En s’appuyant sur les batteries de leur véhicule pour plus que le transport, les conducteurs de VE pourraient économiser des milliers sur leurs factures d’énergie et réduire les émissions de carbone
Utiliser les batteries des véhicules électriques pour alimenter les foyers pourrait faire économiser des milliers de dollars à leurs propriétaires tout en réduisant les émissions du réseau électrique, selon une nouvelle recherche de l’Université du Michigan et de Ford Motor Company.
L’équipe a étudié des scénarios liés à la charge véhicule-vers-foyer, ou V2H. Cette technologie émergente permet aux conducteurs de VE de puiser de l’énergie dans les batteries de leurs véhicules pour aider à gérer l’alimentation de leur foyer. C’est presque comme utiliser les VE garés dans les garages comme des générateurs, mais au lieu de brûler de l’essence, ils fournissent de l’électricité à partir de leurs batteries qui ont été chargées par le réseau. La recherche est publiée dans la revue Nature Energy.
Parth Vaishnav, professeur assistant à l’École pour l’environnement et la durabilité de l’U-M (SEAS), a expliqué : « Placer les batteries des véhicules entre le réseau électrique et les foyers permet à ces derniers d’acheter de l’électricité pour tous les usages domestiques lorsqu’elle est bon marché et propre—par exemple, l’après-midi, lorsqu’il y a beaucoup d’énergie solaire—et de la stocker dans la batterie de la voiture pour une utilisation ultérieure ».
Il a ajouté : « Si vous achetez un VE parce que vous voulez réduire les émissions de gaz à effet de serre—ou si vous fabriquez un VE parce que vous voulez réduire les émissions de gaz à effet de serre—cela vous indique qu’en plus de réduire les émissions de gaz à effet de serre dues aux transports, le VE pourrait aussi aider à réduire les émissions de gaz à effet de serre du secteur du bâtiment ».
Selon l’étude, soutenue par le programme d’alliance Ford-Université du Michigan, le V2H pourrait faire économiser aux propriétaires de VE 40 à 90 % de leurs coûts de recharge sur la durée de vie du véhicule. Cela se traduit par des économies de 2 400 à 5 600 dollars sur la durée de vie du véhicule.
De plus, le V2H pourrait réduire les émissions de gaz à effet de serre sur le cycle de vie liées à l’utilisation d’électricité d’un foyer de 70 à 250 %, ce qui équivaudrait à réduire entre 24 et 57 tonnes d’émissions de dioxyde de carbone sur la durée de vie. Cela équivaudrait à conduire un petit SUV à essence sur 130 000 à 305 000 kilomètres, ou à 80 à 190 vols aller simples entre New York et Los Angeles. La réduction peut dépasser 100 % lorsqu’elle compense plus que les émissions dues à l’électricité supplémentaire nécessaire pour conduire la voiture, a précisé Vaishnav.
Le V2H aux États-Unis
Vaishnav a souligné que cette idée n’est pas nouvelle, mais que la discussion autour du V2H a largement porté sur sa possibilité et ses avantages en principe. Ce que lui et ses collègues ont fait, c’est fournir une perspective plus approfondie et complète des avantages du V2H en pratique à travers le pays.
L’équipe a évalué l’impact du V2H en considérant un SUV de taille moyenne représentatif et une variété de facteurs qui varient selon l’emplacement. Cela incluait le coût et les émissions de l’énergie du réseau, le parc de logements et même la température extérieure, qui affecte l’efficacité énergétique. L’équipe a divisé les États-Unis contigus en 432 régions définies par des climats et des conditions de réseau partagés pour cartographier les différents impacts.
Jiahui Chen, auteure principale de l’étude et doctorante à SEAS, a déclaré : « Nous avons beaucoup d’informations basées sur la géographie ». Par exemple, toutes les régions n’ont pas bénéficié des mêmes avantages.
Mais la recherche a montré que le V2H a permis des réductions de gaz à effet de serre qui compensent plus que totalement les émissions dues à la recharge dans les régions qui représentent 60 % de la population américaine. Dans certaines parties du Texas et de la Californie, les économies de coûts du V2H par rapport à la charge conventionnelle peuvent être si importantes qu’elles remboursent plus que l’électricité nécessaire à la conduite.
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Chen a poursuivi : « Lorsque les gens pensent à la recharge des VE, elle est généralement considérée comme une charge, un coût qui s’ajoute à votre facture d’électricité. Mais, avec ce type d’intégration technologique, nous pouvons faire de la recharge un atout ».
Un travail en cours
Bien que le message principal de l’étude soit que le V2H présente de sérieux avantages économiques et environnementaux, l’équipe a également souligné qu’il y a d’importantes mises en garde à considérer. Une façon de voir l’étude est qu’elle fournit aux décideurs une estimation pour savoir si équiper les foyers pour le V2H en vaut la peine, a indiqué Vaishnav.
Hyung Chul Kim, chercheur scientifique chez Ford et coauteur de la nouvelle étude, a fait remarquer : « Un autre facteur important est que la technologie pour contrôler la charge et maximiser le V2H n’est pas encore totalement plug-and-play aux États-Unis, mais elle est activement démontrée avec des services publics locaux sur divers marchés américains ».
Il a ajouté : « Cette capacité est prometteuse mais encore à ses débuts. Nous travaillons avec les services publics pour identifier les meilleurs cas d’usage pour eux, et nous déterminons également des moyens d’optimiser la durée de vie globale de la batterie ».
Des solutions ont été développées et sont testées pour réaliser cette optimisation avec les services publics et les clients.
Kim a conclu : « En fin de compte, l’objectif est que les conducteurs n’aient rien à changer—ils se gareraient et brancheraient leurs VE comme d’habitude, puis la technologie fonctionnant en arrière-plan trouverait automatiquement les meilleurs moments de charge et de décharge ».
Alors que cette infrastructure commence à se développer, l’équipe espère que sa collaboration peut aussi conduire à un changement plus immédiat dans la façon dont les gens pensent à l’énergie et à leurs véhicules.
Robb De Kleine, analyste de recherche sur le cycle de vie chez Ford et coauteur de la nouvelle étude, a affirmé : « Nous savons que les véhicules sont garés la grande majorité du temps et, donc, à mesure que cette infrastructure se développe, il y a une grande opportunité ici ».
De Kleine a révélé : « Alors que nous essayons de décarboner le réseau, nous avons besoin de stockage d’énergie pour pouvoir le faire. Souvent, le premier réflexe est de construire du stockage stationnaire. Mais les VE pourraient servir de dispositifs de stockage d’électricité. Ils ont juste des roues ».
L’équipe de recherche comprenait également James Anderson, responsable technique du développement durable et des sciences de l’environnement chez Ford, et Greg Keoleian, professeur à SEAS. L’équipe a également publié une note d’orientation politique correspondante sur ce travail.
Source : Michigan U.
