«La stabilité dépend moins de la consommation totale que des pics de charge», explique Luca Castiglioni, directeur du programme de recherche sur la mobilité de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN). Mais que se passerait-il si les voitures électriques contribuaient plutôt à la stabilité du réseau?
C’est en effet possible. Les mots magiques sont charge bidirectionnelle, smart charging et V2X – «Vehicle-to-grid, home» –, etc. Au lieu que les voitures électriques ne fassent que consommer de l’électricité, elles l’injecteraient également dans le réseau – chaque fois qu’il y a un besoin et que la voiture n’est pas utilisée. «95% du temps, les voitures des particuliers restent garées», note Luca Castiglioni.
Des capacités énormes
Les batteries des voitures électriques pourraient ainsi servir de tampon lorsque les installations solaires et les centrales éoliennes produisent de l’électricité, mais que celle-ci n’est pas utilisée sur le moment. Elles pourraient ainsi servir à la stocker, d’autant plus qu’elles représentent de parfaits réservoirs intermédiaires. «Un SUV d’une capacité de 100 kilowattheures peut alimenter en électricité un ménage de quatre personnes pendant une semaine», souligne Luca Castiglioni. Si plus d’un million de voitures électriques devaient circuler en 2030 (les prévisions évoquent un tel chiffre), elles pourraient injecter jusqu’à 10 gigawatts de puissance électrique dans le réseau, soit trois fois plus que toutes les centrales nucléaires suisses réunies.
La charge bidirectionnelle n’a toutefois pas encore pris son envol, même si, techniquement, chaque voiture électrique en serait capable. «De nombreux constructeurs automobiles ont bloqué cette possibilité», déplore Luca Castiglioni. Ils craignent un vieillissement prématuré des batteries. Entre-temps, il a cependant été démontré que la charge supplémentaire était faible.
Comment l’alimentation est-elle indemnisée?
Mais pour que le V2X fonctionne, il faut aussi que d’autres acteurs s’impliquent… «Les stations de recharge et les exploitants de réseau doivent également jouer le jeu», explique l’expert de l’OFEN. Enfin, une question de rentabilité plane au-dessus du V2X. Un propriétaire de voiture électrique qui paie pour l’électricité qu’il se procure veut être indemnisé lorsqu’il la réinjecte dans le réseau. Mais à quel tarif?
L'OFEN participe actuellement à deux projets de démonstration sur le V2X. Dans le cadre de «V2X Suisse», le prestataire de car sharing Mobility exploite 50 voitures électriques et 40 sites bidirectionnels. L’étude porte sur la manière dont ces véhicules peuvent contribuer à la stabilisation du réseau. «SunnYparc», à Yverdon (VD), regroupe dans un microgrid de plusieurs bâtiments une installation photovoltaïque et 250 stations de recharge, dont 50 bidirectionnelles. Outre les possibilités de stabilisation pour le réseau, on y étudie également le smart charging et les tarifs de charge variables.
«Le plus grand potentiel du V2X réside dans la stabilisation du réseau électrique», déclare Luca Castiglioni. Quant à savoir si le V2X verra le jour, c’est une question de demande de la part des utilisateurs. Le spécialiste est convaincu que la recharge bidirectionnelle deviendra la norme d’ici cinq ans. Au lieu de surcharger le réseau électrique, les voitures électriques pourraient, au contraire, partiellement le soulager.
«Die Stabilität hängt weniger vom Gesamtverbrauch als von den Lastspitzen ab», sagt Luca Castiglioni, Leiter des Forschungsprogrammes Mobilität vom Bundesamt für Energie (BFE). Was wäre aber, wenn E-Autos die Stabilität des Netzes stattdessen unterstützten?
Möglich wäre es, die Zauberworte heissen bidirektionales Laden, Smart Charging und V2X - «Vehicle to grid, home, etc.». Statt dass E-Autos nur Strom beziehen, speisen sie diesen auch ins Netz ein – immer dann, wenn Bedarf besteht und der Wagen nicht gebraucht wird. «95 Prozent der Zeit stehen Autos im Privatgebrauch parkiert herum», sagt Castiglioni.
Enorme Kapazitäten
Die Batterien könnten damit als Puffer dienen: Wenn Solaranlagen und Windkraftwerke Strom produzieren, der Strom aber gerade nicht gebraucht wird, muss er irgendwo gespeichert werden. Zum Beispiel in E-Auto-Batterien. Sie sind perfekte Zwischenspeicher: «Ein SUV mit einer Kapazität von 100 Kilowattstunden kann einen Vier-Personen-Haushalt über eine Woche mit Strom versorgen», sagt Castiglioni. Wenn 2030 über eine Million E-Autos unterwegs sind (so die Prognose), könnten diese bis zu zehn Gigawatt elektrische Leistung ins Netz einspeisen – drei Mal mehr, als alle Schweizer Kernkraftwerke zusammen.
Allerdings kam das bidirektionale Laden bisher nicht recht vom Fleck. Technisch wäre zwar jedes E-Auto dazu imstande. «Viele Autohersteller haben die Möglichkeit aber blockiert», sagt Castiglioni. Die Befürchtung: Die Autobatterien würden vorzeitig altern. Mittlerweile habe man aber erkannt, dass die Zusatzbelastung gering ist.
Wie wird das Einspeisen entschädigt?
Damit V2X funktioniert, braucht es indessen mehr: «Auch die Ladestationen und Netzbetreiber müssen mitspielen», sagt der Experte des BFE. Nicht zuletzt sei V2X eine Frage der Wirtschaftlichkeit. Eine E-Auto-Besitzerin oder ein E-Auto-Besitzer, die für den Strom bezahlen, den sie beziehen, wollen entschädigt werden, wenn sie ihn wieder ins Netz speisen. Doch zu welchem Tarif?
Das BFE ist deshalb an zwei Demoprojekten zu V2X beteiligt. In «V2X Suisse» betreibt der Carsharing-Anbieter Mobility 50 E-Autos und 40 bidirektionale Standorte. Untersucht wird, wie E-Autos zur Netzstabilisierung beitragen können. «SunnYparc» in Yverdon-les-Bains fasst in einem Microgrid mit mehreren Gebäuden eine PV-Anlage sowie 250 Ladestationen (50 davon bidirektional) zusammen. Neben der Stabilisierungsmöglichkeiten fürs Netzwerk werden hier auch Smart Charging und dynamische Ladetarife erforscht.
«Das grösste Potenzial von V2X besteht in der Stabilisierung des Stromnetzes», sagt Castiglioni. Ob V2X kommt, sei eine Frage der Nachfrage durch die Nutzer. Castiglioni ist überzeugt, dass bidirektionales Laden bis in fünf Jahren normal sein wird. Statt das Stromnetz zu belasten, könnten E-Autos es dann im Gegenteil sogar zum Teil entlasten.
