Points clés à retenir
|
Qu'est-ce que la recharge intelligente des véhicules électriques ?
La recharge intelligente des véhicules électriques utilise un logiciel pour gérer activement le moment et la manière dont les véhicules électriques se rechargent en fonction de la capacité disponible du site et du réseau. Plutôt que de recharger à la puissance maximale par défaut, la recharge intelligente optimise le comportement de recharge afin de réduire les coûts énergétiques, d'éviter la surcharge du réseau, d'améliorer le temps de fonctionnement et de favoriser la participation aux programmes des services publics, tout en répondant aux besoins conducteur .
Pourquoi la recharge intelligente des véhicules électriques est-elle importante ?
L'adoption des véhicules électriques s'accélère. On compte aujourd'hui plus de 60 millions de voitures électriques en circulation dans le monde, contre 26 millions en 2022. Les véhicules électriques devraient représenter environ 2,5 % de la demande mondiale d'électricité d'ici 2030 (environ 4 % en Europe), ce qui ajoutera une nouvelle charge aux réseaux de distribution locaux déjà saturés.
Alors que les services publics s'efforcent de renforcer les réseaux et d'augmenter leur capacité, les développeurs de sites de recharge pour véhicules électriques à haute puissance sont souvent confrontés à de longs délais pour l'obtention des permis, l'interconnexion et la mise à niveau du réseau. Cet écart entre la demande croissante en matière de recharge de véhicules électriques et l'expansion du réseau retarde la mise en service de nouveaux sites de recharge rapide.
La recharge intelligente des véhicules électriques aide les opérateurs de réseau à surmonter ces contraintes en gérant le moment et la manière dont les véhicules se rechargent. En optimisant la consommation d'énergie sur site et en réagissant aux signaux du réseau et aux fluctuations de prix, la recharge intelligente des véhicules électriques permet aux opérateurs de réseau d'augmenter la recharge des véhicules électriques sans surcharger les infrastructures ni augmenter les coûts énergétiques.
Comment fonctionne la recharge intelligente des véhicules électriques ?
La recharge intelligente des véhicules électriques est rendue possible grâce à une plateforme centralisée de gestion de la recharge des véhicules électriques. Les chargeurs intelligents pour véhicules électriques communiquent avec la plateforme, le véhicule et, éventuellement, le fournisseur d'électricité. Grâce aux données échangées entre ces canaux de communication, la plateforme contrôle le flux d'électricité sur un site tout en utilisant des techniques telles que :
- Équilibrage dynamique de la charge: répartition de la capacité électrique disponible pour la recharge des véhicules électriques selon des critères de priorité préconfigurés.
- Écrêtement des pics: réduire la quantité d'électricité allouée à la recharge des véhicules électriques afin de s'adapter aux charges non gérées et d'éviter les pics de consommation.
- Transfert de charge renouvelable: tirer parti des énergies renouvelables et du stockage local dans des batteries
- Optimisation dynamique des prix: intégration aux marchés de l'énergie pour enchérir sur les marchés à un jour et les prix spot horaires
Essentiellement, le système de gestion des points de recharge (CPMS) garantit que la bonne quantité d'énergie est consommée de manière optimale à partir de la bonne ressource et parvient au bon consommateur d'électricité au bon moment.
Quels sont les avantages de la recharge intelligente des véhicules électriques ?
La recharge intelligente des véhicules électriques offre des avantages considérables à l'ensemble de l'écosystème de recharge des VE, du fournisseur d'électricité aux conducteurs individuels. Elle optimise et stabilise le flux d'énergie au sein d'un réseau équilibré tout en garantissant un service plus fiable et une alimentation électrique de qualité.
1. Surmonter la capacité limitée du site
Avec la recharge intelligente des véhicules électriques, le logiciel de gestion des bornes de recharge (CPMS) utilise l'équilibrage dynamique de la charge pour répartir l'énergie disponible pour la recharge des véhicules électriques, garantissant ainsi que tous les véhicules bénéficient d'une part de la capacité disponible selon des critères de priorité préconfigurés.
Par exemple, un conducteur à un forfait premium sur un réseau de recharge peut obtenir une plus grande part de la puissance disponible, mais même un « invité » qui utilise le réseau en itinérance pourra tout de même recharger son véhicule, bien que plus lentement.
Modification dynamique de l'équilibrage de charge en fonction du nombre et des types de véhicules (ou d'abonnés) en cours de recharge :
- élimine le besoin de limites de puissance statiques sur les chargeurs individuels
- permet aux opérateurs de réseau de recharger jusqu'à six fois plus de véhicules électriques sur un même site
- évite la modernisation des infrastructures électriques
2. Évitez les disjoncteurs et les frais liés à la demande
Lorsqu'un thermostat déclenche le climatiseur d'un magasin de proximité, la consommation électrique du site peut atteindre un pic. Si tous les chargeurs sont occupés, cela peut déclencher les disjoncteurs et mettre tout le site hors service.
Pour éviter ce genre de scénario, un CPMS utilise le lissage des pics pour réduire la quantité d'électricité allouée à la recharge des véhicules électriques, afin que le site puisse :
- prendre en charge les charges non gérées telles que les climatiseurs ou les stations de lavage automobile
- éviter de dépasser sa capacité maximale contractuelle
- éviter les frais élevés liés à la demande en services publics
3. Augmenter la résilience énergétique des sites de recharge pour véhicules électriques
Les sources d'énergie renouvelables locales et les systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) peuvent fournir une alimentation de secours pour compléter le réseau en période de forte demande. Cela rend les sites de recharge pour véhicules électriques plus résilients sur le plan énergétique et garantit la continuité du service, offrant conducteurs une expérience de recharge fluide.
Même en cas de panne du réseau électrique, le site peut continuer à fournir une recharge pour véhicules électriques en utilisant l'énergie renouvelable et l'énergie stockée dans le BESS, tant que celles-ci sont disponibles.
4. Réduction des coûts énergétiques
Les énergies renouvelables sur site et les BESS jouent également un rôle essentiel dans la réduction des coûts énergétiques pour le propriétaire du site. Grâce à un contrôle précis de la manière et du moment où l'énergie est fournie pour une utilisation sur site, le CPMS peut privilégier les énergies renouvelables et les BESS locaux lorsque les prix de l'énergie du réseau sont élevés et réapprovisionner les BESS lorsque les coûts de l'énergie du réseau sont bas.
De même, grâce à l'intégration aux marchés de l'énergie, l'opérateur du réseau peut utiliser le CPMS pour s'approvisionner en énergie à moindre coût auprès du réseau en enchérissant à la fois sur les marchés journaliers et sur les prix spot horaires.
5. Générer des revenus
Pour les exploitants de bornes de recharge, les magasins de proximité et les détaillants de carburant qui cherchent à augmenter leurs marges bénéficiaires, la recharge intelligente des véhicules électriques peut contribuer à générer des revenus supplémentaires grâce à :
- Réduire la consommation d'électricité du réseau lors des événements de réponse à la demande. Tout en répondant à la demande grâce à l'énergie provenant des sources renouvelables sur site et des systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS), les opérateurs peuvent recevoir une compensation de la part des services publics pour avoir respecté les accords contractuels qui favorisent l'équilibrage du réseau.
- Participation aux marchés de flexibilité énergétique. Grâce à la réactivité d'un contrôleur sur site, les opérateurs peuvent réduire la quantité d'énergie prélevée sur le réseau lorsqu'une offre est activée, tandis que l'énergie excédentaire produite à partir de sources renouvelables ou stockée dans des systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) peut être revendue au réseau afin de générer des sources de revenus supplémentaires.
6. Atténuer les effets des connexions Internet peu fiables
Les chargeurs de véhicules électriques communiquent avec le CPMS back-end via Internet, qui peut être une connexion filaire ou via le réseau cellulaire. Dans tous les cas, Internet n'est pas une ressource extrêmement fiable et peut subir des pannes. Dans ce scénario, les chargeurs sont hors ligne et deviennent effectivement des charges non gérées.
En préconfigurant les chargeurs afin de limiter la puissance qu'ils peuvent consommer en cas de perturbation des communications, l'opérateur réseau peut s'assurer que tous les chargeurs continuent de fonctionner sans dépasser la capacité électrique du site ni provoquer de pics de charge élevés.
7. Accroître la résilience du réseau
Les services publics bénéficient également de la recharge intelligente des véhicules électriques. En réduisant le besoin d'augmenter la capacité électrique, la recharge intelligente des véhicules électriques permet aux services publics de reporter, voire d'éliminer, les coûteuses mises à niveau du réseau qui seraient autrement nécessaires pour soutenir la croissance exponentielle de l'adoption des véhicules électriques. Les programmes de réponse à la demande, les incitations liées au temps d'utilisation, les marchés flexibles, etc. sont tous facilités par la recharge intelligente des véhicules électriques et contribuent à maintenir la stabilité et l'équilibre du réseau, même en période de pointe.
8. Soutenir l'électrification de la flotte
Les flottes comptent parmi les premiers à avoir adopté les véhicules électriques, motivées par le coût total de possession, les exigences en matière d'émissions et les politiques réglementaires aux États-Unis et en Europe. À mesure que l'électrification des flottes se développe, la recharge intelligente des véhicules électriques aide les exploitants de flottes à :
- prendre en charge davantage de véhicules dans les dépôts dans les limites de la capacité du réseau existant
- réduire les coûts énergétiques et les pics de demande
- améliorer la résilience énergétique grâce à une utilisation plus intelligente de l'énergie disponible
- Déployer une infrastructure de recharge pour véhicules électriques sans mise à niveau immédiate du réseau électrique.
Pourquoi la recharge intelligente des véhicules électriques est-elle une nécessité pour les opérateurs de réseau ?
À mesure que l'adoption des véhicules électriques augmente et que les contraintes liées au réseau deviennent plus pressantes, la recharge intelligente des véhicules électriques n'est plus seulement un avantage, mais une nécessité.
- Il permet aux opérateurs de réseau d'évoluer efficacement.
- Il permet aux flottes d'atteindre leurs objectifs en matière de développement durable.
- Il aide les services publics à maintenir la stabilité du réseau malgré une demande croissante.
En gérant intelligemment les sources d'énergie, en s'adaptant aux conditions en temps réel et en débloquant de nouvelles sources de revenus, la recharge intelligente est essentielle pour transformer l'écosystème de recharge des véhicules électriques en une infrastructure résiliente, évolutive et économiquement viable.
Quelles normes de communication s'appliquent à la recharge intelligente des véhicules électriques ?
La recharge intelligente des véhicules électriques repose sur des normes de communication ouvertes qui permettent une recharge sécurisée et interopérable entre les bornes de recharge intelligentes, les véhicules électriques et les réseaux. Ces normes permettent aux chargeurs de véhicules électriques d'échanger des données avec les réseaux de recharge et les véhicules à des fins de surveillance, de contrôle et de participation à des programmes utilitaires.
| Standard | Ce qu'il permet | Pourquoi est-ce important pour la recharge intelligente des véhicules électriques ? |
|
|
Communication entre les stations de recharge et le réseau de recharge | Permet la surveillance et le contrôle à distance des stations de recharge, y compris la gestion des sessions et les réglages de puissance de recharge sur l'ensemble du réseau. |
|
ISO 15118 |
Communication sécurisée entre le véhicule électrique et la station de recharge | Prend en charge l'authentification automatique, la communication sécurisée et la préparation pour la recharge bidirectionnelle et le V2G. |
|
OpenADR |
Communication entre les systèmes de recharge et les services publics | Permet aux réseaux de recharge de réagir aux signaux de prix des services publics et aux événements liés à la réponse à la demande. |
| OSCP (Open Smart Charging Protocol) |
Communication entre le CPMS et les systèmes de gestion de l'énergie du site ou du réseau | Communique une prévision de la capacité disponible du réseau local et facilite la recharge intelligente des véhicules électriques en fonction de la capacité. |
En quoi la recharge intelligente des véhicules électriques diffère-t-elle de la recharge non gérée ?
La recharge non gérée signifie que les véhicules commencent immédiatement à se recharger à pleine puissance, sans contrôle ni coordination logicielle. La recharge intelligente des véhicules électriques est une recharge gérée, qui utilise un logiciel pour contrôler la puissance et le timing de la recharge en fonction des limites de puissance du site, des conditions du réseau et des charges non gérées, afin d'aider les opérateurs à éviter les surcharges tout en réduisant les coûts et en adaptant efficacement la recharge.
Comment la recharge intelligente des véhicules électriques se compare-t-elle à l'équilibrage de la charge de recharge des véhicules électriques et à la smart energy management?
Recharge intelligente des véhicules électriques, équilibrage de la charge de recharge des véhicules électriques et smart energy management sont étroitement liés, mais remplissent des rôles différents.
- Smart energy management équilibre la consommation énergétique globale du site tout au long de la journée, en mettant l'accent sur l'optimisation de l'utilisation de l'énergie afin de réduire les coûts tout en répondant à tous les besoins énergétiques d'un site de recharge de véhicules électriques.
- Équilibrage de la charge de recharge des véhicules électriques fait partie de la smart energy management et concerne plus particulièrement la manière dont l'énergie disponible est répartie entre les véhicules en cours de recharge.
- La recharge intelligente des véhicules électriques englobe des fonctionnalités telles que l'équilibrage de la charge de recharge des véhicules électriques, l'écrêtement des pics de consommation, etc., en réagissant aux conditions du réseau, aux signaux de prix et aux ressources énergétiques sur site afin d'optimiser les opérations de recharge.
À quels signaux la recharge intelligente des véhicules électriques réagit-elle ?
La recharge intelligente des véhicules électriques réagit aux signaux provenant du réseau, des tarifs et du site afin de gérer la puissance et le moment de la recharge dans les limites de la capacité disponible.
- Limites de capacité du réseau qui définissent la quantité d'électricité disponible sur un site
- Tarification de l'électricité en fonction de l'heure d'utilisation et en temps réel qui affectent les coûts de recharge des véhicules électriques
- Événements de réponse à la demande déclenchés par les services publics pour réduire ou déplacer la charge
- Production d'électricité sur site et disponibilité du BESS disponible pouvant compléter l'alimentation du réseau
Une recharge intelligente des véhicules électriques est-elle nécessaire pour la recharge rapide en courant continu ?
Bien qu'elle ne soit pas strictement nécessaire pour la recharge rapide en courant continu, la recharge intelligente des véhicules électriques est essentielle dans la pratique, car les niveaux de puissance et la complexité des sites augmentent. Les chargeurs rapides en courant continu consommant beaucoup d'énergie, la recharge intelligente permet de gérer les limites des sites, d'éviter les surcharges, de contrôler les coûts et de garantir un fonctionnement fiable à grande échelle.
Comment la recharge intelligente des véhicules électriques s'applique-t-elle à la recharge bidirectionnelle ?
La recharge bidirectionnelle dépend d'un contrôle logiciel qui gère le moment où les véhicules consomment de l'énergie et celui où l'énergie peut être renvoyée depuis le véhicule. La recharge intelligente des véhicules électriques assure ce contrôle en coordonnant la recharge et l'exportation d'énergie avec les limites de puissance du site, les conditions du réseau et les programmes des services publics, ce qui permet des cas d'utilisation V2G (véhicule-réseau), V2H (véhicule-maison) et V2X (véhicule-tout) plus larges.
Comment Driivz prend-il en charge la recharge intelligente des véhicules électriques ?
La solution intelligente de recharge pour véhicules électriques de Driivz est conçue pour prendre en charge un large éventail de configurations de sites, y compris différents modèles de bornes de recharge pour véhicules électriques, des sources d'énergie renouvelables, des systèmes de stockage d'énergie (BESS) et des charges non gérées. Grâce à l'utilisation de normes ouvertes telles que OCPP, ISO 15118 et OpenADR, Driivz permet des opérations de recharge interopérables, la participation à des programmes de services publics et la préparation à la recharge bidirectionnelle. La solution s'adapte aussi bien à des sites individuels qu'à de grands réseaux multi-sites.
