Comment la Chine utilise les véhicules électriques pour stabiliser
Comment la Chine utilise les véhicules électriques pour stabiliser son réseau électrique
La Chine est au cœur d’une révolution énergétique mondiale visant à remplacer les combustibles fossiles par des énergies renouvelables et à substituer les véhicules à essence et diesel par des véhicules électriques (VE). En conséquence, le développement d’un nouveau système énergétique intégrant les sources, le réseau, la consommation et le stockage devient une voie incontournable pour l’avenir.
Avec près de 100 millions de véhicules à énergie nouvelle sur les routes, les VE sont en train de dépasser leur rôle traditionnel de moyens de transport pour devenir des éléments clés de l’infrastructure énergétique de demain. D’ici 2030, la Chine pourrait compter entre 110 et 160 millions de VE, et ce chiffre pourrait grimper à 300 ou 400 millions d’ici 2040. Cependant, l’expansion des réseaux de recharge ultra-rapides révèle la pression croissante sur les réseaux électriques locaux, notamment lors de la recharge simultanée d’un grand nombre de véhicules.
Par exemple, si 5 millions de VE se rechargeaient simultanément à 10 kW durant la nuit, la demande atteindrait 50 millions de kW, un chiffre largement supérieur à la capacité maximale de nombreux réseaux urbains. Il est donc essentiel de passer d’une recharge décentralisée et non régulée à un flux d’énergie coordonné et bidirectionnel. Cela nécessite la mise en œuvre de la technologie de véhicule à réseau (V2G), qui permet aux VE d’interagir de manière dynamique avec le réseau électrique.
Le concept de V2G transforme les VE, traditionnellement consommateurs passifs du réseau, en unités de stockage d’énergie mobiles et actives. Ces véhicules peuvent tirer de l’énergie pendant les heures creuses et renvoyer de l’électricité au réseau lorsque la demande est forte. Cela permet non seulement de réduire la congestion du réseau, mais ouvre également de nouvelles sources de revenus pour les propriétaires de VE qui choisissent de s’engager sur les marchés de l’énergie de gros.
Avec une batterie moyenne de 70 kWh, l’utilisation de la capacité de cyclage excédentaire pour offrir des services au réseau pourrait générer des rendements cumulés allant de 15 000 à 75 000 yuans (entre 2 240 et 11 198 dollars). Les VE passent ainsi d’une simple dépense à des actifs générateurs de revenus.
Les préoccupations concernant la durée de vie et la sécurité des batteries sont importantes pour le public. Des recherches ont montré que des opérations V2G bien gérées ne détériorent pas plus rapidement les batteries ; au contraire, elles peuvent prolonger leur durée de vie calendaire. Les batteries lithium-fer-phosphate (LFP) couramment utilisées dans les VE peuvent réaliser environ 3 000 cycles complets de charge et de décharge avant que leur capacité ne tombe à 70 %. En revanche, un véhicule domestique typique utilise seulement environ 500 cycles en 10 à 15 ans, laissant ainsi une capacité considérable pour d’autres applications.
Des technologies telles que la pulsation bidirectionnelle peuvent assurer une distribution uniforme du lithium, prévenir le dépôt de lithium, et améliorer les performances de recharge rapide et à basse température. Parallèlement, le fonctionnement V2G garde les batteries principalement dans un état de charge partiel, ce qui prévient la dégradation due au stockage prolongé à charge complète.
Trois scénarios types illustrent déjà les applications de V2G. Le premier est le scénario « point » dans les parcs industriels, où les batteries de véhicules collaborent avec des installations de production photovoltaïque et de stockage d’énergie. Le second est le scénario « ligne » dans les transports, où des systèmes intégrés de solaire-stockage-recharge, ainsi que des batteries utilisées pour l’échange dans les stations de poids lourds, peuvent alimenter des véhicules passagers et réduire l’impact sur le réseau électrique principal. Enfin, le scénario « zone » concerne les bâtiments, où des systèmes intégrés « maison-véhicule-réseau » permettent une gestion complète de l’utilisation énergétique des bâtiments et des opérations V2G.
À l’avenir, V2G devrait devenir une forme majeure de stockage d’énergie distribué à courte durée en Chine. Étant donné la prédominance des bâtiments de grande hauteur dans le paysage urbain chinois et les difficultés d’installation de systèmes de stockage d’énergie fixes à domicile, l’utilisation des véhicules électriques stationnés dans des garages souterrains comme solution de stockage s’avère plus pratique.
Dans le cadre du 15ème Plan quinquennal de la Chine (2026-2030) visant le développement de nouveaux types de systèmes énergétiques, la capacité de recharge ajustable cumulée grâce à V2G devrait atteindre 50 millions de kilowatts d’ici 2030. D’ici 2040, alors que la croissance du stockage d’énergie fixe ralentit, la capacité de stockage d’énergie V2G pourrait dépasser 4 milliards de kilowattheures.
Pour conclure, la période à venir s’annonce comme une phase de lancement pour l’industrie V2G. À mesure que les normes techniques s’améliorent, que les mécanismes de marché se mettent en place et que les modèles commerciaux mûrissent, plus de 100 millions de véhicules électriques devraient permettre la création d’un vaste réseau de « banques d’énergie mobiles » pour le réseau, apportant un soutien considérable à la transition énergétique.
