Avec la croissance rapide du marché chinois des véhicules à énergie nouvelle, l'application de la technologie Vehicle-to-Grid (V2G) est devenue de plus en plus importante pour la construction de stratégies énergétiques nationales et de réseaux intelligents. La technologie V2G transforme les véhicules électriques en unités mobiles de stockage d'énergie et utilise des piles de recharge bidirectionnelles pour réaliser la transmission d'énergie du véhicule au réseau. Grâce à cette technologie, les véhicules électriques peuvent alimenter le réseau pendant les périodes de forte charge et se recharger pendant les périodes de faible charge, contribuant ainsi à équilibrer la charge sur le réseau.
Le 4 janvier 2024, la Commission nationale du développement et de la réforme et d'autres départements ont publié le premier document de politique nationale ciblant spécifiquement la technologie V2G – « Avis de mise en œuvre sur le renforcement de l'intégration et de l'interaction des véhicules à énergies nouvelles et des réseaux électriques ». Sur la base des précédents « Avis directeurs sur la poursuite de la construction d'un système d'infrastructure de recharge de haute qualité » publiés par la Direction générale du Conseil d'État, les avis de mise en œuvre ont non seulement clarifié la définition de la technologie interactive véhicule-réseau, mais ont également proposé des objectifs et des objectifs spécifiques. stratégies et prévoyait de les utiliser dans le delta du fleuve Yangtsé, le delta de la rivière des Perles, Pékin-Tianjin-Hebei-Shandong, le Sichuan et Chongqing et d'autres régions présentant des conditions matures pour établir des projets de démonstration.
Les informations précédentes montrent qu'il n'existe qu'environ 1 000 bornes de recharge dotées de fonctions V2G dans le pays, et qu'il existe actuellement 3,98 millions de bornes de recharge dans le pays, ce qui ne représente que 0,025 % du nombre total de bornes de recharge existantes. En outre, la technologie V2G pour l’interaction véhicule-réseau est également relativement mature, et l’application et la recherche de cette technologie ne sont pas rares au niveau international. En conséquence, la popularité de la technologie V2G dans les villes peut encore largement être améliorée.
En tant que ville pilote nationale à faibles émissions de carbone, Pékin promeut l’utilisation des énergies renouvelables. Les énormes véhicules à énergie nouvelle et l'infrastructure de recharge de la ville ont jeté les bases de l'application de la technologie V2G. D'ici fin 2022, la ville avait construit plus de 280 000 bornes de recharge et 292 stations d'échange de batteries.
Cependant, au cours du processus de promotion et de mise en œuvre, la technologie V2G est également confrontée à une série de défis, principalement liés à la faisabilité de l'exploitation réelle et à la construction de l'infrastructure correspondante. En prenant Pékin comme échantillon, des chercheurs du Paper Research Institute ont récemment mené une enquête sur les industries urbaines liées à l'énergie, à l'électricité et aux bornes de recharge.
Les piles de chargement bidirectionnelles nécessitent des coûts d'investissement initiaux élevés
Les chercheurs ont appris que si la technologie V2G était popularisée dans les environnements urbains, elle pourrait effectivement atténuer le problème actuel des « bornes de recharge difficiles à trouver » dans les villes. La Chine en est encore aux premiers stades de l’application de la technologie V2G. Comme l’a souligné le responsable d’une centrale électrique, en théorie, la technologie V2G est similaire à celle permettant aux téléphones portables de charger des banques d’alimentation, mais son application réelle nécessite une gestion de la batterie et une interaction avec le réseau plus avancées.
Les chercheurs ont étudié les entreprises de bornes de recharge à Pékin et ont appris qu'à l'heure actuelle, la plupart des bornes de recharge à Pékin sont des bornes de recharge à sens unique qui ne peuvent charger que des véhicules. Pour promouvoir des bornes de recharge bidirectionnelles avec des fonctions V2G, nous sommes actuellement confrontés à plusieurs défis pratiques :
Premièrement, les villes de premier rang, comme Pékin, sont confrontées à une pénurie de terrains. Construire des bornes de recharge avec des fonctions V2G, qu'il s'agisse de location ou d'achat de terrains, implique un investissement à long terme et des coûts élevés. De plus, il est difficile de trouver des terrains supplémentaires disponibles.
Deuxièmement, il faudra du temps pour transformer les bornes de recharge existantes. Le coût d’investissement pour la construction de bornes de recharge est relativement élevé, y compris le coût de l’équipement, de l’espace de location et du câblage pour se connecter au réseau électrique. Ces investissements prennent généralement au moins 2 à 3 ans pour être récupérés. Si la modernisation repose sur des bornes de recharge existantes, les entreprises risquent de ne pas bénéficier d’incitations suffisantes avant que les coûts n’aient été récupérés.
Auparavant, les médias avaient déclaré qu'à l'heure actuelle, la vulgarisation de la technologie V2G dans les villes serait confrontée à deux défis majeurs : le premier est le coût de construction initial élevé. Deuxièmement, si l’alimentation électrique des véhicules électriques est connectée au réseau en panne, cela peut affecter la stabilité du réseau.
Les perspectives technologiques sont optimistes et présentent un grand potentiel à long terme.
Que signifie l’application de la technologie V2G pour les propriétaires de voitures ? Des études pertinentes montrent que l'efficacité énergétique des petits tramways est d'environ 6 km/kWh (c'est-à-dire qu'un kilowattheure d'électricité peut parcourir 6 kilomètres). La capacité de la batterie des petits véhicules électriques est généralement de 60 à 80 kWh (60 à 80 kilowattheures d'électricité), et une voiture électrique peut charger environ 80 kilowattheures d'électricité. Cependant, la consommation d'énergie du véhicule comprend également la climatisation, etc. Par rapport à l'état idéal, la distance de conduite sera réduite.
Le responsable de la société de bornes de recharge susmentionnée est optimiste quant à la technologie V2G. Il a souligné qu'un véhicule à énergie nouvelle peut stocker 80 kilowattheures d'électricité lorsqu'il est complètement chargé et peut fournir 50 kilowattheures d'électricité au réseau à chaque fois. Calculé sur la base des prix de recharge de l'électricité que les chercheurs ont observés dans le parking souterrain d'un centre commercial du Quatrième périphérique Est de Pékin, le prix de recharge pendant les heures creuses est de 1,1 yuans/kWh (les prix de recharge sont plus bas dans les banlieues), et le prix de recharge pendant les heures de pointe est de 2,1 yuans/kWh. En supposant que le propriétaire de la voiture facture chaque jour pendant les heures creuses et alimente le réseau pendant les heures de pointe, sur la base des prix actuels, le propriétaire de la voiture peut réaliser un bénéfice d'au moins 50 yuans par jour. "Avec d'éventuels ajustements de prix du réseau électrique, tels que la mise en œuvre des prix du marché pendant les heures de pointe, les revenus provenant des véhicules fournissant de l'électricité aux bornes de recharge pourraient encore augmenter."
Le responsable de la centrale électrique susmentionnée a souligné que grâce à la technologie V2G, les coûts de perte de batterie doivent être pris en compte lorsque les véhicules électriques envoient de l'électricité au réseau. Des rapports pertinents indiquent que le coût d'une batterie de 60 kWh est d'environ 7 680 dollars américains (l'équivalent d'environ 55 000 RMB).
Pour les entreprises de bornes de recharge, à mesure que le nombre de véhicules à énergie nouvelle continue d'augmenter, la demande du marché pour la technologie V2G augmentera également. Lorsque les véhicules électriques transmettent de l’électricité au réseau via des bornes de recharge, les sociétés de bornes de recharge peuvent facturer certains « frais de service de plate-forme ». En outre, dans de nombreuses villes de Chine, des entreprises investissent et exploitent des bornes de recharge, et le gouvernement fournira des subventions correspondantes.
Les villes nationales promeuvent progressivement les applications V2G. En juillet 2023, la première station de démonstration de recharge V2G de la ville de Zhoushan a été officiellement mise en service et la première commande de transaction dans un parc dans la province du Zhejiang a été finalisée avec succès. Le 9 janvier 2024, NIO a annoncé que son premier lot de 10 bornes de recharge V2G à Shanghai était officiellement mis en service.
Cui Dongshu, secrétaire général de l'Association nationale mixte d'information sur le marché des voitures particulières, est optimiste quant au potentiel de la technologie V2G. Il a expliqué aux chercheurs qu'avec les progrès de la technologie des batteries électriques, la durée de vie des batteries pourrait être augmentée jusqu'à 3 000 fois ou plus, ce qui équivaut à environ 10 ans d'utilisation. Ceci est extrêmement important pour les scénarios d’application dans lesquels les véhicules électriques sont fréquemment chargés et déchargés.
Des chercheurs étrangers ont fait des découvertes similaires. L'organisme australien ACT a récemment achevé un projet de recherche technologique V2G d'une durée de deux ans intitulé « Réaliser des véhicules électriques vers les services de réseau (REVS) ». Cela montre qu’avec le développement technologique à grande échelle, les coûts de recharge V2G devraient être considérablement réduits. Cela signifie qu’à long terme, à mesure que le coût des installations de recharge baissera, le prix des véhicules électriques baissera également, réduisant ainsi les coûts d’utilisation à long terme. Les résultats pourraient également être particulièrement utiles pour équilibrer l’apport d’énergie renouvelable dans le réseau pendant les périodes de pointe.
Cela nécessite la coopération du réseau électrique et une solution orientée vers le marché.
Au niveau technique, le processus de réinjection des véhicules électriques sur le réseau électrique augmentera la complexité de l’opération globale.
Xi Guofu, directeur du département de développement industriel de la State Grid Corporation of China, a déclaré un jour que la recharge des véhicules à énergie nouvelle impliquait « une charge élevée et une faible puissance ». La plupart des propriétaires de véhicules à énergies nouvelles ont l'habitude de recharger entre 19h00 et 23h00, ce qui coïncide avec la période de pointe de charge électrique résidentielle. Jusqu'à 85 %, ce qui intensifie la charge électrique de pointe et apporte un plus grand impact au réseau de distribution.
D'un point de vue pratique, lorsque les véhicules électriques réinjectent de l'énergie électrique sur le réseau, un transformateur est nécessaire pour ajuster la tension afin d'assurer la compatibilité avec le réseau. Cela signifie que le processus de décharge des véhicules électriques doit correspondre à la technologie des transformateurs du réseau électrique. Plus précisément, la transmission d'énergie de la borne de recharge au tramway implique le transfert d'énergie électrique d'une tension plus élevée à une tension plus basse, tandis que la transmission d'énergie du tramway à la borne de recharge (et donc au réseau) nécessite une augmentation d'une une tension inférieure à une tension supérieure. En technologie, c'est plus complexe, impliquant la conversion de tension et garantissant la stabilité de l'énergie électrique et le respect des normes du réseau.
Le responsable de la centrale électrique susmentionnée a souligné que le réseau électrique doit effectuer une gestion précise de l'énergie pour les processus de charge et de décharge de plusieurs véhicules électriques, ce qui constitue non seulement un défi technique, mais implique également l'ajustement de la stratégie d'exploitation du réseau. .
Il a déclaré : « Par exemple, à certains endroits, les fils du réseau électrique existant ne sont pas assez épais pour supporter un grand nombre de bornes de recharge. C'est l'équivalent du système de conduites d'eau. Le tuyau principal ne peut pas fournir suffisamment d’eau à tous les tuyaux de dérivation et doit être recâblé. Cela nécessite beaucoup de recâblage. Coûts de construction élevés. Même si des bornes de recharge sont installées quelque part, elles peuvent ne pas fonctionner correctement en raison de problèmes de capacité du réseau.
Le travail d’adaptation correspondant doit être avancé. Par exemple, la puissance des piles de recharge à charge lente est généralement de 7 kilowatts (7KW), tandis que la puissance totale des appareils électroménagers dans un foyer moyen est d'environ 3 kilowatts (3KW). Si une ou deux bornes de recharge sont connectées, la charge peut être entièrement chargée, et même si l'électricité est utilisée pendant les heures creuses, le réseau électrique peut être rendu plus stable. Toutefois, si un grand nombre de bornes de recharge sont connectées et que l’électricité est utilisée aux heures de pointe, la capacité de charge du réseau peut être dépassée.
Le responsable de la centrale électrique susmentionnée a déclaré que dans la perspective de l'énergie distribuée, la commercialisation de l'électricité pourrait être explorée pour résoudre le problème de la promotion de la recharge et de la décharge des véhicules à énergie nouvelle sur le réseau électrique à l'avenir. À l’heure actuelle, l’énergie électrique est vendue par les sociétés de production d’électricité aux sociétés de réseau électrique, qui la distribuent ensuite aux utilisateurs et aux entreprises. La circulation à plusieurs niveaux augmente le coût global de l'alimentation électrique. Si les utilisateurs et les entreprises peuvent acheter de l’électricité directement auprès des sociétés de production d’électricité, cela simplifiera la chaîne d’approvisionnement électrique. « L'achat direct peut réduire les liens intermédiaires, réduisant ainsi le coût d'exploitation de l'électricité. Cela pourrait également encourager les entreprises de bornes de recharge à participer plus activement à l'approvisionnement en électricité et à la régulation du réseau électrique, ce qui revêt une grande importance pour le fonctionnement efficace du marché de l'électricité et la promotion de la technologie d'interconnexion véhicules-réseau. "
Qin Jianze, directeur du Centre de services énergétiques (Centre de contrôle de charge) de State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., a suggéré qu'en tirant parti des fonctions et des avantages de la plate-forme Internet des véhicules, les piles de recharge d'actifs sociaux peuvent être connectées à la plateforme Internet des Véhicules pour simplifier les opérations des opérateurs sociaux. Construisez le seuil, réduisez les coûts d'investissement, réalisez une coopération gagnant-gagnant avec la plate-forme Internet des véhicules et construisez un écosystème industriel durable.
Suzie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Heure de publication : 10 février 2024
