Une étude menée conjointement par l’Institut de Cartographie et GéoInformation de l’école ETH de Zurich et de l’Institut de Recherches Avancées en Intelligence Artificielle de Vienne fait le point sur la mobilité électrique solaire en Suisse. L‘introduction des véhicules électriques à batterie (BEV) et l’expansion de la production d’énergie photovoltaïque (PV) sur les toits progressent à un rythme rapide pour décarboner le secteur des transports et de l’énergie en Suisse. Analyse !
Les développements parallèles des toits solaires et des véhicules électriques ont un énorme potentiel de synergie. En effet, l’impact réel de la décarbonation des véhicules électriques dépend fortement de l’empreinte carbone de la source d’alimentation. De son côté, l’expansion du PV nécessite un stockage local comme tampon pour réduire les impacts négatifs sur le réseau de distribution.
Une étude sur 78 utilisateurs
L’étude présente une analyse empirique basée sur un ensemble de données sur 10 mois du comportement de charge et de mobilité de 78 utilisateurs de véhicules électriques en Suisse. Il est combiné avec un modèle numérique pour extraire la géométrie détaillée du toit et la capacité de production photovoltaïque sur le toit de chacune des maisons des propriétaires des véhicules électriques.
Quatre stratégies de recharge intelligentes différentes ont été testées avec un degré de complexité variable. Constat ! En cas de charge incontrôlée, les propriétaires de véhicule électrique ne peuvent couvrir que 15 % des besoins de leurs voitures en utilisant le PV généré à partir des toits de leurs propres maisons. Une approche de charge contrôlée simple augmente grandement la couverture moyenne jusqu’à 56 % et jusqu’à 90 % ou 99 % lors de l’utilisation d’une stratégie de charge optimisée sans ou avec une batterie de stockage domestique. Toutes les stratégies de recharge garantissent que le comportement de mobilité individuel des propriétaires de BEV n’est pas affecté. L’étude montre en outre que l’utilisation de la production d’énergie photovoltaïque sur le toit pour la charge du véhicule électrique dispose d’un grand potentiel pour diminuer l’impact climatique et proposer des ajustements simples à prendre en compte dans les stratégies de recharge qui aident à augmenter la consommation PV des propriétaires.
Les travaux futurs devraient étudier des algorithmes de charge intelligents
L’étude soutient que de hauts taux de couverture de la demande pourraient être facilement reproduits dans la pratique par des algorithmes de charge intelligents actuellement réalisables dans la mesure où ils chargent plus lentement et limitent leur consommation de charge à la production photovoltaïque actuellement disponible, et s’ils ne se chargent pas complètement pendant la nuit afin de profiter des heures du matin. L’étude a aussi montré que la limite supérieure de la couverture avec et sans stockage de batterie domestique supplémentaire sur tous les utilisateurs est en moyenne de 90 % et 99 % respectivement, sans restreindre la mobilité d’une personne. Le degré auquel ces valeurs peuvent être atteintes dans la pratique dépendra fortement de la qualité de la demande de mobilité et des prévisions de production. Compte tenu de ces incertitudes, il se pourrait que le stockage par batterie domestique fournisse un avantage plus important que pour la limite supérieure théorique. Quel que soit le scénario du programme de charge, tous augmentent considérablement la consommation de l’électricité photovoltaïque générée sur le toit, ce qui réduit considérablement les émissions liées à la conduite du véhicule électrique. Cela met en évidence le grand potentiel de la production d’électricité photovoltaïque sur les toits pour accélérer la décarbonisation basée sur véhicule électrique du secteur des transports. Les travaux futurs devraient étudier des algorithmes de charge intelligents qui prennent en compte l’objectif de maximiser l’utilisation de l’énergie photovoltaïque sur les toits, car elle est moins chère et plus durable pour l’utilisateur. Des taux d’autoconsommation très élevés pour la recharge du véhicule électrique ne seront réalisables que si des prévisions suffisamment bonnes de la demande d’énergie sont disponibles. Cependant, les prédictions fiables du comportement de mobilité individuelle qui induit la demande de mobilité sont toujours un problème ouvert et devraient être abordées à l’avenir.
