introduit l’idée d’un usage du solaire en « itinérance », démarche dans laquelle tout acteur - particuliers, administrations, entreprises - pourrait s’inscrire, dans un premier temps dans un périmètre d’un kilomètre de rayon, en accord avec le cadre réglementaire sur l’autoconsommation collective » poursuit André Joffre. A travers ce concept, il s’agit de virtualiser sur le réseau public de distribution d’électricité un réseau supplémentaire capable, en fonction des données de comptage issues des compteurs de production et de consommation, d’affecter de l’électricité solaire aux différents utilisateurs de véhicules électriques impliqués et de certifier l’origine de l’électricité utilisée. Cette répartition sera effectuée selon des règles à inscrire dans une chaîne de blocs dédiée, ce d’un point de vue mathématique et économique, et non pas physique comme de bien entendu. La quête d’itinérance dont il est question est animée par plusieurs objectifs, notamment :
- inciter les utilisateurs de véhicules électriques à recharger ces derniers aux moments de fort ensoleillement et en fonction de la disponibilité des bornes à ces moments-là ;
- encourager les auto producteurs solaires à augmenter leur taux d’autoconsommation et d’autoproduction solaire ;
- maximiser un phasage en temps réel grâce au foisonnement des consommations au niveau des bâtiments et des bornes. Le pilotage interviendrait au niveau de la borne, avec commande en puissance de la recharge par l’utilisateur, via une application.
Le dossier constitué a été labellisé par le pôle de compétitivité ENR DERBI en janvier 2019 et a reçu un premier avis informel favorable de la part de l’ADEME. La constitution d’un consortium solide réunissant une pluralité de compétences (électromobilité, énergie solaire, modélisation économique, digital, réseau, réglementaire) est en cours de finalisation pour une demande de financement public en soutien d’un ancrage de l’innovation en Occitanie pour commencer.
Installer des panneaux photovoltaïques sur un maximum de surface
Et il suffit de se tourner vers la Californie pour comprendre l’intérêt de cette innovation. Il y a quelque temps, EDF Renouvelables annonçait un partenariat avec Powerflex Systems, entreprise spécialisée dans le domaine des technologies de recharge, basée à Los Altos : « Pour permettre à l’État de Californie d’atteindre son objectif à l’horizon 2030, soit 60 % d’énergie renouvelable et cinq millions de véhicules électriques, nous devons déployer des milliers de bornes de recharge à faible coût sur les lieux de travail, favorisant ainsi la recharge en journée pour faire face à la baisse de production solaire [en soirée] », déclarait alors George Lee, directeur général de PowerFlex. « L’organisation d’une coordination fluide entre une production d’énergie solaire variable et la charge flexible liée à la recharge des véhicules électriques sera déterminante pour la fiabilité à long terme de notre réseau. » Il est donc souhaitable et possible d’associer énergie photovoltaïque et électromobilité et de conforter l’intérêt d’installer des panneaux photovoltaïques sur un maximum de surface de manière à augmenter le taux d’autoconsommation en temps réel dans une logique de circuit court. « Ce nouveau schéma de fonctionnement sera possible grâce au numérique, via par exemple la certification par blockchain de l’origine des électrons, et grâce à la recharge intelligente qui permet le contrôle du processus » conclut Georges Lee. Du grain à moudre pour le projet MOBELSOL…
Task 17 : nouveau projet de l’Agence Internationale de l’Energie sur la mobilité électrique solaire
L’AIE et son programme d’innovation sur le photovoltaïque ont désormais un projet spécifique de R&D sur la mobilité électrique solaire: la Task 17. Ce projet piloté par le Japon et le NEDO, son bras armé en termes d’innovation, vise à analyser le très prometteur secteur de la mobilité solaire à la fois au niveau du PV embarqué dans les véhicules que sur la recharge solaire. Les Pays Bas font également très bonne figure parmi les forces vives de ce projet, de même que l’Australie et la Chine ou l’on compte déjà un nombre impressionnant de véhicules électriques. La participation de la France, avec en son sein le bureau d’études Tecsol, a également bien été confirmée. Le volet français s’intitule PV2E Mobility et vise à « étudier l’énergie et la puissance photovoltaïques (PV) embarquées et stationnaires pour et dans les transports ». Souvent encore considéré comme très prospectif et disruptif, ce domaine connaît de fulgurantes avancées.
Bonus : Vidéo bâtiment connecté et e-mobilité vertueuse
Table ronde conférence lors de la Journée de Efficacité Energétique et Environnementale du bâtiment EnerJ-meeting Paris, le 6 février 2020 au Palais Brongniart.
Vidéo EnerJ-meeting « bâtiment connecté et e-mobilité vertueuse »
Participants : Christophe Courtois - Directeur général, Tecsol, Olivier Terral - Responsable programme mobilité électrique, ENEDIS, Mona Levacher - Directrice de l’offre véhicules électriques Monde, Groupe PSA, Hervé Rivoalen - Directeur marketing stratégique et smart charging à la direction mobilité électrique groupe, EDF
Par Jean-Louis Busquet, rédacteur en chef du mensuel spécialisé Plein Soleil (Tecsol)
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