Mobilité électrique: On peut parfaitement utiliser l’énergie solaire que l’on produit pour alimenter sa voiture électrique La méthodologie de cette étude

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Recharger à la maison son véhicule avec de l’électricité solaire et sans stockage intermédiaire, même si l’on est en déplacement pendant la journée? Ce qui semble n’être qu’un rêve est pourtant une réalité, comme le montre une récente étude de l’EPFZ.

par

Jan Graber

Outre la fascination pour les nouvelles avancées technologiques, c’est plus généralement la conscience écologique qui joue un rôle décisif lors de l’achat d’une voiture électrique. Et ce désir de conduire un véhicules respectueux du climat ne cesse de croître: actuellement, environ 70’000 voitures purement électriques et 200’000 hybrides circulent en Suisse – et ces chiffres augmentent rapidement.

Mais les automobilistes soucieux de l’environnement veulent désormais savoir avec quel courant leur voiture est rechargée. Si la Suisse produit presque exclusivement de l’électricité renouvelable, une partie du courant qui sort de nos prises provient tout de même de l’étranger et donc, entre autres, de centrales à charbon qui émettent beaucoup de CO₂.

Une solution existe pourtant: recharger sa voiture grâce à une installation solaire posée sur son propre toit. Cela dit, dès que l’on exploite une centrale photovoltaïque sans stockage intermédiaire, on se retrouve confronté au fait d’être en déplacement pendant la journée, juste quand le soleil brille le plus. Une question se pose donc logiquement: dans quelles conditions une voiture électrique pourrait-elle être rechargée grâce à l’énergie solaire que l’on produit soi-même sans qu’il soit nécessaire de modifier son comportement de conducteur?

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— Pramod Sun Mar 15 06:29:56 +0000 2020

La lumière du soir et du matin suffit

Cette question a retenu l’attention d’une équipe de chercheurs de l’Institut de cartographie et de géoinformation de l’EPFZ. Cette dernière est parvenue à une conclusion surprenante: une voiture électrique peut en grande partie être alimentée par l’énergie solaire, quand bien même elle n’est chargée que le soir et le matin. La condition est d’avoir un chargeur intelligent.

Cette recherche a passé en revue quatre scénarios. Dans le premier, le véhicule est simplement branché lorsque l’on est à la maison. Dans ce cas, sans surprise, «l’électricité solaire ne permet pas de couvrir les besoins», explique le doctorant Henry Martin, membre de l’équipe de recherche. La raison tient au fait que les voitures électriques se chargent le plus rapidement possible et puisent l’électricité d’où elle vient, donc en grande partie du réseau plutôt que de l’installation solaire.

Le deuxième scénario recourt à l’utilisation d’un système de charge intelligent: celui-ci ralentit la charge et privilégie l’électricité provenant de l’installation solaire. «Nous avons constaté que la voiture peut ainsi être rechargée à 56% par le biais de l’électricité solaire, surtout grâce à la lumière du soir et du matin. Mais il y a bien sûr de grandes différences selon les saisons», constate Henry Martin, qui précise que les données utilisées ont été récoltées durant dix mois.

Avoir sa propre installation solaire: un bon choix

La troisième variante a permis d’atteindre un impressionnant 90% d’électricité renouvelable provenant de son propre toit. En l’occurrence, il faut avoir le courage de rouler même avec une batterie presque vide et de ne charger que lorsque l’électricité solaire est disponible. «On surestime l’énergie dont une voiture électrique a besoin en semaine», souligne Henry Martin. Sur une semaine, les participants à l’étude n’ont en effet parcouru en moyenne que quelque 250 kilomètres avec leur voiture électrique.

Le quatrième scénario – avec l’utilisation d’un accumulateur intermédiaire – permettrait certes d’utiliser 100% d’électricité solaire, mais le gain serait nul, eu égard aux émissions de CO₂ liées à la fabrication de l’accumulateur.

D’après Henry Martin, cette étude met en lumière deux types d’avantages: s’agissant des propriétaires de voitures électriques, il est judicieux d’envisager une installation solaire individuelle avec un système de recharge intelligent, même sans stockage intermédiaire. Quant aux fabricants de stations de recharge intelligentes, cette étude doit les inciter à développer des systèmes intelligents qui tiennent notamment aussi compte des prévisions météorologiques.

L’étude a été menée par l’Institut de cartographie et de géoinformation de l’EPFZ, sous la direction du professeur Martin Raubal. Pendant dix mois, le comportement de 78 conducteurs de voitures électriques (en général des propriétaires de maisons individuelles qui utilisaient leur voiture principalement pendant la journée) a été consigné. Des installations solaires virtuelles d’une puissance comprise entre 5 et 25 kW ont été installées sur les toits des maisons. Cette recherche n’a pas pris en compte l’utilisation de l’électricité solaire à d’autres fins, par exemple pour les appareils ménagers ou la pompe à chaleur.