Pourquoi la recharge du véhicule au réseau pourrait être le moyen le moins cher de sécuriser l’énergie renouvelable

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Le système électrique britannique subit des changements importants et rapides. Elle possède la plus grande capacité installée d’éolien offshore au monde, a effectivement cessé de produire de l’électricité à partir du charbon et a enregistré une baisse de 20% de la demande depuis le début de la pandémie COVID-19.

Cependant, cette transition du charbon traditionnel et fiable à la production éolienne et solaire dépendante des conditions météorologiques pose des défis croissants pour faire correspondre l’offre et la demande d’électricité à chaque instant. C’est là que les grands systèmes de stockage d’énergie à l’échelle du réseau pourraient aider à réguler et à amortir l’offre et la demande, et à améliorer le contrôle du réseau.

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Le gouvernement britannique a récemment annoncé la suppression des barrières de planification aux projets de stockage d’énergie de plus de 50 MW en Angleterre et de 350 MW au Pays de Galles. Selon le gouvernement, cela permettra la création d’une nouvelle capacité de stockage d’énergie importante. Le Royaume-Uni a actuellement 1 GW d’unités de stockage de batteries opérationnelles et 13,5 GW supplémentaires de projets de batteries en cours de développement au stade de la planification.

Cette intervention du gouvernement crée un environnement de planification qui pourrait permettre au Royaume-Uni d’atteindre son objectif d’émissions nettes de carbone nulles d’ici 2050. Cela pourrait se produire soit avec une forte proportion de production d’énergie renouvelable centralisée à grande échelle, soit avec une plus grande priorité sur des projets communautaires plus petits tels que des éoliennes et des panneaux solaires appartenant à des intérêts locaux. Les batteries contribueront en particulier de manière significative à la régulation du réseau de 30 GW supplémentaires d’éolien offshore d’ici 2030 (pour atteindre l’objectif britannique de 40 GW d’éolien offshore d’ici cette année).

Mais la recherche de systèmes de batteries stationnaires toujours plus grands n’est peut-être pas la solution optimale pour le Royaume-Uni pour avoir un avenir en énergie renouvelable. Au lieu de cela, la réponse pourrait résider dans les garages et parkings du pays.

Alors que le Royaume-Uni est passé de la production d’électricité à partir de combustibles fossiles à l’énergie renouvelable, les émissions de CO₂ du secteur de l’approvisionnement énergétique sont passées de plus de 40% du total britannique en 1990 à 25% en 2019. Cela signifie que le secteur des transports est désormais le plus grand émetteur, produisant un tiers de toutes les émissions de CO₂ au Royaume-Uni.

Cela a conduit à une concentration croissante sur l’introduction de véhicules hybrides rechargeables et tout électriques. Comme seulement une voiture sur dix vendue au Royaume-Uni entre dans ces catégories, il reste encore du chemin à parcourir pour réduire l’impact des véhicules à essence et diesel. Il faut beaucoup plus d’infrastructures pour les soutenir, et leur popularité croissante augmente la quantité d’électricité que le réseau doit fournir, dont un tiers est encore produit à partir de gaz naturel.

Cependant, les véhicules électriques pourraient également contribuer à rendre la production d’électricité plus verte. Lorsqu’un véhicule électrique est branché pour être rechargé, il permet effectivement au réseau électrique d’accéder à sa batterie. Lorsque de nombreux véhicules sont tous branchés en même temps, ils créent un très grand magasin de batteries agrégé. Il s’agit d’un concept connu sous le nom de Vehicle-to-Grid (V2G), qui pourrait créer une réserve d’énergie alternative beaucoup plus grande et moins chère que les grands systèmes de batteries stationnaires.

Il y a 38,2 millions de véhicules immatriculés au Royaume-Uni, dont quelque 31,5 millions de voitures. S’il s’agissait de véhicules électriques à batterie (chacun stockant en moyenne 50 kWh d’énergie et connecté via un chargeur de 7 kW), cela pourrait créer une méga batterie distribuée à l’échelle nationale d’une capacité de 220,5 GW. Ce serait plus de 15 fois la taille de la grande batterie de stockage actuellement prévue.

Option moins chère

Les coûts de cette batterie agrégée seraient également beaucoup plus faciles à supporter car les propriétaires de véhicules individuels achèteraient les voitures et les batteries, au lieu que le gouvernement et les investisseurs privés aient à dépenser des millions dans de grands projets. Le coût des batteries de véhicules électriques a chuté de 87% au cours des dix dernières années à une moyenne de 156 $ US / kWh (123 £ / kWh), et est en voie d’atteindre environ 100 $ US / kWh d’ici 2023.

Les coûts du système de batterie stationnaire à grande échelle sont au moins le double de ce montant. En effet, les travaux de génie civil, le câblage, les boîtiers, l’électronique de puissance et même les systèmes de climatisation pour réguler la température de la batterie sont tous nécessaires pour les grands systèmes de batteries stationnaires.

Le stockage véhicule-réseau est encore un concept naissant. Il nécessite un équipement de charge bidirectionnel dédié qui peut également communiquer avec les véhicules, ainsi que des systèmes de contrôle d’agrégateur de haut niveau. Cependant, toute cette technologie existe.

En effet, il existe une gamme de projets de démonstrateurs V2G au Royaume-Uni. Nissan, en particulier, a adopté cette technologie et propose déjà un système de véhicule à domicile (V2H) plus limité qui permet aux gens d’utiliser leur voiture pour stocker l’énergie des panneaux solaires sur les toits jusqu’à ce qu’elle soit nécessaire à la maison la nuit.

Ainsi, alors que le gouvernement britannique a raison de dire que le réseau national a besoin de plus de stockage d’énergie pour soutenir le passage à une production d’énergie renouvelable supplémentaire, se concentrer sur la construction de batteries volumineuses et coûteuses n’est pas nécessairement la solution. Au lieu de cela, les véhicules électriques pourraient permettre au public britannique de partager facilement leurs voitures pour aider à créer un monde post-COVID plus propre et plus altruiste.La conversation

Cet article est republié de The Conversation par Andrew Cruden, professeur de technologie énergétique, Université de Southampton sous une licence Creative Commons. Lisez l’article original.

Publié le 1 août 2020 – 17:00 UTC