ERDF s'engage dans le VE

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1 Présentation Arts et Métiers Attention: certaines slides proviennent de source répertotiées et ne doivent pas être utilisées dans les présentations tierces

2 ERDF est engagé dans le développement durable au travers du véhicule électrique depuis de nombreuses années la maturité technologique a franchi un palier. reste à franchir celui des mentalités Le déploiement du VE en France doit être considéré comme un changement de paradigme qui induit des évolutions comportementales, sociétales et de prévention. en profondeur La compétitivité du VE par rapport au VT nécessite la mise en place d une recharge intelligente à grande échelle... qui va dans le sens d une maîtrise des coûts réseau, d un moindre coût d exploitation pour les utilisateurs et d un meilleur bilan écologique global 2

3 Premier véhicule électrique > 106 km/h Camille Jenatzy Partinium (alliage Alu, Tungstène, Magnésium) 3

4 2. La projection à moyen terme des ventes (livre vert 2011 Louis Nègre) Flux du marché neuf en % Parc VE en millions Flux annuel à 2 millions Parc véhicules électriques fin % 4,5 Véhicules 15 % 2 7 % 0,5 0,6 % 0, Parc : 38 millions IRVE Installation de Recharge du Véhicule Electrique Prise domicile Box lieu de travail Parking / voirie recharge normale Parking / voirie recharge rapide Total

5 2 Développement actuel en France Ventes de VE (VP et VU) Nombre d'immatriculations VH et VHR Un doublement des ventes de 2012 à 2013, accompagné par une forte augmentation du nombre de bornes de recharge en projet Nombre de bornes de recharge sur espace public

6 0:30 1:30 2:30 3:30 4:30 5:30 6:30 7:30 8:30 9:30 10:30 11:30 12:30 13:30 2 Impact sur la consommation d électricité, liée aux véhicules électriques Pas de problèmes majeurs de production d électricité en France : 2 millions de VE à 2020 => 5 à 6 TWh consommés (550 TWh produits en 2010) 1% de la consommation française Croissance du parc véhicules rechargeables Consommations annuelles prévisibles en TWh en M unités 4,5 ~13,5 0,5 2,0 ~1,5 ~ Source : Résultats du Groupe Legrand. Source : Résultats du Groupe Legrand. Pas de problèmes majeurs liées à la courbe de charge à condition de : Gérer la charge pour éviter les périodes de pointe Anticiper l implantation de l infrastructure de charge pour limiter les renforcements locaux de réseaux :30 1:30 2:30 3:30 4:30 5:30 6:30 7:30 8:30 9:30 10:30 11:30 12:30 13:30 14:30 15:30 16:30 17:30 18:30 19:30 20:30 21:30 22:30 23:30 14:30 15:30 16:30 17:30 18:30 19:30 20:30 21:30 22:30 23:30 MW MW C DC AMOS _2020:typique hiver c ourbe de c harge V E &V HR -horiz on 2020 C DC AMOS _2020:typique hiver c ourbe de c harge V E &V HR -horiz on 2020 Source: ERF R&D, November

7 2 Freins de la Mobilité Électrique Coût Choix possible des VE Vieillissement batterie Les 6 freins à la mobilité électrique Autonomie Manque d IRVE Sécurité 7

8 Les étapes clé d une intégration réussie du VE en flotte d entreprise 2 Analyse des freins liés au VE TCO (=16 000kms) accessible : Auto-partage Organisation du travail Pilotage de la recharge Coût Sécurité Manque d IRVE Compatibilité VE/borne/connectique Interopérabilité Autonomie Nécessité de mettre en place un réseau d IRVE rapide Nécessité d harmoniser les types de prises type 2 type 3 Chademo Combo Vieillissement des batteries 8

9 L essentiel des besoins de déplacements est compatible avec l autonomie 3. 2 annoncée des véhicule électrique (~150 km) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Répartition des distances parcourues (km) en voiture pour les trajets simples locaux un jour de semaine. source : Enquête Nationale Transports et Déplacements pour les voyages locaux d'un jour de semaine. 100 km % 90% 80% 80% 70% 60% 50% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0% Répartition des distances parcourues (km) en voiture kilomètres source : Enquête Nationale Transports et Déplacements Kilomètres 90% Déplacements locaux Utilisation des voitures Grands déplacements, grands rouleurs Une voiture est à l'arrêt plus de 90% du temps. Autre raisonnement : km/an, 300 j/an => 50 km/j km 9

10 4. 2 La Conduite du Véhicule Électrique L autonomie du véhicule dépend pour 20 % de la manière de conduire En généralisant l Eco Conduite (vitesse constante, accélération progressive, freinage léger) : On augmente l autonomie en réduisant les consommations On réduit fortement les risques d accidents On améliore les conditions de travail (stress, chocs, ) En gérant la non linéarité de l autonomie si paysage contrasté (montée/descente) En utilisant les outils d assistance Économètre Position A = recharge Position B = neutre Position C = conso. Recommandée Position D = conso. Déconseillée Mode éco conduite forcée (limite les performances du moteur, vitesse/accélération) 10

11 2 4 types de charge Charge normale Charge accélérée Charge rapide Charge ultra rapide À domicile, au travail et dans la rue Recharge principale : 2 à 3 heures pour une batterie déchargée au tiers, 8 heures pour une charge complète Puissance de 3 kw, 16A, monophasé - équivalente à un chauffe-eau Solution principale En domaine public, dans la rue, les parkings, les centres commerciaux Recharge d appoint 5 mn pour ~ 10 km (en totalité 1heure) Puissance 22kW, 32A, triphasé équivalente à un petit collectif de 7/8 logements Solution d appoint Dans les stations services, les parkings publics Recharge de secours ou spéciale : 30mn pour une recharge complète (150 km) Puissance 43 kw AC / 54 kw DC - équivalente à un quartier Solution grands rouleurs Dans les stations services, les parkings publics Véhicule spécifiques adaptés Recharge en 5 à 10 min Puissance 120 kva Solution sport À domicile : environ 2 d énergie En domaine public : + 13 d infrastructure environ * En domaine public : environ 2 d énergie + 24 d infrastructure En domaine public : environ 2 d énergie + 36 d infrastructure En domaine public : environ 2 d énergie + 50 d infrastructure * chiffres du Livre Vert 11

12 14. 2 Les véhicules électriques Toutes sauf Zoé recharge type 1 en moyenne 12 g CO2/km Véhicules L offre des constructeurs de véhicules Prix MIA* ZOE (Renault) Peugeot Ion (PSA)* Kangoo-ZE (Renault) Blue Car (Bolloré) C-Zéro (PSA)* Twizy (Renault) à Nissan Leaf* Smart BMW I * avec Batterie Les véhicules hybrides Véhicules Prix Ampera (Opel) XRH (Peugeot) RX 450 (Lexus) Twizy Ampera Blue Car Nissan Leaf C-Zéro 508 XRH Peugeot Ion S 400 Hybrid (Mercedes) S 400 Hybrid R 450 Lexus Peu de VHR, une majorité de VH qui consomment du CO2 de 25 à 100 g CO2 au km Zoé MIA Kangoo ZE 12

13 MODE 3 MODE 4 MODE 1 MODE Les modes de recharge Courant Alternatif Courant Alternatif Com. Boitier Pas de contrôle de charge ni de protection Courant Alternatif Com. Boitier de contrôle de charge et de protection intégré au câble sauf amont boitier Courant Continu Com. Boitier Boitier de contrôle de charge et de protection intégré à l infrastructure Projet Infinidrive sur Seyssinet Les modes 1 et 2 sont des modes de transition pour ERDF Le mode 3 est le mode à généraliser, il offre une possibilité de pilotage de la charge et d optimisation de la courbe de charge du site, il est compatible avec les Smart Grids pour l équilibre production/consommation. Le mode 4 permet en plus surenchérissant le coût. Boitier Convertisseur Boitier de contrôle de charge et de protection intégré à l infrastructure Convertisseur CA/CC externe au VE (Charge du VE en courant continu) la recharge à 43 kva, mais déporte la conversion en dehors du véhicule en 13

14 Les types de prises Type E/F Type 1 Type 2 Type 3 Application Infrastructure Véhicule Infrastructure/véhicule Infrastructure Description Mode 1 et 2. Prise dite domestique Cas A, B, ou C Prise dédiée coté véhicule, non envisagée coté infrastructure Cas B, ou C Mode 3. Conforme à certaines réglementations Nationales en Europe Cas A, B ou C Mode 3. Conforme à la réglementation française. Cas A ou B Phase Monophasée Monophasée Monophasée / Triphasée Monophasée / Triphasée Courant 16 A 32A 70A (monophasé) ou 63A 32A Tension 230 V 250 V 500 V 500 V Nb de broches ou 7 Illustration Conformité réglementation Oui (en usage occasionnel) Oui Non ( absence d obturateur) Oui Commentaires Permet de répondre aux besoins de VE ancienne génération ou en dépannage Projet Infinidrive sur Seyssinet Seule prise conforme à réglementation française pour le mode3 Projet Infinidrive sur Seyssinet 14

15 Les types de batteries Batterie utilisée sur la Kangoo ZE et sur la ZOE R&D 15

16 Le positionnement d ERDF (1/2) ERDF a établi une politique développement durable et un plan de management de l environnement Le véhicule électrique est un levier facile et visible pour démontrer notre engagement Le parc actuel français véhicule thermique relâche 75 millions de tonnes CO2 par an, le parc véhicules électriques en produirait seulement 5 millions (mix énergétique à 72 g) Le parc ERDF relâche tonnes : la conversion du parc accessible ferait gagner 40% d émission Le rapport STERN fait état d un réchauffement de 5 C en 2050 pour 2 C en cible ERDF a pour mission de base le raccordement au réseau Il doit préserver l intérêt général en tirant parti des investissements déjà consentis Il doit garantir un raccordement facile sans perturber les utilisateurs déjà raccordés ERDF se positionne en conseil amont des décideurs, particulièrement des Collectivités Locales Il a un rôle de conseil et de présentation des enjeux d intérêt général Il participe aux comités de normalisation garantissant l interopérabilité Il devient le point de rencontre entre Automobile, Immobilier, Telecom, SI L enjeu CAPEX est compris entre 2 et 8 Mds suivant le type de recharge la puissance installée pourrait être équivalente à celle du parc nucléaire 16

17 Le positionnement d ERDF (2/2) ERDF veut utiliser le véhicule électrique comme un levier du réseau intelligent Le véhicule électrique est un complément pertinent aux ENR Le véhicule électrique est une composante naturelle des réseaux intelligents. Le véhicule électrique permettra une régulation de la boucle locale à terme Cela passe par le développement du concept V to H ERDF veut être un catalyseur d un marché émergent Un marché de 1Md annuel dont 200 M sur espace public Un relais de croissance constituant un consensus politique Une volonté de soutenir un relais de croissance pour l économie française Une volonté de participer à l aménagement du territoire pour faciliter la mobilité électrique 17

18 Développement intensif de la production raccordée au réseau de distribution d électricité ERDF Eolien A fin mars 2011 : MW en service, dont MW éolien et MW photovoltaïque. A fin juin 2011 : Dont et MW en service, MW éolien MW photovoltaïque. A fin juin 2013 : Dont et MW en service, MW éolien MW photovoltaïque. Photovoltaïque Croissance ~ MW/an. Salon Energaia 4 décembre

19 52 Volatilité de la production éolienne : exemple de la productibilité instantanée du parc français 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Février à juin 2011 par pas horaire Source RTE Salon Energaia 4 décembre

20 62 Volatilité de la production photovoltaïque, et de la consommation : Exemple d'alimentation d'une île, par le réseau et par production PV, deux jours différents d'une semaine de juin 140 Puissance Consommation totale, jour 1 de semaine Consommation totale, jour 2 de la même semaine Production PV, jour 1 de semaine Production PV, jour 2 de la même semaine Comblement d'écart par le réseau 0 00:00 02:00:00 04:00:00 06:00:00 08:00:00 10:00:00 12:00:00 14:00:00 16:00:00 18:00:00 20:00:00 22:00:00 heure Salon Energaia 4 décembre

21 La question du stockage local d électricité : une alternative au renforcement des réseaux pour 52 compenser la volatilité de la production et de la consommation locales Hors centrales de pompage hydrauliques en montagnes, les solutions de stockage électrique disponibles sont l'air comprimé, et l'électrochimique (batteries). Leurs coûts sont dans un ordre de grandeur d'une dizaine de fois supérieur à celui des renforcements de réseaux et de production classique (hors cas des îles). Applications envisageables au plus près de l'utilité : stockage associé au moyen de production pour compenser sa volatilité, ou au réseau privé pour lisser sa courbe de charge, dans le réseau de distribution pour une nouvelle organisation de l'équilibre entre production+réseau et consommation. Le développement du stockage électrique résultera de l'évolution des coûts et de la régulation des modèles d'affaires. Mais d'autres formes de stockage d'énergie sont accessibles : Stockage thermique en bâtiments Stockage de certains réseaux (chaleur, gaz ) Exploitation par la gestion de la demande. Salon Energaia 4 décembre

22 Conception historique du dimensionnement des réseaux THT MT Etc BT et autres Entreprises Locales de Distribution Flux descendant 50 Hertz Equilibre global par RTE entre production et consommation : régulation en fréquence (Hertz) Consommation locale Puissance de réseau 240 Volts 230 Volts 220 Volts 210 Volts Tenue de la tension par le Distributeur limites règlementaires + Respect de la capacité maximale de transit de chaque ouvrage. 22

23 Évolution des services de réseaux avec l injection de productions volatiles sur le réseau de distribution THT MT Etc BT et autres Entreprises Locales de Distribution 50 Hertz Equilibre global par RTE entre production et consommation : régulation en fréquence (Hertz) Flux alternés Consommation locale Puissance de réseau Injection d'énergie 240 Volts 230 Volts 220 Volts 210 Volts Tenue de la tension par le Distributeur limites règlementaires + Respect de la capacité maximale de transit de chaque ouvrage. 23

24 Les réponses d ERDF ERDF participe à de nombreux projets : plus de 15 projets majeurs (ISSY GRID, NICE GRID,VENTEEA, ) Dont une majorité d AMI avec ADEME Une coordination encore fragile (dispersion) ERDF s engage dans des projets de R&D notamment (Inter) 3 M en coopération avec EDF-DME ERDF est partie prenante du projet InfiniDrive Un livre vert, un algorithme, un modèle d activité ERDF a participé activement avec Renault, CDC, EDF et CNR à la création de «GIREVE» pour faire émerger une normalisation des échanges de données ERDF déploiera véhicules électriques Kangoo-ZE dans le cadre du marché UGAP 500 véhicules électriques autres + utilitaires > 3m3 24

25 Projets Collectivités Locales en France SDEC Rennes Métropole Couloir électrique mobilité NPDC Région Nord Pas de Calais CU Lille CA Maubeuge CA St Omer EPAMSA SAVE 2 Paris- Autolib 2 SIESM-77 EPAMARNE Metz Moselle Nvelles Mobilités SDEGM Mayenne SIEML Maine et Loire SYDEV Vendée CR Poitou Charente Autopartage Bordeaux CORA (démarrage en Alsace) SIEIL - ENERSIEL SED 18 Jura CU Grand Lyon - Bluely Autopartage Grenoble Autopartage Toulouse Nice NCA 2015 Marseille Une trentaine de projets significatifs (> 50 bornes) Un total de plus de bornes en projet à l horizon 2015! 25

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