Dénommé PV2E Mobility, un projet de recherche sur l’utilisation du photovoltaïque dans les transports a été lancé en début d’année. Coordonné par Manuela Sechilariu (Professeur des Universités, Microgrids et gestion d’énergie à l’Université de Technologie de Compiègne), il constitue la contribution française à un vaste programme sur le photovoltaïque lancé par l’Agence Internationale de l’Energie. Outre l’UTC qui est à la fois une Grande Ecole et une Université qui délivre le titre d’ingénieur dans plusieurs domaines, ce projet de recherche est mené avec le concours du Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA), du bureau d’études techniques en énergie solaire Tecsol, de SAP Labs France, du bureau d’études en efficacité énergétique Polymage et du distributeur d’énergie Enedis. Ce projet bénéficie par ailleurs du soutien financier de l’ADEME. L’objectif principal de ce projet s’étalant sur 40 mois est d’examiner les tenants et les aboutissants concernant l’apport de l’énergie photovoltaïque dans le transport. Ceci en prenant en compte deux dimensions : le photovoltaïque embarqué dans le véhicule et son utilisation dans les infrastructures de recharge. Le projet cherchera notamment à mettre en exergue les barrières et les exigences pour que le photovoltaïque puisse intervenir efficacement dans ces deux dimensions. Concernant les IRVE, il montrera tout l’intérêt d’associer le photovoltaïque aux smart grids et examinera également l’impact sociétal ainsi que les conditions de l’acceptabilité sociale du photovoltaïque.
Le photovoltaïque embarqué dans les véhicules
Pour la partie liée à l’utilisation du photovoltaïque embarqué dans les véhicules, le projet PV2E Mobility cherchera à déterminer quelle quantité d’énergie est-il possible de produire à l’aide du photovoltaïque, ce que l’on peut faire de cette énergie et si son utilisation est réaliste. D’ores et déjà, plusieurs projets pilotes sont engagés concernant aussi bien des véhicules électriques légers que des véhicules lourds comme des camions ou des bus équipés en panneaux photovoltaïques. L’objectif est de voir, sur une durée suffisamment importante allant de 6 mois à 1 an, s’il est possible avec ses panneaux de produire suffisamment d’énergie pour que ces véhicules puissent accomplir leurs trajets habituels. A partir des données récoltées, il sera possible de mieux cerner quand et comment utiliser l’énergie solaire produite. Une énergie qui ne sera pas forcément suffisante pour faire rouler le véhicule sur de longues distances, mais qui pourra être utile sur de courts trajets ou pour faire fonctionner un grand nombre d’auxiliaires. D’autre part, l’étude portera sur la technologie photovoltaïque en elle-même, dont le rendement doit être amélioré, car elle constitue pour l’instant l’obstacle principal à son utilisation autrement que comme une source d’énergie d’appoint.
L’utilisation dans les infrastructures de recharge
Concernant l’utilisation du photovoltaïque dans les infrastructures de recharge, l’objectif principal du projet de recherche consistera à investiguer et à explorer de nouvelles stratégies de gestion intelligente des bornes, de manière à parvenir à une optimisation énergétique en temps réel. Actuellement, la plupart des IRVE ayant recours au photovoltaïque n’injectent pas directement de l’énergie dans le véhicule, mais dans le réseau. Outre le fait d’apporter de l’ombre au véhicule, ce qui fait du bien à sa batterie, il s’agit d’une production passive d’énergie renouvelable, sans savoir si le réseau en a réellement besoin. Le recours au photovoltaïque ne sera véritablement intéressant qu’avec des infrastructures de recharge intelligentes. Aujourd’hui, en raison de l’intermittence de cette énergie, le photovoltaïque est pratiquement indissociable du stockage. D’où la notion de microgrid qui comporte des sources d’énergie renouvelable, de la charge et du stockage avec une connexion au réseau public d’électricité. Avec un pilotage intelligent grâce à des algorithmes, il sera possible d’optimiser la gestion de l’énergie et de déterminer quelle source d’énergie intervient et à quel moment, de façon à arriver à un coût énergétique faible, ainsi qu’à un impact limité sur le réseau d’électricité.
Photovoltaïque et smart grids Permettant une gestion optimisée de l’énergie, l’utilisation de ces IRVE intelligentes sera susceptible de favoriser le développement de services comme le Vehicle to Grid (V2G) ou le Vehicle to Home (V2H). Pilotés intelligemment, ces services donneront plus de flexibilité au réseau d’électricité et permettront ainsi de pallier aux pics de consommation. Cependant, si cela fonctionne déjà sur certains sites pilotes, il est encore trop tôt pour prédire si ce type de services va se répandre massivement. L’un des objectifs du projet PV2E Mobility consiste à mettre en évidence les différents obstacles à franchir et à déterminer la faisabilité et la fiabilité de tels services. Leur diffusion massive impliquerait qu’un grand nombre de véhicules électriques soient connectés en permanence à une borne, ce qui imposerait une multiplication de leur nombre, mais aussi un nouveau dimensionnement d’électrique de puissance pour les convertisseurs et les câbles afin de pouvoir décharger à forte puissance les véhicules dans le réseau si celui-ci en a besoin. Il sera également nécessaire de concevoir de nouvelles interfaces de connexion et de communication afin que les bornes puissent enregistrer les conditions dans lesquels les utilisateurs sont d’accord pour effectuer une décharge dans le réseau, mais aussi à quels moments ils auront besoin de leur véhicule et avec quel niveau de charge de batterie.
Les conditions d’une bonne acceptabilité sociale
Le plus ou moins grand développement de ces IRVE intelligentes dépendra aussi de leur acceptation sociale. Un des aspects du projet de recherche s’attachera donc à étudier l’impact sociétal de l’utilisation du photovoltaïque dans les transports et à déterminer les conditions de l’acceptabilité sociale de ces IIRVE. Pour l’instant, selon Manuela Sechilariu, les premières études montrent que les utilisateurs potentiels sont plutôt favorables à l’utilisation du photovoltaïque dans la recharge du véhicule électrique, de même qu’à un service V2G. Ceci toutefois à condition de bien savoir ce que l’on fait avec cette énergie, ce que cela rapportera financièrement, et à qui. Mais, outre le fait qu’elles ne sont pas encore suffisamment représentatives, ces études se basent essentiellement sur de futurs utilisateurs potentiels et non sur de véritables utilisateurs. Le projet PV2E Mobility s’attachera à combler ce manque et à analyser les barrières susceptibles de freiner le développement des infrastructures de recharge ayant recours au photovoltaïque. Ainsi, pour une implantation en milieu urbain d’IIRVE de type ombrières, il sera sans doute nécessaire d’accorder une grande importance à leur design et à leur intégration dans le paysage. Une consultation au préalable de la population des sites concernés s’imposera. Un problème qui se posera moins pour une installation dans un grand parking où une simple ombrière ne dérange personne et apporte de l’ombre, ce qui est plutôt bien vu.
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