Le Hive. Station d Eco-Recharge pour un GreenBuilding. 4 novembre 2011 Education Nationale

Le Hive Station d Eco-Recharge pour un GreenBuilding 4 novembre 2011 Education Nationale

Parlons un peu de nous! 2

Nouveau en 2011! BAC STI TP Efficacité Energétique Nous avons par exemple réussi à attirer cette année, Schneider Electric, 3

L histoire du véhicule électrique «bis repetita placent?» 6

Le véhicule électrique, «la chose n est pas nouvelle» Achères 29 avril 1899, un kilomètre lancé à 105,580 km/h avec «la jamais contente» EX1 (PSA) aura réalisé, ce 10/12/2010, 5 records au cours de la séance de runs effectuée sur l aéroport militaire de Chengdu dans la province du Sichuan 7

Les leçons du passé, ne rien oublier! Le véhicule électrique, une meilleur analyse de la valeur client Le coût et les performances: 80% des trajets journaliers font moins de 60 km La facilité d utilisation Un habitacle à moindre coût énergétique : chaîne cinématique, chauffage et clim. La filière électrique: les infrastructures de charge VE et l énergie Les infrastructures de recharge indispensables : des villes Françaises «sites pilotes» (depuis 2008 un effort public de 400 M pour les véhicules décarbonés) Le Smart Grid à développer pour l effacement de la pointe de consommation électrique (Hiver et Eté) Les batteries et le recyclage (Horizon 2020-2030 en R&D: 5000 Wh/kg) Une techno qui passe de 30 Wh/kg à 180 Wh/kg (3000 cycles charge décharge) Réduire les coûts de 2 à 4 fois Augmenter l autonomie 250 à 300 km pour 100 kg de batterie Augmenter le nombre de cycles de charge - décharge La deuxième vie des batteries avec le stockage de la prod. photovoltaïque 8

Calibrage de l infrastructure 9

Cas pratique «ville de Rouen» 10

Analyse des besoins de charge 11

Impact sur le réseau 12

Le schéma des fonctions d un système de charge 13

Quel mode de recharge? La puissance et le temps La norme internationale IEC 61 851-1, publiée en 2010 définit 4 types de mode de recharge qui servent de référence à toute la profession: MODE 1: prise domestique et câble de raccordement, ssi C15-100 MODE 2: prise domestique et câble équipé d un dispositif de protection MODE 3: prise spécifique sur circuit dédié à la recharge avec vérification: du branchement de la continuité de la connexion de la masse au circuit de protection de la puissance gestion de l effacement communication intégrée via le véhicule et la borne 14

De la valeur client à la valeur marché L offre constructeur Schneider 15

Le Hive Station d Eco-Recharge pour un GreenBuilding Production photovoltaïque 4 novembre 2011 Education Nationale

Concept : ombrière photovoltaïque Notre ombrière photovoltaïque est composée de : 90m² de panneaux photovoltaïques Représentant 45 modules PV Pente de 10 orientée Sud-Est. 100% de la table photovoltaïque produit de l électricité. 17

Caractéristiques de production Modules photovoltaïques Modules SUNTECH STP275 (275Wc) Cellules polycristallines Rendement > 14% Dimensions : 1956 992 50 mm (~2m²) Poids : 27 kg Cadre en aluminium anodisé Position : portrait 45 modules soit 12,375 kwc La production photovoltaïque annuelle en Ile-de France est de 995 Wh / Wc Notre ombrière produira par an quelques 12 000 kwh 18

Equivalences 12 000 kwh d électricité photovoltaïque produits par an, c est : 816 /an (ou 1440 si rachat Edf à 0,12 /kwh) La consommation annuelle de 2 familles de 4 personnes Et sachant que Une charge complète de VE c est 3kW x 8h = 24 kwh Une charge complète de VE c est aussi 120km d autonomie 12 000 kwh c est aussi: 500 «pleins» de Véhicules Electriques, soit 60 000 km «verts» En évitant de parcourir ce même kilométrage en diésel, c est : 3 000 l de gasoil économisés 8,4 t CO² non émis 4 350 de gasoil économisés 19

Impact environnemental des panneaux Panneaux fabriqués sur un site ISO14001 Garantis 25 ans avec une production de 80% de l origine Un panneau solaire restitue l'énergie qui a été nécessaire pour sa fabrication entre 2 et 4 années de production Recyclage : la filière se met en place (premiers recyclages d ici une 10aine d année ) 20

Recyclage des modules photovoltaïques Un simple traitement thermique pour séparer les différents éléments du module photovoltaïque et permettre de récupérer les cellules photovoltaïques, le verre et les métaux (aluminium, cuivre et argent). Le plastique comme le film en face arrière des modules, la colle, les joints, les gaines de câble ou la boite de connexion sont brûlés par le traitement thermique. Une fois séparées des modules, les cellules subissent un traitement chimique qui permet d extirper les contacts métalliques et la couche antireflet. Ces plaquettes recyclées sont alors : Soit intégrées dans le process de fabrication de cellules et utilisées pour la fabrication de nouveaux modules, Soit fondues et intégrées dans le process de fabrication des lingots de silicium. 21

Légende des calculs d équivalences Consommation d une 1 famille de 4 personnes = 6 700 kwh/an (source : http://www.econologie.com/forums/estimation-de-laconsommation-electrique-domestique-vt3334.html) Consommation annuelle moyenne d une ville de 30 000 hab. = 45 GWh (source : http://collectivites.edf.com/ameliorer-le-cadre-de- vie/actualites-et-temoignages/tous-les-temoignages/herve-de-place- 81530.html) Coût du kwh : 0,08 HT Coût d un km diesel = 5 L/100 km x 1,45 = 7,25 /100km Emission de CO² d un diesel : 140g/km soit 14kg CO²/100km Coût d un km électrique sur réseau ERDF 24kWh/120km x 0,08 /kwh => 1,6 /100km 22

IGEGB Le Hive Station d Eco-Recharge pour un GreenBuilding : Véhicules électriques 4 novembre 2011 Education Nationale

Roulez à l énergie solaire La réponse de l'industrie automobile à la problématique du changement climatique et à la pénurie en combustibles fossiles. Permettre aux usagers d accéder à l énergie en tout lieu et à tout moment, un facteur clé de succès du véhicule électrique. 26 000 points de charge ouverts au public à horizon 2015 en France (Sur la base du Plan National pour les véhicules décarbonés) 24

Schneider-Electric présent sur l ensemble des besoins de la chaîne Des solutions qui intègrent l intelligence nécessaire pour Privilégier la recharge en dehors des pics de consommation où l énergie est chère et largement d origine fossile, Privilégier l usage des énergies renouvelables lorsqu elles sont disponibles sur le réseau électrique, Mesurer l empreinte environnementale réelle du véhicule électrique. Des solutions qui couvrent l ensemble des besoins de la chaîne Du distributeur d'énergie à l'utilisateur du véhicule, Du réseau de distribution électrique intelligent (smart grid) à la prise, De la supervision locale à la supervision distante des bornes, De la simple recharge à la recharge intelligente pour optimiser le coût de l'énergie et l'empreinte environnementale. 25

L infrastructure de recharge, cruciale pour la sécurité des personnes et des biens La prise doit s adapter à tous les types de charge : Depuis la charge normale de 3 kw, à la charge rapide de 44 à 50 kw L ampérage adapté permet de limiter l effort d embrochage Le niveau de sécurité doit permettre à l usager de brancher la prise sans avoir à prendre de précautions particulières Le connecteur doit être un câble simple et facile à manipuler, l ensemble des fonctionnalités de protection/sectionnement étant en partie fixe L ensemble doit être protégé contre un mauvais usage 26

Type de bornes, gamme de puissance Résidentiel Tension de sortie 230V 400V Distribution Monophasé Triphasé Courant maxi. 16A 32A 16A 32A Puissance maxi 3kW 7kW 11kW 22kW Parking Tension de sortie 230V Distribution Monophasé Courant maxi. 16A 32A Puissance maxi 3kW 7kW Rapide Tension de sortie 400V Distribution Triphasé Courant maxi. 63A Puissance maxi 44kW 400V Triphasé 16A 32A 63A 11kW 22kW 44kW 500V Continu 125A 50kW 28

Principe de recharge 29

Depuis le début de l'année, 900 véhicules électriques ont été immatriculées http://avem.fr Smart - fortwo Autonomie : 130 km Vitesse : 100 km/h Batteries : Lithium-ion Nissan Leaf Autonomie : 160 km Vitesse : 140 km/h Batteries : Lithium-ion Renault Kangoo ZE Autonomie : 160 km Vitesse : 135 km/h Batteries : Lithium-ion Peugeot - ion Autonomie : 130 km Vitesse : 130 km/h Batteries : Lithium-ion 31

Respecter l environnement www.developpement-durable.gouv Anticiper les enjeux environnementaux S assurer que l électricité de recharge du véhicule soit produite au maximum à partir d énergie non fossile, pour assurer un bilan écologique optimal aux véhicules décarbonés. Conduire une réflexion sur l effacement de la pointe de production d électricité. Des objectifs de durée de vie de l ordre de 10 ans. Donner une seconde vie à la batterie et à ses éléments La seconde vie de la batterie est un enjeu de recherche important en raison de son coût et de son impact écologique. Les constructeurs automobiles et les producteurs français de batterie se sont engagés à prendre en compte, dès la conception des batteries, leur cycle de vie complet Une seconde vie pour les batteries qui conservent des performances pouvant satisfaire d autres applications 32

Le Hive Station d Eco-Recharge pour un GreenBuilding : Supervision 4 novembre 2011 Education Nationale

Pages supervision IGEGB

Pages supervision IGEGB 35