La plupart des discussions sur le vehicle-to-grid partent du réseau public et progressent vers l'intérieur. Un consortium de recherche allemand a passé trois ans à défendre l'idée que la frontière intéressante se situe beaucoup plus près : le réseau à courant continu à l'intérieur d'une usine.
DCI4Charge — du courant continu industriel pour la recharge — vient de s'achever, et ses partenaires affirment disposer d'un concept éprouvé en pratique pour réunir un réseau industriel à courant continu, une infrastructure de recharge et des véhicules électriques en un seul système énergétique intégré.
Les pertes de conversion que personne ne compte
De plus en plus de sites industriels exploitent déjà des réseaux internes à courant continu, parce qu'une grande partie de ce qu'ils abritent fonctionne nativement en continu : entraînements, robots, photovoltaïque, stockage par batteries. Une borne de recharge classique ignore tout cela. Elle prélève du courant alternatif dans le bâtiment et le convertit en continu pour la voiture, alors que le site a généralement déjà converti du continu en alternatif pour l'alimenter.
« Si nous raccordons l'infrastructure de recharge directement au réseau interne à courant continu de l'entreprise, nous évitons ces détours », explique Dietmar Hölderle, de Fraunhofer IPA. La même liaison fonctionne ensuite dans l'autre sens : l'objectif affiché du projet est d'« utiliser la capacité de stockage des batteries des véhicules comme une batterie virtuelle et de lisser les pointes de consommation ».
C'est cette inversion qui constitue la moitié commercialement intéressante. Un parking d'entreprise, c'est une flotte de grosses batteries immobiles toute la journée, précisément au moment où se jouent les coûts de puissance souscrite d'un site industriel.
Ce qui a réellement été construit
Le consortium a livré quatre briques reliées entre elles :
- Un modèle électrique du réseau à courant continu et de l'infrastructure de recharge
- Un système logiciel de gestion de l'énergie pour planifier la charge et la décharge
- Une régulation secondaire de tension pour maintenir le réseau à courant continu stable au fil des arrivées et des départs de véhicules
- Des convertisseurs DC/DC de Fraunhofer IISB, qui adaptent la tension du réseau de l'entreprise à celle qu'exige une batterie de véhicule, tout en assurant une isolation électrique sûre entre les deux
Cette exigence d'isolation est le travail d'ingénierie ingrat qui se trouve au cœur du dispositif. Relier la batterie d'une voiture au réseau électrique d'une usine sans séparation galvanique, aucun dossier de sécurité n'y survit.
Qui a participé
| Rôle | Organisation |
|---|---|
| Coordination | Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe |
| Recherche | Fraunhofer IPA, Fraunhofer IISB |
| Partenaires industriels | Ambibox, Eaton, Weidmüller et d'autres |
| Financement | Ministère fédéral allemand de l'Économie et de la Protection du climat, référence 01MV23005A-E |
Le projet s'est déroulé de 2023 à 2026.
Ce que cela change pour les flottes européennes
La recharge en dépôt et sur le lieu de travail est aujourd'hui le poste où l'électrification des flottes européennes coûte cher, et le coût, ce n'est presque jamais l'électricité. C'est le raccordement au réseau : un site qui veut recharger trente utilitaires pendant la nuit a souvent besoin d'une puissance supérieure à celle de son propre process industriel, et le renforcement se chiffre autant en années qu'en euros.
La recharge bidirectionnelle à l'intérieur du site prend le problème par l'autre bout. Si les véhicules garés peuvent absorber la pointe, le raccordement n'a pas à le faire. DCI4Charge est donc moins une histoire de V2G qu'une histoire de dépenses d'investissement.
Le cadre réglementaire évolue en parallèle. L'Allemagne réécrit les règles de réseau qui encadrent les hubs de recharge et la recharge bidirectionnelle, et il faut être honnête : ce sont les règles, et non les convertisseurs, qui déterminent aujourd'hui si une entreprise peut le faire. Un concept démontré n'est pas un produit, et le consortium n'en a annoncé aucun.