La recharge bidirectionnelle : vers une généralisation en Californie ?

Alors qu’une vague de chaleur historique de 10 jours menaçait les baisses de tension dans toute la Californie l’été dernier, un petit district scolaire du comté de San Diego a fait sa part pour aider : il a récupéré l’énergie excédentaire de ses autobus scolaires électriques et l’a renvoyé à la grille débordée de l’État.

Les sept bus scolaires fournissaient suffisamment d’électricité pour 452 foyers chaque jour de la vague de chaleur, et les bus n’étaient rechargés que pendant les heures creuses, lorsque le réseau n’était pas sollicité.

Les responsables californiens de l’énergie espèrent vivement que cette nouvelle source d’énergie, appelée recharge bidirectionnelle, stimulera l’alimentation électrique de la Californie alors qu’elle accélère son programme ambitieux d’électrification de ses voitures, camions et bus tout en passant à une énergie 100 % propre.

Le gouverneur Gavin Newsom a qualifié la technologie de charge bidirectionnelle de “changeur de jeu”, déclarant “c’est l’avenir” lors d’un discours en septembre dernier, environ une semaine après la fin de la vague de chaleur.

Cette année, un facture déjà approuvé par le Sénat de l’État lors d’un vote de 29 contre 9, il faudrait que toutes les nouvelles voitures électriques vendues en Californie soient équipées de la technologie bidirectionnelle d’ici 2030. À l’Assemblée, deux commissions ont approuvé le projet de loi plus tôt ce mois-ci et il est actuellement examiné par un tiers.

Cette charge bidirectionnelle a un grand potentiel, mais fait également face à de gros obstacles. D’ici 2035, la Californie s’attend à avoir 12,5 millions de voitures électriques sur la route, mais il reste à savoir dans quelle mesure la Californie peut compter sur elles pour alimenter le réseau. Les constructeurs automobiles affirment que la technologie ajouterait des milliers de dollars au coût d’une voiture électrique, et les services publics californiens sont toujours en train de déterminer comment payer les contribuables pour leur vendre les kilowattheures.

La possibilité d’utiliser des voitures, des camions et des bus électriques pour réinjecter de l’énergie dans le réseau serait particulièrement utile pendant les périodes de pointe de consommation d’énergie, telles que les vagues de chaleur. Mais compter sur les véhicules comme source d’énergie toute l’année n’est peut-être pas pratique, du moins pas encore.

“C’est une excellente idée sur le plan conceptuel… mais nous n’avons pas eu le temps de préciser les détails de ce qui doit se passer pour que la Californie puisse s’alimenter avec des véhicules électriques”, a déclaré Orville Thomas, directeur des politiques d’État pour CALSTART, une organisation à but non lucratif pour l’énergie durable.

«Cela devrait être au menu des options de la Californie. Est-ce que ça va être l’option numéro un? Définitivement pas.”

Jusqu’à présent, son utilisation a été limitée en Californie. Pacific Gas and Electric a un programme pilote – le premier au pays – qui permet à jusqu’à 1 000 clients résidentiels équipés de chargeurs bidirectionnels de revendre de l’électricité au service public. Certains districts scolaires l’expérimentent également.

Seuls une demi-douzaine de modèles de voitures électriques sont actuellement équipés de capacités bidirectionnelles, notamment la Hyundai Ioniq 5, la Nissan Leaf et le Ford F-150 Lightning. Tesla a annoncé récemment que tous ses modèles l’auront d’ici 2025.

Les véhicules électriques convertissent un type d’énergie, le courant alternatif, en un autre, le courant continu, qui est stocké dans une batterie. La charge bidirectionnelle signifie qu’un véhicule électrique peut convertir l’énergie qu’il a stockée dans sa batterie et la renvoyer vers d’autres sources, telles que des appareils électroménagers ou vers le réseau.

Willett M. Kempton, professeur à l’Université du Delaware qui a étudié la charge bidirectionnelle pendant plus de deux décennies, a déclaré que la grande majorité du temps, un véhicule est garé et n’utilise pas d’électricité.

« Cinq pour cent du temps, vous utilisez la voiture et vous voulez avoir suffisamment d’énergie — électricité ou essence — pour vous rendre à votre destination et en revenir. Mais la plupart du temps, il reste là et on pourrait en faire un autre usage », a-t-il déclaré.

Kempton a déclaré que ces véhicules, correctement gérés, pourraient être des sources d’énergie de réserve, supplantant les sources de secours qui brûlent des combustibles fossiles.

Gregory Poilasne, co-fondateur et PDG de Nuvve Holding Corp., qui vend des services de recharge de flotte électrique, a déclaré qu’un grand défi est que les voitures sont des actifs énergétiques peu fiables. “À tout moment, quelqu’un pourrait entrer et débrancher la voiture”, a-t-il déclaré. Mais il a ajouté qu’à mesure que la technologie devient plus fiable et abordable, les voitures et les flottes bidirectionnelles devraient augmenter.

Le coût : 3 700 $ par voiture

Au Danemark, la recharge bidirectionnelle rapporte aux propriétaires de flottes de véhicules électriques qui vendent de l’électricité au réseau 3 000 $ par véhicule et par an, a déclaré Poilasne, ajoutant que cela réduit le coût total moyen de possession d’une voiture électrique d’environ 40 %.

Mais citant le coût élevé, les constructeurs automobiles s’opposent au projet de loi du Sénat qui rendrait obligatoires les chargeurs pour toutes les voitures neuves vendues en Californie d’ici 2030. Cela augmenterait le coût moyen d’une voiture électrique de 3 700 $, selon une lettre d’opposition écrite par Curt Augustine de l’Alliance pour l’innovation automobile, qui représente General Motors, Ford et d’autres grands constructeurs automobiles.

Environ 3 000 $ de ce coût ajouteraient de la capacité de batterie pour répondre aux exigences de la garantie, tandis que les autres coûts concernent le matériel et les logiciels.

“Cette technologie est une question de concurrence entre les constructeurs automobiles et devrait le rester”, a écrit Augustine. “Tous les clients ne verront pas l’avantage de la recharge bidirectionnelle et ne devraient donc pas avoir à payer plus pour une technologie qu’ils n’utiliseront pas.”

Thomas de CALSTART a accepté, disant que cela devrait être facultatif.

“Il pourrait y avoir une situation où il y a des gens qui veulent le faire et qui paieront un petit supplément pour une voiture bidirectionnelle, mais il y aura aussi des gens qui voudront simplement utiliser un véhicule pour conduire”, a-t-il déclaré. « Est-ce qu’on augmente le prix des véhicules électriques pour tout le monde ?

Mais la sénatrice Nancy Skinner, une démocrate d’Oakland qui a rédigé le SB 233, a déclaré qu’elle voulait s’assurer que les constructeurs automobiles ne réservent pas la technologie uniquement à leurs modèles haut de gamme. Elle a dit que depuis que la Nissan Leaf est relativement abordable, elle peut être largement disponible.

Skinner a déclaré que tous les consommateurs bénéficieraient de la technologie en vendant de l’énergie au réseau ou en utilisant l’énergie en cas d’urgence. Mais elle a dit qu’une autre raison importante est que cela pourrait mettre fin à la dépendance aux générateurs diesel pendant les urgences électriques comme pendant les incendies de forêt.

“Si vous avez un véhicule électrique, vous n’avez pas besoin de ce générateur diesel”, a déclaré Skinner. « Pourquoi voudrions-nous encourager les générateurs diesel ? Ils sont extrêmement polluants.

Jeffrey Lu, spécialiste de la pollution de l’air au sein de l’unité d’intégration véhicule-réseau de la California Energy Commission, a déclaré que l’État travaillait avec les propriétaires pour identifier les meilleurs moments pour recharger – appelée recharge intelligente – afin de protéger le réseau. La charge bidirectionnelle pousse le concept un peu plus loin, a-t-il déclaré.

La Commission de l’énergie n’est pas encore prête à dire à quel point la Californie dépendra de la recharge bidirectionnelle pour fournir une puissance suffisante et respecter le mandat de 2045 de l’État pour une électricité sans carbone.

« Nous sommes assez tôt dans ce processus. La Californie est très attachée à la flexibilité de charge au sens large, mais d’où vient spécifiquement cette flexibilité de charge, combien de mégawatts ou de gigawatts proviennent d’un type particulier de ressource ? Nous y travaillons », a-t-il déclaré.

Les services publics californiens mènent des projets pilotes et étudient comment la recharge bidirectionnelle pourrait fonctionner et comment les propriétaires de voitures électriques pourraient être indemnisés pour la vente d’énergie au réseau.

La California Public Utilities Commission étudie la question depuis plus d’une décennie, a déclaré la porte-parole Terrie D. Prosper, notamment en finançant des projets pilotes et en créant deux groupes de travail.

L’année dernière, de nombreux services publics ont signé un “Vehicle to Everything” protocole d’accord avec les constructeurs automobiles, les agences d’État, le gouvernement fédéral et d’autres qui cherchent à accélérer tous les aspects de la recharge bidirectionnelle.

Southern California Edison, qui dessert environ 5 millions d’entreprises et de résidences, veut aller au-delà de l’utilisation de la recharge bidirectionnelle comme une simple sauvegarde d’urgence.

Chanel Parson, directeur de l’électrification d’Edison, a déclaré que le service public travaillait sur un programme tarifaire qui permettrait aux clients de revendre leur électricité au réseau tous les jours de l’année.

« En le revendant au réseau lorsque nos tarifs sont plus élevés, cela contribue en fait à réduire les factures d’énergie des clients. Et cela pourrait être si attractif sur le plan économique qu’ils gagnent en fait de l’argent », a-t-elle déclaré.

Pacific Gas and Electric, qui dessert 5,5 millions de clients électriques dans le nord de la Californie, a déclaré qu’il cherchait activement à construire ce qu’il appelle une intégration robuste du véhicule au réseau. Il a des partenariats avec BMW d’Amérique du Nord, Ford Motor Company et Moteurs généraux exploration de la charge bidirectionnelle.

Le service public a lancé l’année dernière le premier pilote de charge bidirectionnelle disponible pour les clients résidentiels, offrant jusqu’à 1 000 clients 2 500 $ pour l’inscription et jusqu’à 2 175 $ supplémentaires, selon leur participation.

Le département de l’eau et de l’électricité de Los Angeles mène également un projet pilote utilisant une petite flotte de ses Nissan Leafs. Le service public espère que la technologie fournira éventuellement de l’énergie pendant les périodes de pointe.

« Cinq ans, c’est définitivement à portée de main », a déclaré José María Paz, chef de projet du service public pour l’intégration du véhicule au réseau. “La technologie progresse assez rapidement.”

Les bus scolaires sont un cas test

Les autobus scolaires électriques du district scolaire de Cajon Valley Union dans le comté de San Diego font partie d’un certain nombre de projets pilotes de district scolaire en Californie. Les experts considèrent les autobus scolaires comme une bonne option pour la recharge bidirectionnelle, car ils ont défini des itinéraires et sont souvent garés pendant les heures de pointe entre 16 h et 21 h.

À l’échelle nationale, Nuvve compte environ 350 autobus scolaires reliés à sa plate-forme.

Dans le district de Cajon Valley, sept bus électriques ont renvoyé 767 kilowattheures d’électricité au réseau pendant la vague de chaleur entre le 17 août et le 9 septembre, selon Nuvve.

En collaboration avec Nuvve, les bus démarrent lorsque l’énergie est moins chère, a déclaré Tysen Brodwolf, directeur des transports du district. Brodwolf a déclaré qu’il y avait encore plusieurs bizarreries, notamment les chargeurs qui ne communiquaient pas correctement avec le réseau ou quelqu’un qui branchait mal un bus.

“Mais nous y arrivons tous les jours”, a déclaré Brodwolf. “Nous travaillons sur toutes ces bosses et évidemment, lorsque vous entreprenez un projet pilote, vous devez tenir compte du fait que les choses ne vont pas nécessairement se dérouler sans heurts.”