Les propriétaires américains équipés de panneaux solaires peuvent revendre l'électricité excédentaire qu'ils génèrent à leur réseau local. Les propriétaires de véhicules électriques (VE) devraient-ils pouvoir faire la même chose ?

Dans un article publié dans ACS Sustainable Chemical &Ingénierie .

L'idée gagne du terrain dans certaines parties du Canada et de l'Europe comme moyen d'équilibrer l'inadéquation croissante de l'utilisation et de la production d'électricité qui se produit lorsque les sources d'énergie solaire et éolienne dépendantes des conditions météorologiques sont mises en ligne. Les sources d'énergie renouvelables, même si elles sont meilleures pour la planète, ne peuvent pas remplacer l'énergie traditionnelle car elles ne sont pas toujours disponibles. La capacité de stocker de l'énergie dans une batterie de la taille d'une centrale électrique peut résoudre ce problème. Mais où pouvez-vous trouver ce genre de capacité de batterie ? Dans les véhicules électriques stationnés.

Pour aider à évaluer la faisabilité des systèmes V2G, Heta Gandhi, un Ph.D. étudiant dans le laboratoire d'Andrew White, professeur agrégé de génie chimique à la Hajim School of Engineering and Applied Sciences de Rochester, a développé un modèle informatique qui prend en compte des facteurs qui n'avaient pas été pris en compte auparavant. Par exemple, son modèle prend en compte la dégradation des batteries, ainsi qu'un large éventail de temps de trajet, de distances et d'autres scénarios. Elle et White, son co-auteur, ont utilisé le modèle informatique pour développer une analyse coûts-avantages pour les participants V2G dans six grandes villes américaines. Les travaux aident les chercheurs et les ingénieurs à comprendre comment les décisions de conception affectent les personnes utilisant leurs propres véhicules en V2G, une considération importante pour atteindre des niveaux plus élevés d'énergie renouvelable.

L'analyse a montré que :

• Les économies annuelles potentielles pour les utilisateurs V2G à Boston, Chicago, Phoenix, New York, Washington, D.C. et San Francisco allaient de 120 $ à 150 $ par an, une grande partie de la variation reflétant les différences dans les tarifs d'électricité variables locaux.
• Laisser les navetteurs fixer leur propre prix de vente seuil est essentiel pour rendre un programme V2G rentable pour les navetteurs.
• Pour rentabiliser les programmes V2G, il est plus important d'augmenter à la fois l'efficacité de la charge et le taux de charge de la batterie que de développer des batteries lithium-ion moins chères.

Tous les résultats étaient basés sur des données recueillies avant la pandémie de COVID-19, qui a profondément modifié les habitudes de travail et de conduite des gens. Mais il y a déjà des signes d'une résurgence des voyages et un nombre croissant de personnes retournant au travail, note Gandhi. De plus, l'utilisation croissante des véhicules électriques et des énergies renouvelables dans ce pays suggère que le V2G sera à terme une considération importante pour les décideurs américains.

"Ce document, je pense, est très précieux si nous essayons réellement de suivre une voie où les gens peuvent décharger de l'électricité dans leurs véhicules et la revendre au réseau", a déclaré Gandhi. "Cela nécessitera une infrastructure supplémentaire. Cependant, le V2G offre une excellente solution pour le stockage de l'énergie et la stabilité du réseau. Alors pourquoi ne pas le faire ici ?"

Faire fonctionner les systèmes véhicule-réseau

"Un véhicule électrique est déjà connecté au réseau lorsque vous utilisez un chargeur public, ou n'importe quel chargeur d'ailleurs", explique Gandhi. "Si vous faites [un chargeur] bidirectionnel, il peut également transférer l'énergie du véhicule vers le réseau."

Une opération V2G typique fonctionne comme ceci :

• La batterie du véhicule électrique est chargée pendant les heures creuses, généralement au milieu de la nuit.
• L'utilisateur se rend au travail et utilise une fraction de la capacité de la batterie ce faisant.
• Pendant que l'utilisateur est au travail, la voiture inactive est branchée au réseau aux heures de pointe et l'électricité est revendue au réseau si l'opérateur du réseau en a besoin.
• Une partie de la capacité de la batterie est réservée pour le retour à la maison.
• Le cycle se répète.

Le modèle décrit dans cet article fait progresser la modélisation précédente dans son utilisation intensive des données du US Census Bureau et d'autres sources. Gandhi a ensuite utilisé la modélisation stochastique pour échantillonner de manière aléatoire toutes les données afin de tenir compte d'autant de variables que possible, telles que les variations des itinéraires et des distances de déplacement des individus, les habitudes de travail, etc. Le modèle tient compte des tarifs d'électricité historiques et calcule les coûts de dégradation de la batterie en fonction de ces variables.

"Nous ne nous sommes pas limités à un seul utilisateur ni supposé que tous les utilisateurs parcourraient 16 kilomètres chaque jour et qu'ils travaillaient tous de 8h à 17h, car ce n'est pas le cas", déclare Gandhi.