Les véhicules électriques seront bientôt très nombreux dans nos rues. Comment les services de distribution d’électricité, comme Hydro-Québec, et les villes peuvent-ils se préparer? Voilà la question à laquelle souhaite répondre une nouvelle étude réalisée par des chercheurs du Pacific Northwest National Laboratory (PNNL).
« Si nous ne savons pas exactement quand aura lieu la transition, les flottes de voitures à recharge rapide vont changer la façon dont les villes et les services de distribution d’énergie gère leurs infrastructures électriques », affirme Michael Kintner-Meyer, le principal auteur de l’étude. « Ce n’est pas une question de savoir si cela va se produire, mais plutôt quand cela arrivera. »
L’étude, affirment les chercheurs, inclut plusieurs facteurs qui n’avaient pas été pris en compte précédemment, notamment des véhicules électriques pour la livraison et le transport sur de longues distances, ainsi que les stratégies de recharge « intelligente » des véhicules électriques.
Leur analyse a révélé la capacité de recharge maximale des véhicules électriques pour la région, le tout sans devoir construire davantage de centrales électriques ou de lignes de transmission.
La bonne nouvelle, c’est que d’ici 2028, les réseaux électriques des États-Unis pourraient soutenir la recharge de jusqu’à 24 millions de véhicules électriques, soit environ 9% de l’ensemble du trafic léger sur les routes américaines.
Cependant, en franchissant la barre des 30 millions de véhicules électriques, les choses se compliquent. À l’échelle locale, les difficultés pourraient apparaître plus rapidement, alors qu’une borne de recharge rapide peut consommer autant d’énergie que 50 résidences. Si, par exemple, chaque maison située dans un cul-de-sac ou un rond-point possède un véhicule électrique, un seul transformateur électrique ne pourra pas soutenir plusieurs recharges effectuées au même moment.
Une planification à revoir
Toujours selon l’étude, la structure actuelle des réseaux électriques ne tient pas compte de l’arrivée massive des véhicules électriques. Cette omission vient exacerber un problème déjà existant, appelé « la courbe du canard ».
Celle-ci est représentée sous la forme d’un profil, sur 24 heures, de la consommation d’énergie au sein des réseaux électriques, et se produit généralement dans les endroits où un grand nombre de panneaux solaires sont installés. Cette courbe s’appuie sur une charge modérée le matin, faible durant la journée, lorsque les panneaux solaires alimentent le réseau, et forte le soir, au moment où les gens rentrent du travail et le soleil se couche.
Lorsque la demande bondit, le voltage mesuré dans le réseau diminue. Ce phénomène vient complexifier les opérations qui n’ont pas été conçues pour démarrer et s’arrêter, à l’image d’un interrupteur pour un plafonnier. Et avec davantage de véhicules électriques reliés au réseau en soirée, la demande continue de croître et les coûts augmentent.
En Californie, par exemple, où l’énergie solaire est très utilisée, des goulots d’étranglement d’énergie sont à prévoir dans la majeure partie de l’État, notamment à Los Angeles, qui prévoit d’électrifier sa flotte de véhicules d’ici 2030. Ce phénomène d’étranglement est entre autres attribuable, disent les chercheurs, aux véhicules à recharge rapide et aux camions électriques commerciaux. Ce type de véhicules peuvent « consommer » 400 ampères pendant 45 minutes, plutôt que 15 à 20 ampères sur une période de six à huit heures, comme les véhicules électriques à recharge lente.
Les scientifiques prévoient effectuer des études supplémentaires pour évaluer les capacités régionales et celles des plus petites villes.
