Camions électriques : fiables sur la route et rentables comme source d’énergie
infohightech ·
Les camions électriques peuvent être intégrés au système énergétique en tant que système de stockage d’énergie flexible.
Les camions électriques pourraient aider les transporteurs de marchandises à réduire leurs coûts énergétiques et à alléger leurs contraintes financières : leurs batteries peuvent également servir au stockage d’énergie pour les dépôts ou le réseau électrique public. Alors que le projet de recherche SPIRIT-E touche à sa fin, un consortium dirigé par l’Université technique de Munich (TUM) démontre comment ces véhicules peuvent être intégrés au système énergétique et quelles conditions doivent être réunies pour assurer leur rentabilité.
| Bref – Une étude de l’Université technique de Munich (TUM) montre comment de grandes flottes de camions électriques peuvent fonctionner de manière fiable. – Le commerce d’électricité à l’aide de batteries de camions testé dans un environnement pilote – Une utilisation intelligente de l’électricité peut réduire les coûts énergétiques de 10 %. |
Dans un environnement de test, les partenaires du projet ont simulé le fonctionnement des véhicules : recharge lorsque les prix de l’électricité sont bas et revente d’électricité lorsque les prix sont plus élevés. Cela pourrait constituer une source de revenus supplémentaire pour les transporteurs de marchandises à l’avenir.
Pour ce faire, le consortium a développé et testé les interfaces nécessaires entre les camions, les bornes de recharge, les systèmes de gestion de l’énergie, les fournisseurs d’électricité et les gestionnaires de réseau, y compris un système de réservation pour les bornes de recharge.
Des camions électriques alimentent en électricité les bâtiments et autres véhicules.
Les chercheurs ont testé la technologie sous-jacente auprès d’une entreprise de transport de marchandises à Ratisbonne. Ils ont utilisé un camion électrique doté d’une batterie d’une capacité utile de 480 kilowattheures. Grâce à une borne de recharge bidirectionnelle en courant continu, le camion a restitué de l’électricité avec une puissance de sortie allant jusqu’à 350 kilowatts.
Trois applications ont été testées : le camion a alimenté d’autres véhicules en électricité (recharge entre véhicules), a contribué à l’alimentation électrique du site de l’entreprise (recharge entre véhicule et site) et a injecté de l’électricité dans le réseau public (recharge entre véhicule et réseau). La communication entre le véhicule et l’infrastructure de recharge était conforme à la norme internationale ISO 15118-20.
Recherche complémentaire : la fiabilité d’abord, puis la viabilité économique.
En complément des résultats du projet conjoint, la chaire de technologie automobile de l’Université technique de Munich (TUM) a mené une étude afin de déterminer si et comment les transporteurs de marchandises peuvent exploiter de manière fiable des flottes électriques et comment rendre cette transition économiquement viable. Cette étude s’est appuyée, entre autres sources, sur des données de conduite réelles issues de six flottes de poids lourds allemandes, couvrant un total de 2,15 millions de kilomètres enregistrés. Principaux résultats :
- Réservation des bornes de recharge : Si les camions électriques peuvent réserver à l’avance les bornes de recharge publiques sur les longs trajets, la fiabilité de la planification s’en trouve améliorée. Selon le scénario, le temps supplémentaire moyen requis par rapport aux camions diesel diminue d’environ 1 à 4 %.
- Planifiez conjointement la flotte et le dépôt : grâce à une infrastructure de recharge dédiée au dépôt, une part nettement plus importante de la flotte peut fonctionner à l’électricité de manière fiable qu’avec les seules bornes de recharge publiques. Les entreprises qui intègrent également l’énergie solaire et le stockage par batteries à leur planification peuvent réaliser des économies supplémentaires de 25 à 44 % par rapport à la simple conversion des camions.
- Repenser la planification des expéditions : si la planification des itinéraires tient compte de la flexibilité de la recharge, celle-ci peut être programmée aux heures creuses, lorsque l’électricité est moins chère. Selon la composition des commandes, cela permet de réduire les coûts totaux de la flotte.
- Intégrer intelligemment le dépôt au système énergétique : une intégration intelligente au réseau électrique et au marché de l’électricité a permis de réduire les coûts totaux des flottes étudiées de 1,7 centime par kilomètre en moyenne. Avec la recharge bidirectionnelle, la réduction a atteint 6,1 centimes par kilomètre.
Comment les transporteurs de marchandises peuvent réduire leurs coûts d’électricité
L’utilisation de l’électricité stockée au dépôt est particulièrement prometteuse. Par exemple, les camions électriques peuvent se recharger grâce au surplus d’électricité produit par un système photovoltaïque durant la journée et la restituer ultérieurement. Cela permet d’accroître la part de l’électricité qu’une entreprise peut couvrir grâce à sa propre production. Ces véhicules peuvent également absorber les pics de consommation de courte durée, contribuant ainsi à éviter les surcoûts liés aux pics de consommation.
L’équipe du projet estime que cela pourrait réduire les coûts énergétiques d’environ 10 %. Pour un camion parcourant 100 000 kilomètres par an, cela équivaut à la consommation énergétique de 10 000 kilomètres. Les économies réalisables par un transporteur dépendent principalement du kilométrage annuel, des temps d’immobilisation des véhicules et du prix de l’électricité. Les véhicules utilisés pour le transport régional et retournant régulièrement au dépôt sont particulièrement adaptés à cette approche.
Défis liés à la mise en œuvre
Les résultats du projet montrent que les principaux obstacles résident désormais moins dans la mise en œuvre technique que dans l’intégration au réseau et le cadre économique. Dans de nombreux dépôts, par exemple, la capacité de raccordement au réseau existante est insuffisante pour recharger des flottes importantes de camions électriques. Des accords de raccordement au réseau flexibles, le stockage par batteries ou une infrastructure de recharge partagée peuvent contribuer à surmonter ces contraintes.
Il n’existe actuellement aucune norme uniforme pour la commercialisation de l’électricité stockée dans les batteries des camions. De nombreux fournisseurs utilisent des solutions techniques propriétaires incompatibles entre elles. La répartition des responsabilités et des revenus entre les transporteurs, les constructeurs automobiles et les fournisseurs d’électricité reste également à déterminer.
« Le projet SPIRIT-E a démontré que les poids lourds électriques peuvent être bien plus que de simples consommateurs d’électricité. Techniquement, ils peuvent être intégrés au réseau énergétique en tant que systèmes de stockage flexibles. Il s’agit désormais de standardiser et de déployer à grande échelle les solutions testées afin de les transformer en modèles économiques viables. Cela nécessitera une collaboration étroite entre chercheurs, gestionnaires de réseau, industriels, acteurs du secteur de la logistique et décideurs politiques », explique le professeur Markus Lienkamp, titulaire de la chaire de technologie automobile à la Faculté d’ingénierie et de design de l’Université technique de Munich (TUM).