Les véhicules électriques, une réponse à la surcharge des réseaux électriques

Alors que la demande en énergie ne cesse de croître partout sur notre globe, une équipe de chercheurs de l’Université de Waterloo propose une solution ingénieuse pour soulager les réseaux électriques surchargés. En utilisant les véhicules électriques comme générateurs mobiles, ils pourraient non seulement aider à stabiliser les prix de l’électricité, mais aussi contribuer à une économie d’énergie plus propre.

Les chercheurs de l’Université de Waterloo ont étudié la demande d’énergie sur le réseau électrique de l’Alberta pendant les heures de pointe. Ils proposent une méthode novatrice pour recharger les réseaux électriques à l’aide de l’énergie produite par les piles à combustible des camions.

« Les réseaux électriques du Canada doivent être modernisés », a indiqué le Dr. XiaoYu Wu, chercheur principal et professeur au Département de mécanique et de mécatronique de Waterloo. « Mais le coût du réseau électrique de l’Alberta est bien plus élevé que dans les autres provinces. La majorité de l’électricité est fournie par les combustibles fossiles, ce qui entraîne des émissions de carbone élevées. »

La technologie véhicule-réseau au service de l’énergie propre

La recherche s’appuie sur la technologie véhicule-réseau, qui utilise des chargeurs spéciaux pour renvoyer l’énergie inutilisée des batteries de véhicules électriques (VE) vers le réseau électrique pour stockage. Cette électricité stockée peut soutenir le réseau lors de pannes liées aux conditions météorologiques ou pour réduire la demande pendant les périodes de pointe.

La proposition des chercheurs consiste à payer les conducteurs de camions alimentés par des piles à combustible pour qu’ils se reposent pendant les heures de pointe. Pendant ce repos, ils pourraient se brancher à une station de ravitaillement en hydrogène ou à un pipeline et utiliser les piles à combustible au repos de leurs camions comme générateurs pour fournir de l’électricité au réseau.

Une solution d’avenir pour le stockage de l’énergie

Daniel Ding, étudiant diplômé de Waterloo, a développé un modèle mathématique pour simuler le fonctionnement de cette solution, puis a utilisé un logiciel pour analyser et modéliser la faisabilité et le potentiel des véhicules électriques alimentés par des piles à combustible à hydrogène pour équilibrer la charge du réseau et réduire le prix de pointe et l’intensité carbonique.

« Les piles à combustible à hydrogène offrent des avantages par rapport à d’autres carburants comme les batteries, qui nécessitent plus d’investissement et polluent davantage lorsqu’on s’en débarrasse », a ajouté Daniel Ding. « Nos premières conclusions montrent que l’utilisation des piles à combustible existantes dans les véhicules électriques de l’avenir peut réduire les coûts sur le réseau. »

Cette solution de stockage d’énergie a des applications au-delà des camions. Les véhicules lourds et les trains, comme les locomotives de manœuvre qui sont généralement au repos jusqu’à ce qu’ils soient nécessaires pour changer les itinéraires des trains, pourraient également être des adoptants précoces.

« Avec la demande croissante de décarbonation des véhicules lourds, on s’attend à ce que la flotte de véhicules électriques à pile à combustible s’agrandisse rapidement », a précisé XiaoYu Wu. « Connecter ces camions au réseau pour le déplacement de la pointe de consommation pourrait offrir des incitations économiques à l’adoption de véhicules électriques à pile à combustible à hydrogène et aider à faciliter l’émergence d’une économie de l’hydrogène à grande échelle. »

Les prochaines étapes des chercheurs prévoient de tester ces conclusions préliminaires en laboratoire et sur le terrain pour déterminer leur applicabilité dans le monde réel.

En synthèse

Cette recherche menée par l’Université de Waterloo offre une perspective prometteuse pour l’avenir de l’énergie propre et la gestion des réseaux électriques. En utilisant les véhicules électriques comme générateurs mobiles, cette approche pourrait aider à stabiliser les prix de l’électricité, réduire les émissions de carbone et favoriser l’émergence d’une économie de l’hydrogène à grande échelle. Bien que les résultats soient encore préliminaires, ils ouvrent la voie à de nouvelles possibilités pour l’avenir de l’énergie durable.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que la technologie véhicule-réseau ?

La technologie véhicule-réseau permet d’utiliser l’énergie inutilisée des batteries de véhicules électriques pour alimenter le réseau électrique. Cela peut aider à soutenir le réseau lors de pannes ou à réduire la demande pendant les périodes de pointe.

Comment les véhicules électriques peuvent-ils aider à stabiliser les prix de l’électricité

En utilisant les piles à combustible des véhicules électriques comme générateurs pour fournir de l’électricité au réseau pendant les heures de pointe, on peut réduire la demande d’électricité et donc stabiliser les prix.

Quels sont les avantages des piles à combustible à hydrogène ?

Les piles à combustible à hydrogène nécessitent moins d’investissement et polluent moins lorsqu’on s’en débarrasse par rapport aux batteries.

Quels autres véhicules pourraient adopter cette solution ?

Outre les camions, les véhicules lourds et les trains pourraient également adopter cette solution de stockage d’énergie.

Quelles sont les prochaines étapes de cette recherche ?

Les chercheurs prévoient de tester ces conclusions préliminaires en laboratoire et sur le terrain pour déterminer leur applicabilité dans le monde réel.

Références

1. Université de Waterloo. (2024). Optimization of Fuel Cell Electric Vehicle-to-Grid in Alberta by Mixed Integer Linear Programming. 25752693/v2023inone/43_oofcevabmilp.xml