Les voitures électriques à recharge intelligente avec un mécanisme de prix dynamique peuvent jouer un rôle important pour empêcher la surcharge du réseau électrique. Pour son PDEng à l'Université de Twente, Marieke van Amstel d'ElaadNL et Enexis Netbeheer ont conçu un modèle pour rendre la demande et l'offre d'électricité plus flexibles. Cela éliminera le plus grand risque de surcharge du réseau électrique. Les gestionnaires de réseau doivent pouvoir intervenir si nécessaire et faire recharger les voitures plus lentement en cas de risque de surcharge.

La semaine dernière, Marieke van Amstel a soutenu avec succès sa thèse (Doctorat professionnel en ingénierie) intitulée Flexibility System Design for Electric Vehicles. Effectuer la gestion de la congestion pour le DSO, à Arnhem, les Pays-Bas. Elle a créé une conception de système pour la flexibilité du réseau électrique pour l'opérateur de réseau électrique Enexis et ElaadNL, le centre de connaissance et d'innovation pour la recharge intelligente des véhicules électriques. Elle a basé sa conception sur une analyse de l'impact de différents types de recharge intelligente sur l'utilisation du réseau électrique à l'aide d'une simulation informatique d'un quartier de la ville néerlandaise de Den Bosch.

Examen des variantes de charge intelligente

Une gamme de méthodes de recharge intelligentes est disponible. Les stimuli des prix peuvent souvent jouer un rôle, par exemple. Il existe déjà un marché de l'énergie qui rend la tarification attrayante dans des créneaux horaires moins chers. Et dans les expériences en cours, les acteurs du marché sont payés pour le niveau de flexibilité qu'ils offrent en matière de demande d'électricité. Dans d'autres tests de charge intelligente, la gestion des bornes de recharge est ajustée pour délivrer moins de puissance aux heures de pointe, et plus pendant les heures creuses. Les chercheurs examinent également le scénario dans lequel l'opérateur du réseau transmet un signal de commande direct qui ralentit la charge des voitures électriques s'il existe un risque de surcharge du réseau électrique. L'étude compare neuf scénarios dans un modèle de simulation basé sur des agents pour un quartier de Den Bosch présentant une variété de types résidentiels et d'options de facturation. La simulation suppose le mix électrique attendu en 2030, 80 % de tous les ménages possèdent une voiture électrique.

La charge intelligente avec des profils dynamiques réduit les pics de charge

Entre autres, la simulation démontre que la recharge intelligente avec des profils statiques doit être déconseillée. Par exemple, si vous n'autorisez pas la recharge des véhicules électriques entre 17h00 et 19h00 pour réduire la charge aux heures de pointe, un nouveau pic encore plus élevé se produit à la fin de cette fenêtre de temps. Toutes les voitures branchées avant 19h00 commenceront à se recharger simultanément à 19h00. Profils dynamiques, en fonction d'un marché par exemple, entraînent une réduction de la charge de pointe.

Van Amstel souhaite ajouter un mécanisme de contrôle pour les opérateurs de réseau électrique afin d'éviter les surcharges. Un contrat de capacité flexible serait une option possible. Le contrat de capacité permet aux gestionnaires de réseaux électriques régionaux de mettre en œuvre des limites de capacité lorsque le réseau électrique est menacé de surcharge. Un signal est ensuite envoyé aux appareils flexibles, comme les bornes de recharge pour véhicules électriques, ils consomment donc moins d'énergie temporairement. La simulation montre que l'intervention n'est nécessaire qu'accessoirement si le marché fonctionne correctement.

Opportunités et défis pour le réseau électrique

L'essor des véhicules électriques peut présenter à la fois un défi et une opportunité dans la gestion du réseau électrique. Si plusieurs véhicules sont chargés simultanément dans un même quartier, cela peut conduire à des demandes élevées (ou excessives) sur le réseau électrique à l'avenir. La demande de pointe d'une voiture électrique moderne est comparable à celle de dix ménages. La charge intelligente résout ce problème, résultant en une utilisation plus efficace du réseau. Le déploiement de la technologie intelligente signifiera que les voitures se rechargeront principalement en dehors des heures de pointe. De cette façon, les voitures électriques peuvent améliorer la flexibilité de la demande d'électricité, permettant une plus grande contribution de l'énergie solaire et éolienne au réseau. Traditionnellement, l'offre est ajustée à la demande (les centrales doivent produire plus d'électricité lors des pics de demande), mais maintenant la demande peut aussi être ajustée à l'offre. C'est une bonne chose pour un système énergétique qui génère de plus en plus d'électricité à partir de sources durables. En utilisant la charge intelligente, les véhicules électriques pourront se recharger plus rapidement aux moments de forte production d'énergie solaire ou éolienne.