Développer l'infrastructure de recharge pour les véhicules électriques

La puissance maximale n'est pas toujours la bonne réponse lors du chargement sur le site de l'usine

Rapide pour quelques-uns ou lent pour tous ? Pour développer l'infrastructure de recharge pour les véhicules électriques, WS suit son propre concept. Afin d'obtenir un système de charge économique mais efficace sur le site de l'usine, WS mise systématiquement sur une faible puissance de charge.
Il est également possible de charger sur une prise de courant normale (source d'image : WS)

Recharge des véhicules électriques sur le site de l'usine

Lorsque l'on parle d'électromobilité, la discussion sur l'infrastructure de recharge correspondante n'est généralement pas loin. Souvent, les attentes s'orientent vers l'objectif d'une perte de confort minimale, voire nulle, par rapport au statu quo habituel avec les véhicules à combustion. Pour répondre à cette exigence, l'industrie automobile travaille d'arrache-pied pour permettre une charge particulièrement rapide des véhicules électriques, c'est-à-dire une charge avec une puissance électrique aussi élevée que possible. En contrepartie, l'industrie exige que l'État ou d'autres entreprises (hôtels, restaurants, industrie et commerce, ...) mettent à disposition l'infrastructure de recharge. Mais on oublie trop volontiers que les investissements nécessaires sont considérables. Dans les bâtiments existants en particulier, ni la puissance de raccordement ni l'infrastructure électrique ne sont conçues pour alimenter de gros consommateurs supplémentaires avec une grande simultanéité. Une technique de régulation intelligente est certes disponible en théorie, mais elle est également liée à des coûts élevés et à des travaux d'installation et de maintenance supplémentaires.

Une puissance de charge élevée pousse rapidement le système électrique à ses limites

L'exigence de pouvoir se recharger le plus rapidement possible, c'est-à-dire avec une puissance élevée, à presque n'importe quel endroit, devient donc potentiellement un obstacle à la poursuite de la diffusion de la mobilité électrique. Une puissance de charge de 22 kW par point de charge suffit à pousser le système électrique à ses limites techniques, en particulier dans les bâtiments existants des entreprises industrielles, surtout si plusieurs places de charge doivent être installées.

En supposant qu'un site comptant environ 150 employés dispose déjà d'une vingtaine de points de charge, la charge maximale théorique serait de 440 kW, ce qui dépasse les valeurs de raccordement habituelles, même dans les bâtiments récents. Par conséquent, il faudrait installer un système complexe de gestion de la charge qui compare la répartition de la puissance avec les capacités actuelles et qui intègre si possible la production locale, aujourd'hui souvent disponible, des installations photovoltaïques. Enfin, les véhicules doivent être ravitaillés de préférence avec du véritable courant vert et pas seulement coloré par le bilan. Comme un point de charge de 22 kW coûte souvent plusieurs milliers d'euros, y compris les travaux de câblage, de protection et d'installation, l'investissement nécessaire pour l'entreprise industrielle, y compris le système de gestion de la charge, s'élève rapidement à plusieurs dizaines de milliers d'euros.

Les "places de chargement lentes" peuvent être installées rapidement (source de l'image : WS)

L'approche WS de l'infrastructure de recharge

C'est pourquoi, à son siège de Renningen, l'entreprise WS choisit une autre approche, qui repose sur les prémisses essentielles suivantes :

  1. Les véhicules électriques sont toujours particulièrement utiles lorsqu'ils sont utilisés pour couvrir des trajets locaux courts et des navettes. C'est pourquoi les distances parcourues quotidiennement ne dépassent généralement pas 100 km environ, et sont même souvent nettement inférieures. Il en résulte un besoin énergétique quotidien par véhicule de 15 à 20 kWh.
  2. Pour profiter pleinement des avantages écologiques de l'électromobilité, il faudrait utiliser de l'électricité verte réelle, si possible produite localement, pour la recharge.
  3. Le temps d'immobilisation des véhicules est long pendant les heures de travail, en général 9 heures dont la plupart chez WS, en raison du travail en une équipe, même en hiver, se font de jour, à la lumière.
  4. La production locale d'électricité verte à partir de nos propres installations photovoltaïques (actuellement environ 400 kWp au total au siège de WS) dépasse souvent, dès le matin, les besoins de la production et des bureaux. L'excédent de production peut donc être utilisé pour la recharge des véhicules avec une probabilité suffisamment élevée, même sans commande dédiée, tant que la puissance de recharge cumulée est faible.
  5. Il est théoriquement possible de déplacer les véhicules en fonction des besoins pendant la journée, mais dans la pratique, cela est difficilement compatible avec les processus internes de l'entreprise.

L'énergie de charge quotidienne nécessaire, jusqu'à 20 kWh par véhicule, en supposant une distance maximale d'environ 100 km par jour, peut être atteinte avec une puissance de charge continue de 2,2 kW pour une durée d'immobilisation de neuf heures. Côté raccordement, des prises Schuko spéciales conçues pour une charge permanente conviennent parfaitement. De telles prises peuvent être installées relativement rapidement sur les aires de stationnement existantes. Les lignes d'alimentation correspondantes sont protégées séparément dans le sous-répartiteur et peuvent, selon l'objectif, être activées en permanence ou par commande horaire avec des moyens très simples. En raison de la charge totale maximale théorique relativement faible de 20 * 2,2 kW = 44 kW, il n'est pas nécessaire d'installer un système de gestion de la charge dédié. La charge totale est très probablement inférieure à l'excédent de production restant des installations PV locales. La nécessité de déplacer les véhicules au cours de la journée, qui serait éventuellement nécessaire pour quelques points de charge de puissance plus élevée, disparaît complètement. Le système électrique existant offre en outre des réserves pour une extension future avec des points de charge de faible puissance. Si une recharge rapide est néanmoins nécessaire dans certains cas, il est fait référence à une infrastructure de recharge externe. L'investissement nécessaire pour la mise en œuvre de WS dans le concept présenté, tout en atteignant presque les mêmes objectifs, est nettement inférieur à 10% des propositions alternatives avec des puissances de charge plus élevées et peut donc être facilement financé par des fonds propres. 

Charge avec max. 10A sur une prise de courant normale (source d'image : WS)

La mise en œuvre réussit même sans subventions : Le chargement lent est d'autant plus rapide à mettre en œuvre 

L'exemple présenté démontre clairement qu'une approche adaptée au problème est indispensable, notamment dans le domaine de l'approvisionnement en énergie électrique. Les investissements nécessaires en cas d'électrification croissante sont considérables, voire difficilement réalisables, en particulier dans les bâtiments existants. Avec des concepts intelligents qui, outre les conditions techniques, comprennent une délimitation précise de l'objectif poursuivi, il est souvent possible d'éviter des coûts élevés sans pour autant réduire considérablement la réalisation de l'objectif. Une mise en œuvre est alors tout à fait possible, même sans subventions.

Toutefois, étant donné qu'il est particulièrement difficile de trouver des conseils externes impartiaux et non motivés par le profit dans ce domaine, les entrepreneurs devraient s'efforcer de formuler des objectifs clairs et d'exiger une mise en œuvre dans des conditions limites prédéfinies.

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