Voitures électriques : l’intérêt du pilotage de la recharge souligné par RTE

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Recharge des véhicules électriques

Selon RTE, le réseau électrique français pourrait accueillir 15,6 millions de véhicules électriques d'ici à 2035 sans « difficulté majeure ».(©Shutterstock)

Le système électrique français « peut absorber » un déploiement à grande échelle de véhicules électriques d’ici à 2035 selon une étude publiée mi-mai par RTE, avec l’Association pour le développement de la mobilité électrique (Avere)(1). Le pilotage des recharges pourrait grandement faciliter cette évolution. Explications.

10% au plus de la consommation électrique en 2035 selon RTE

À l’heure actuelle, les transports comptent en France pour près de 30% de la consommation finale d’énergie et pour environ 40% des émissions de gaz à effet de serre(2). Pour décarboner ce secteur, le gouvernement souhaite entre autres interdire les ventes de véhicules thermiques à l’horizon 2040. En parallèle, un développement rapide de la mobilité électrique est envisagé bien qu’il reste « soumis à plusieurs incertitudes », rappelle RTE : accessibilité des recharges, évolution de la filière automobile, maîtrise de la sécurité d’approvisionnement ainsi que des coûts pour la collectivité, etc.

L’étude de RTE évalue les conséquences possibles pour le réseau électrique (et dans une moindre mesure les impacts économiques et environnementales) du développement à grande échelle des véhicules électriques en France, à travers 5 scénarios prospectifs : Crescendo (projections « standard »), Opéra (dans le cas d’un système électrique « très flexible »), Forte (système électrique en situation de « stress »), Alto (mobilité centrée sur le véhicule autonome partagé) et Piano (avec une part plus importante des mobilités dites « douces »).

En cas de fort développement de l’électromobilité en France (parc de 15,6 millions de véhicules légers électriques en 2035), la consommation d’électricité induite est évaluée dans ces différents scénarios autour de 40 TWh par an(3) en 2035, soit « au plus un dixième de la consommation d’électricité totale en France » envisagée à cet horizon (à titre de comparaison, le chauffage résidentiel consomme à l’heure actuelle 44 TWh d’électricité par an). Dans ces conditions, « le parc électrique décrit par le projet de PPE est amplement suffisant pour couvrir ce nouvel usage » selon le gestionnaire de réseau.

Consommation d'électricité des transports
Selon les différents scénarios de RTE, l’ensemble des transports électrifiés en France pourrait consommer entre 40 et 65 TWh par an à l’horizon 2035, contre 13 TWh à l’heure actuelle (essentiellement pour les transports ferrés). (©RTE)

Les pics d’appels de puissance en questions

Dans le cadre du développement de l’électromobilité, RTE indique avoir constaté de nombreuses craintes portant sur les pics d’appels de puissance lors de périodes de grands déplacements, notamment les « chassés-croisés » de juillet/août et les grands week-ends de mai. Ces épisodes « ne constituent pas un motif d’inquiétude » toutefois pour le gestionnaire de réseau car ils interviennent lorsque le système électrique « dispose de marges abondantes ». Au sein des « grands déplacements », seules les vacances de Noël nécessiteraient une vigilance particulière dans un scénario de vague de froid.

Ce sont davantage les « trajets du quotidien qui constituent le principal enjeu pour le système électrique », explique RTE, en particulier durant la pointe du soir en hiver (19h-21h). Un pilotage de la recharge des véhicules électriques permettrait lors de ces périodes de lisser l’appel de puissance et d’éviter un accroissement de ladite pointe. Le pilotage à grande échelle de la recharge ne constitue « pas un prérequis technique à l’intégration de la mobilité électrique » mais il offre des « marges supplémentaires considérables » pour le système électrique de demain (qui devrait en outre intégrer davantage de centrales renouvelables à production intermittente), affirme RTE.

Le gestionnaire de réseau présente différentes formes possibles de pilotage de la recharge. Un pilotage simple consiste à déclencher la recharge sur des plages tarifaires définies à l’avance (par exemple durant les « heures creuses »), à l’image de la recharge des chauffe-eau qui est aujourd’hui pilotée à 80% selon RTE. Le pilotage peut être plus « dynamique » si la recharge est déclenchée en fonction des prix horaires de l’électricité sur le marché de gros.

Sont par ailleurs de plus en plus évoquées des solutions « vehicle-to-grid » consistant en une « recharge réversible » des batteries : ces dernières pourraient réinjecter de l’électricité sur le réseau en fonction des besoins d’équilibrage du système électrique (ce qui nécessite un convertisseur AC/DC au niveau du véhicule ou de la borne de recharge).

Hormis durant les déplacements « longue distance » - en particulier en itinérance sur les axes autoroutiers -, les recharges des véhicules électriques pourraient souvent faire l’objet d’un pilotage (sous réserve de l’existence d’un nombre suffisant de points de recharge accessibles), sachant qu’un véhicule particulier est « majoritairement un objet statique » utilisé moins de 4% du temps en moyenne. Selon RTE, les recharges dites « flexibles » qui ne nécessitent pas d’être effectuées « en temps contraint » compteraient pour près de 85% de la consommation annuelle des véhicules électriques.

Appels de puissance
Pour RTE, les « chassés-croisés estivaux » n’engendrent pas d’inquiétudes pour le réseau électrique. Le vendredi de départ en vacances scolaires de Noël (durant lesquelles les 3 zones scolaires sont « synchronisées ») fait en revanche l’objet d’un « point d’attention » du gestionnaire de réseau. (©RTE)

Quelques remarques d’ordre économique et environnemental

Selon RTE, « le déploiement généralisé de dispositifs de pilotage simple conduirait à des gains importants pour le système électrique, pouvant atteindre 1 milliard d’euros par an ». Côté consommateurs, ce pilotage de la recharge pourrait aussi constituer un levier significatif de réduction des factures d’électricité : « rien qu’en utilisant des modes simples de recharge (ndlr : asservissement à un signal tarifaire et choix des jours de branchement en privilégiant le week-end), un bénéfice de l’ordre de 60 à 170 € par an est atteignable » sur une facture annuelle moyenne évaluée pour un véhicule électrique « de l’ordre de 400 € » (contre plus de 1 200 € pour la consommation moyenne annuelle de carburants d’un véhicule essence selon RTE).

Le développement du pilotage de recharge « réversible » (vehicle-to-grid) s’avère quant à lui « intéressant pour l’économie du système électrique » mais ce gain n’est « pas garanti » pour le consommateur dans le cadre réglementaire actuel selon RTE (des analyses plus approfondies sont nécessaires sur ce point).

En permettant « une meilleure intégration des énergies renouvelables sur le réseau à court terme et un moindre recours aux moyens de production fossiles de pointe à long terme », le pilotage de la recharge pourrait par ailleurs fortement contribuer à la réduction des émissions de CO2 (de l’ordre de 5 millions de tonnes de CO2 en moins par an par rapport à un scénario sans pilotage selon RTE)(4).

Le rapport de RTE souligne ainsi l’intérêt à de nombreux égards du pilotage de la recharge qui « devrait se traduire dans les offres commerciales des fournisseurs d’électricité » (c’est déjà en partie possible - pour le pilotage simple – avec les offres différenciant heures pleines et heures creuses).

Sources / Notes
  1. « Enjeux du développement de l’électromobilité pour le système électrique », RTE, mai 2019.
  2. C’est le seul secteur dont les émissions ont augmentée de façon continue depuis 1990, rappelle RTE.
  3. Le scénario Forte Haut envisage une consommation annuelle culminant à 45 TWh pour un parc de 15,6 millions de véhicules électriques légers et de 156 000 véhicules lourds électriques. Le scénario Alto très spécifique n’est ici pas pris en considération.
  4. Ces réductions d’émissions seraient « très majoritairement enregistrées dans les pays voisins de la France » avec une baisse des importations d’électricité carbonée.