Véhicule-réseau (V2G) décrit un système dans lequel des véhicules électriques plug-in, tels que les véhicules électriques à batterie (BEV), les hybrides plug-in (PHEV) ou les véhicules électriques à pile à combustible à l’hydrogène (FCEV), communiquent avec le réseau électrique de vendre des services de réponse à la demande en renvoyant de l’électricité au réseau ou en réduisant leur taux de charge.

Vehicle-to-grid peut être utilisé avec des véhicules en réseau, c’est-à-dire des véhicules électriques enfichables (BEV et PHEV), avec une capacité de réseau. Étant donné que 95% des voitures sont garées à un moment donné, les batteries des véhicules électriques pourraient être utilisées pour permettre à l’électricité de circuler de la voiture au réseau de distribution électrique et inversement. Cela représente une valeur estimée pour les services publics pouvant atteindre 4 000 dollars par an et par voiture.

Les batteries ont un nombre fini de cycles de charge, ainsi qu’une durée de vie. Par conséquent, l’utilisation de véhicules comme système de stockage sur réseau peut avoir un impact sur la longévité de la batterie. Les études qui font fonctionner les batteries deux fois ou plus par jour ont montré une diminution importante de la capacité et une durée de vie considérablement réduite. Cependant, la capacité de la batterie est une fonction complexe de facteurs tels que la chimie de la batterie, le taux de charge et de décharge, la température, l’état de charge et l’âge. La plupart des études avec des taux de décharge plus lents ne montrent que quelques pour cent de dégradation supplémentaire, alors qu’une étude a suggéré qu’une longévité améliorée par rapport aux véhicules qui n’étaient pas utilisés pour le stockage sur réseau était possible.

Parfois, la modulation de la charge d’un parc de véhicules électriques par un agrégateur pour offrir des services au réseau mais sans flux électrique réel des véhicules au réseau est appelée V2G unidirectionnel, par opposition au V2G bidirectionnel généralement traité dans cet article. La société AC Propulsion a inventé le terme V2G pour véhicule à réseau.

Il existe trois versions du V2G

– Un véhicule à combustion (hybride ou propulsé uniquement par carburant), qui génère de l’énergie à partir de carburant stocké, utilisant son générateur pour produire de l’énergie lorsque les besoins en électricité sont très importants.
– Un véhicule à batterie ou hybride qui utilise son énergie excédentaire en le transmettant au réseau en cas de besoin maximal. Ces véhicules peuvent être rechargés pendant des heures moins nécessaires à des tarifs moins chers, ce qui contribue à absorber la production d’électricité la nuit.
– Un véhicule solaire qui utilise son excès d’énergie pour le transférer au réseau. Ces systèmes sont utilisés depuis les années 90 et sont couramment utilisés dans le cas de gros véhicules, tels que les fusées.

Il distingue également le système V2G en fonction du sens du flux en deux types: la capacité de transmission unidirectionnelle des véhicules (unidirectionnelle) et la capacité de transmission bidirectionnelle des véhicules (bidirectionnelle).

Opération et Détails
Willet Kempton et son équipe de l’Université du Delaware ont eu l’idée. Des études montrent que sur les millions de voitures du monde développé, environ 95% de la durée de vie utile totale ne peut pas être déplacée et peut donc être utilisée comme espace de stockage si elle dispose d’accumulateurs de grande capacité et s’alimente dans les réseaux via les stations de charge. c’est possible. Chargés à moindre coût en période de faible demande, ils permettraient au réseau de prendre en charge les périodes de pointe, ainsi que les mémoires tampons rapidement disponibles. Un tel concept offre une base importante pour la poursuite de l’expansion, en particulier pour l’énergie éolienne, dont la puissance varie considérablement. Le 21 septembre 2009, l’État du Delaware, le premier État du monde, a adopté une loi qui fournirait aux propriétaires de véhicules électriques une compensation pour l’énergie qu’ils ont fournie en fonction du tarif de l’heure. Ceci permet au propriétaire du véhicule disposant pour la première fois du compteur électrique bidirectionnel nécessaire d’agir pratiquement comme un commerçant de puissance en chargeant ses batteries d’un courant de nuit favorable, ce qui lui permet de se décharger de nouveau à des pics de consommation. De plus, l’Association allemande de l’énergie éolienne en Allemagne appelle à l’extension du V2G pour soutenir l’énergie éolienne.

Les approches de véhicule à réseau sont basées sur le fait que la plupart des véhicules sont garés presque toute la journée. Par exemple, la plupart des véhicules privés en Allemagne sont déplacés moins de 2 heures par jour, ce qui permet de consacrer la majeure partie de la journée aux applications V2G. Le temps de charge étant généralement très inférieur à la durée de vie réelle, le temps de charge des batteries peut être adapté aux exigences respectives du réseau électrique. Les voitures électriques sont donc utilisées pour la gestion de la charge. En supposant que 70% des véhicules ont une capacité de batterie de 20 kW et que la batterie est chargée à 50%, un million de voitures électriques pourrait fournir 7 GWh de capacité de stockage supplémentaire. Même si tous les véhicules étaient connectés au réseau en une seule phase via des prises électriques domestiques normales de 3 kW, une puissance de contrôle de 2,1 GW serait disponible. Toutefois, si 90% de toutes les voitures en Allemagne étaient converties en véhicules électriques comme décrit ci-dessus, elles pourraient stocker 277 GWh d’énergie électrique et fournir 83 GW d’énergie d’équilibrage, ce qui est supérieur à la charge de pointe totale en Allemagne. Cependant, à compter de 2018 , le retour d’électricité sur le réseau étant coûteux, il convient donc actuellement de limiter la gestion de la charge principalement à une charge flexible et, dans des cas exceptionnels, de réinjecter de l’énergie dans le réseau.

Dans ces considérations, il ne faut pas oublier que la plupart des batteries du véhicule ont une durée de vie dépendante du cycle. Pour un fonctionnement efficace du concept V2G, le propriétaire du véhicule doit donner à l’opérateur du réseau le contrôle central des processus de chargement et de déchargement. Dans ce cas, l’opération V2G affecte les conditions de garantie du fabricant, car elle arrête la durée de vie de la batterie.

Techniquement, « Véhicule vers réseau » nécessite une situation de charge pour une voiture électrique. IEC 61851-1 « Mode 4 » – charge rapide par un chargeur externe (accès direct bidirectionnel en courant continu de la station de charge à la batterie du véhicule électrique).

Des solutions dans lesquelles un propriétaire de système solaire utilise la batterie de sa voiture électrique comme accumulateur d’énergie ont déjà été mises en œuvre en Allemagne. En outre, Nissan fournit sous le nom e8energy DIVA un tel système.

La Mitsubishi i-MiEV maîtrise la charge bidirectionnelle, de manière à fournir la batterie de la voiture comme réserve de puissance pour une maison. À partir de 2018, ce qui devrait également être possible avec Peugeot iOn.

Alignement de la courbe de charge
Le concept du système V2G permet aux clients de répondre à la demande (planification de la charge de la centrale), d’augmenter la consommation lorsque la charge est basse (la nuit) et de supporter la charge de pointe de la centrale (le matin et le jour). Elle contribue également à atténuer la production inégale de sources d’énergie renouvelables, où, si la production d’énergie dépasse la demande, elle sera gaspillée. Le système V2G pourrait économiser l’énergie produite lors des cycles de production grâce aux batteries.

Nouveaux commerçants sur le marché de l’électricité
Le système V2G ferait des propriétaires de véhicules impliqués dans le négoce d’énergie bidirectionnel essentiellement un microprocesseur auprès duquel l’énergie fixe ou mise aux enchères de l’opérateur de réseau pourrait être achetée. En raison de l’usure de la batterie et d’autres préférences personnelles, les propriétaires de véhicules V2G peuvent définir leurs propres paramètres de chargement ou de déchargement. Pour le moment, la plupart des batteries utilisées ne sont pas très résistantes à la charge et à la décharge continues. Cependant, le nombre de cycles de charge de la batterie joue un rôle de plus en plus important dans leur tableau de paramètres; par conséquent, des batteries avec un nombre croissant de cycles de charge, qui sont actuellement l’une des préoccupations du système V2G, sont prévisibles à l’avenir.

Applications

Niveau de charge maximal
Le concept permet aux véhicules V2G de fournir de l’énergie pour aider à équilibrer les charges par «remplissage de vallée» (charge la nuit lorsque la demande est faible) et par «rognage de pointe» (renvoi de l’électricité sur le réseau lorsque la demande est élevée, voir la courbe du canard). Le nivellement de la charge de pointe peut permettre aux services publics de trouver de nouveaux moyens de fournir des services de régulation (en maintenant la tension et la fréquence stables) et de constituer des réserves en rotation (répondre à la demande soudaine d’énergie). Dans le développement futur, il a été suggéré qu’une telle utilisation de véhicules électriques pourrait amortir les sources d’énergie renouvelables telles que l’énergie éolienne, par exemple en stockant l’énergie excédentaire produite pendant les périodes venteuses et en la restituant au réseau pendant les périodes de forte charge, stabilisant ainsi efficacement l’intermittence de l’énergie éolienne. Certains considèrent cette application de la technologie véhicule-réseau comme une approche d’énergie renouvelable pouvant pénétrer le marché de base de l’électricité.

Il a été proposé que les services publics ne soient pas obligés de construire autant de centrales au gaz naturel ou au charbon pour répondre à la demande de pointe ou sous la forme d’une police d’assurance contre les pannes de courant. La demande pouvant être mesurée localement par une simple mesure de fréquence, un nivellement dynamique de la charge peut être fourni en fonction des besoins. Le carbitrage, un porte-monnaie de «voiture» et «arbitrage», est parfois utilisé pour faire référence au prix minimum de l’électricité auquel un véhicule déchargerait sa batterie.

Alimentation de secours
Les véhicules électriques modernes peuvent généralement stocker dans leurs batteries plus que la demande quotidienne d’énergie d’une maison moyenne. Même sans les capacités de génération de gaz d’un véhicule hybride rechargeable, un tel véhicule pourrait être utilisé comme source d’énergie de secours pendant plusieurs jours (par exemple, éclairage, appareils ménagers, etc.). Ce serait un exemple de transmission de véhicule à domicile (V2H). En tant que telles, elles peuvent être considérées comme une technologie complémentaire pour les sources d’énergie renouvelables intermittentes telles que l’énergie éolienne ou solaire. Les FCEV à hydrogène avec des réservoirs contenant jusqu’à 5,6 kg d’hydrogène peuvent fournir plus de 90 kWh d’électricité.

Efficacité
Toute conversion d’énergie entraîne des pertes dues aux lois de la thermodynamique. Des pertes plus faibles signifient une plus grande efficacité de conversion d’énergie. La plupart des véhicules électriques à batterie modernes utilisent des cellules lithium-ion pouvant atteindre un rendement aller-retour supérieur à 90%. L’efficacité de la batterie dépend de facteurs tels que le taux de charge, l’état de charge, l’état de santé de la batterie et la température.

La majorité des pertes, cependant, surviennent dans des composants du système autres que la batterie. Les composants électroniques de puissance, tels que les inverseurs, dominent généralement les pertes globales. Une étude a montré que l’efficacité globale du système V2G aller-retour était comprise entre 53% et 62% ‘. Une autre étude rapporte une efficacité d’environ 70%. L’efficacité globale dépend toutefois de plusieurs facteurs et peut varier considérablement.

Mise en oeuvre par pays
Une étude menée en 2012 par le laboratoire national de l’Idaho [lien mort] a révélé les estimations et les projets futurs suivants pour le V2G dans divers pays. Il est important de noter que cela est difficile à quantifier car la technologie en est encore à ses balbutiements et qu’il est donc difficile de prévoir de manière fiable son adoption dans le monde entier. La liste suivante ne prétend pas être exhaustive, mais plutôt donner une idée de l’ampleur du développement et des progrès réalisés dans ces domaines à travers le monde.

États Unis
PJM Interconnection a envisagé d’utiliser des camions, des autobus scolaires et des camions à ordures du Service postal américain qui restent inutilisés pendant la nuit pour la connexion au réseau. Cela pourrait générer des millions de dollars, car ces entreprises aident à stocker et à stabiliser une partie de l’énergie du réseau national. Aux États-Unis, un million de véhicules électriques devraient circuler sur la route entre 2015 et 2019. Des études indiquent qu’il faudra construire 160 nouvelles centrales électriques d’ici 2020 pour compenser les véhicules électriques si l’intégration au réseau ne progresse pas.

Japon
Pour atteindre l’objectif de 10% de l’énergie produite au Japon par les ressources renouvelables au Japon à l’horizon 2030, un coût de 71,1 milliards de dollars sera nécessaire pour la mise à niveau de l’infrastructure de réseau existante. Le marché japonais des infrastructures de charge devrait passer de 118,6 millions USD à 1,2 milliard USD entre 2015 et 2020. À partir de 2012, Nissan prévoit de commercialiser un kit compatible avec le LEAF EV qui pourra alimenter une maison japonaise en électricité. Actuellement, un prototype est en cours de test au Japon. Les foyers japonais utilisent en moyenne 10 à 12 kWh / jour et, avec la capacité de la batterie du LEAF de 24 kWh, ce kit pourrait potentiellement fournir jusqu’à deux jours de puissance. La production dans des marchés supplémentaires dépendra de la capacité de Nissan à mener à bien les adaptations.

Danemark
Le Danemark est actuellement [quand?] Un des leaders mondiaux de la production d’énergie éolienne. Au départ, l’objectif du Danemark est de remplacer 10% de tous les véhicules par des VÉP, l’objectif ultime étant un remplacement complet à suivre. Le projet Edison met en œuvre un nouvel ensemble d’objectifs qui permettront de construire suffisamment d’éoliennes pour accueillir 50% de la puissance totale, tout en utilisant le V2G pour éviter les impacts négatifs sur le réseau. En raison de l’imprévisibilité du vent, le projet Edison prévoit d’utiliser des VÉP lorsqu’ils sont branchés au réseau pour stocker de l’énergie éolienne supplémentaire que le réseau ne peut pas gérer. Ensuite, pendant les heures de pointe d’utilisation d’énergie ou lorsque le vent est calme, l’énergie stockée dans ces VPE sera réinjectée dans le réseau. Pour faciliter l’acceptation des véhicules électriques, des politiques ont été appliquées qui créent un différentiel de taxes entre les voitures à zéro émission et les automobiles traditionnelles. La valeur marchande du PEV danois devrait passer de 50 à 380 millions de dollars entre 2015 et 2020. Les progrès du développement du PEV et les progrès liés à l’utilisation de sources d’énergie renouvelables feront du Danemark un leader du marché en matière d’innovation V2G (ZigBee 2010).

Après le projet Edison, le projet Nikola a été lancé. Il visait à démontrer la technologie V2G dans un laboratoire situé sur le campus de Risø (DTU). DTU est un partenaire avec Nuvve et Nissan. Le projet Nikola se termine en 2016 et jette les bases de Parker, qui utilisera un parc de véhicules électriques pour démontrer la technologie dans un contexte réel. Ce projet est partenaire de DTU, Insero, Nuvve, Nissan et Frederiksberg Forsyning (DSO danois à Copenhague). Outre la démonstration de la technologie, le projet vise également à ouvrir la voie à l’intégration de V2G avec d’autres constructeurs OEM, ainsi qu’à calculer l’analyse de rentabilisation de plusieurs types de V2G, tels que le chargement adaptatif, la protection contre les surcharges, le rasage de pointe, la sauvegarde d’urgence et l’équilibrage de fréquence. le projet commence en août 2016 et s’étend sur 2 ans. Parmi les autres projets notables au Danemark, citons le projet SEEV4-City Interreg, qui fera la démonstration de V2G dans un parc de voitures partagées dans le port de Copenhague, et ECOGrid 2.0, qui n’inclura pas les véhicules électriques mais construira le logiciel d’agrégateur pour l’intégrer pleinement dans l’électricité danoise. marchés.

Royaume-Uni
Le marché britannique du V2G sera stimulé par le déploiement dynamique du réseau intelligent et du PEV. À partir de janvier 2011, des programmes et stratégies d’assistance au PEV ont été mis en œuvre. Le Royaume-Uni a commencé à concevoir des stratégies pour accélérer l’adoption des véhicules électriques. Cela inclut la fourniture d’un accès Internet haut débit universel pour une utilisation avec des compteurs de réseau intelligents, car la plupart des PEV compatibles V2G ne se coordonneraient pas avec le réseau plus vaste sans celui-ci. Le «plan de livraison électrique pour Londres» indique qu’en 2015, il y aura 500 stations de recharge sur route; 2 000 stations hors route dans les parkings; et 22 000 stations privées installées. Les sous-stations du réseau local devront être mises à niveau pour les conducteurs qui ne peuvent pas se garer sur leur propre propriété. Au Royaume-Uni, d’ici 2020, un compteur intelligent sera proposé à chaque maison d’habitation. Environ 1,7 million de VPE devraient être sur la route. La valeur marchande des véhicules électriques au Royaume-Uni devrait passer de 0,1 milliard de dollars à 1,3 milliard de dollars entre 2015 et 2020 (ZigBee 2010).

Recherche

Edison
Le projet danois Edison, une abréviation de « Véhicules électriques sur un marché distribué et intégré utilisant l’énergie durable et les réseaux ouverts », était un projet de recherche financé en partie par l’État sur l’île de Bornholm, dans l’est du Danemark. Le consortium composé d’IBM, Siemens, du développeur de matériel et de logiciels EURISCO, de la plus grande société danoise d’énergie Ørsted A / S (anciennement DONG Energy), de la société régionale d’énergie Østkraft, de l’Université technique du Danemark et de la Danish Energy Association, a exploré la manière de concilier l’imprévisible les charges d’électricité générées par les nombreux parcs éoliens du Danemark, qui génèrent actuellement environ 20% de la production totale d’électricité du pays, en utilisant des véhicules électriques et leurs accumulateurs. L’objectif du projet est de développer une infrastructure permettant aux véhicules électriques de communiquer intelligemment avec le réseau afin de déterminer à quel moment charger, et finalement décharger, peut avoir lieu. Au moins une Toyota Scion reconstruite compatible V2G sera utilisée dans le projet. Le projet est au cœur des ambitions du Danemark d’élargir sa production d’énergie éolienne à 50% d’ici 2020. Selon une source du journal britannique The Guardian, « cela n’a jamais été essayé à cette échelle ». Le projet s’est achevé en 2013.

Institut de recherche du sud-ouest
En 2014, le Southwest Research Institute (SwRI) a mis au point le premier système d’agrégation de véhicules à réseau qualifié par l’Electric Reliability Council of Texas (ERCOT). Le système permet aux propriétaires de parcs de camions de livraison électriques de gagner de l’argent en aidant à gérer la fréquence du réseau. Lorsque la fréquence du réseau électrique tombe en dessous de 60 Hertz, le système suspend la charge du véhicule, ce qui supprime la charge sur le réseau, permettant ainsi à la fréquence de monter à un niveau normal. Le système est le premier du genre car il fonctionne de manière autonome.

Le système a été développé à l’origine dans le cadre du programme de phase II de démonstration de la sécurité et de la fiabilité de l’énergie (SPIDERS), dirigé par Burns et McDonnell Engineering Company, Inc. Le programme SPIDERS vise à accroître la sécurité énergétique dans le perte de puissance due à une perturbation physique ou à une cyber-interruption, fournit une alimentation d’urgence et gère le réseau de manière plus efficace. En novembre 2012, le Corps de génie de l’armée américaine a attribué un contrat de 7 millions de dollars à SwRI pour démontrer l’intégration des technologies véhicule-réseau comme source d’alimentation d’urgence à Fort Carson, dans le Colorado. En 2013, des chercheurs du SwRI ont testé cinq stations de charge rapide DC au poste de l’armée. Le système a passé les tests d’intégration et d’acceptation en août 2013.

Université de technologie de Delft
Les professeurs Ad van Wijk, Vincent Oldenbroek et Carla Robledo, chercheurs à l’Université de technologie de Delft, ont mené en 2016 des recherches sur la technologie V2G avec des FCEV à hydrogène. Des travaux expérimentaux sur les FCEV V2G ainsi que des études de scénarios techno-économiques pour des systèmes intégrés de transport et d’énergie entièrement renouvelables sont effectués, en utilisant uniquement de l’hydrogène et de l’électricité comme vecteurs d’énergie. Ils ont modifié un Hyundai ix35 FCEV conjointement avec Hyundai R & D afin qu’il puisse fournir une alimentation en courant continu de 10 kW tout en maintenant les autorisations d’accès par la route. En collaboration avec la société Accenda bv, ils ont mis au point une unité V2G qui convertit l’alimentation continue du FCEV en une alimentation triphasée et l’injecte dans le réseau électrique national néerlandais. Future Energy Systems Group a également récemment testé avec ses FCEV V2G si elle pouvait offrir des réserves de fréquence. Sur la base des résultats positifs des tests, une thèse de maîtrise sur l’évaluation de la faisabilité technique et économique d’un parc de stationnement à base d’hydrogène et de FCEV offrant des réserves de fréquence a été publiée.

Université du Delaware
Les Drs Willett Kempton, Suresh Advani et Ajay Prasad sont les chercheurs de l’Université américaine du Delaware qui mènent actuellement des recherches sur la technologie V2G, le Dr Kempton étant le responsable du projet. Dr. Kempton a publié un certain nombre d’articles sur la technologie et le concept, dont beaucoup peuvent être trouvés sur la page du projet V2G. Le groupe est impliqué dans la recherche de la technologie elle-même ainsi que de ses performances lorsqu’elle est utilisée sur le réseau. Outre les recherches techniques, l’équipe a collaboré avec Meryl Gardner, professeure de marketing au Collège de commerce et d’économie Alfred Lerner de l’Université du Delaware, afin d’élaborer des stratégies de marketing favorisant l’adoption de la flotte par les consommateurs et les entreprises. Une voiture Toyota Scion xB 2006 a été modifiée pour être testée en 2007.

Laboratoire national Lawrence Berkeley
Au laboratoire national Lawrence Berkeley, M. Samveg Saxena est actuellement le chef de projet du simulateur de véhicule à réseau (V2G-Sim). V2G-Sim est une plate-forme de simulation utilisée pour modéliser le comportement de conduite et de charge dans le temps et dans le temps de véhicules électriques plug-in individuels sur le réseau électrique. Ses modèles sont utilisés pour étudier les défis et les opportunités des services V2G, tels que la modulation du temps de facturation et du taux de facturation pour la réponse à la demande de pointe et la régulation de la fréquence des services publics. V2G-Sim a également été utilisé pour rechercher le potentiel des véhicules électriques plug-in pour l’intégration des énergies renouvelables. Les résultats préliminaires obtenus à l’aide de V2G-Sim ont montré qu’un service V2G contrôlé peut fournir des services de rasage de pointe et de remplissage de vallée pour équilibrer la charge électrique quotidienne et atténuer la courbe de canard. Au contraire, il a été démontré que le chargement incontrôlé de véhicules exacerbait la courbe de canard. L’étude a également révélé que même avec une capacité de 20%, les batteries de véhicules électriques répondaient toujours aux besoins de 85% des conducteurs.

Dans une autre initiative de recherche du Lawrence Berkeley Lab utilisant V2G-Sim, il a été démontré que les services V2G avaient un impact mineur sur la dégradation de la batterie des véhicules électriques par rapport aux pertes dues au cyclisme et au vieillissement du calendrier. Dans cette étude, trois véhicules électriques avec différents itinéraires de conduite quotidiens ont été modélisés sur un horizon de dix ans, avec et sans services V2G. En supposant un service V2G quotidien de 19h00 à 21h00 à un taux de charge de 1,440 kW, les pertes de capacité des véhicules électriques dues à V2G sur dix ans étaient de 2,68%, 2,66% et 2,62%.

Nissan et Enel
En mai 2016, Nissan et Enel Power Company ont annoncé un projet pilote de collaboration V2G au Royaume-Uni, le premier du genre dans ce pays. L’essai comprend 100 unités de charge V2G destinées aux utilisateurs de fourgonnettes électriques Nissan Leaf et e-NV200. Selon le projet, les propriétaires de véhicules électriques seront en mesure de revendre l’énergie stockée au réseau avec un bénéfice.

L’un des projets V2G les plus remarquables aux États-Unis concerne l’Université du Delaware, où une équipe V2G dirigée par le Dr Willett Kempton a mené des recherches en cours. Une mise en œuvre opérationnelle rapide en Europe a été réalisée via le projet MeRegioMobil financé par le gouvernement allemand au « KIT Smart Energy Home » de l’Institut de technologie de Karlsruhe, en coopération avec Opel en tant que partenaire de véhicule et utilitaire EnBW fournissant une expertise en matière de réseau. Leurs objectifs sont d’éduquer le public sur les avantages environnementaux et économiques de V2G et d’améliorer le marché des produits. Les autres chercheurs sont la Pacific Gas and Electric Company, Xcel Energy, le Laboratoire national des énergies renouvelables et, au Royaume-Uni, l’Université de Warwick.

Université de Warwick
WMG et Jaguar Land Rover ont collaboré avec le groupe Énergie et systèmes électriques de l’université. Le Dr Kotub Uddin a analysé les batteries lithium-ion de véhicules électriques disponibles sur le marché sur une période de deux ans. Il a créé un modèle de dégradation de la batterie et a découvert que certains schémas de stockage d’un véhicule à un réseau permettaient d’augmenter considérablement la longévité de la batterie du véhicule par rapport aux stratégies de charge conventionnelles, tout en leur permettant d’être conduits de manière normale.

Scepticisme
Les experts sont sceptiques quant à la faisabilité du V2G. En 2007, un représentant de Environmental Defence a déclaré: « Il est difficile de prendre au sérieux les promesses faites en ce qui concerne les véhicules hybrides rechargeables à autonomie électrique de 48 km ou toute application V2G sérieuse. Nous en sommes toujours au stade du projet scientifique.  » Le scepticisme provient en grande partie du coût du cycle de la batterie et de l’économie douteuse de V2G.

Plus une batterie est utilisée, plus elle doit être remplacée rapidement. Le coût de remplacement représente environ le tiers du coût de la voiture électrique. Au cours de leur durée de vie, les batteries se dégradent progressivement avec une capacité, une durée de vie du cycle et une sécurité réduites du fait de modifications chimiques des électrodes. La perte de capacité / évanouissement est exprimée en pourcentage de la capacité initiale après un certain nombre de cycles (par exemple, une perte de 30% après 1 000 cycles). La perte de cycle est due à l’utilisation et dépend à la fois de l’état de charge maximal et de la profondeur de décharge. JB Straubel, CTO de Tesla Inc., offre une réduction sur V2G, car l’usure de la batterie l’emporte sur les avantages économiques. Il préfère également le recyclage à la réutilisation pour le réseau lorsque les batteries ont atteint la fin de leur vie utile. Une étude de 2017 a révélé une capacité décroissante et une étude hybride-EV de 2012 a révélé un bénéfice mineur.

Une autre critique commune concerne l’efficacité globale du processus. Le chargement d’un système de batterie et le retour de l’énergie de la batterie vers le réseau, ce qui implique « l’inversion » du courant continu en courant alternatif, entraîne inévitablement des pertes. Cela doit être pris en compte dans les économies de coûts potentielles, ainsi que dans l’augmentation des émissions si la source d’énergie d’origine est à base de combustible fossile. Ce cycle d’efficacité énergétique peut être comparé à l’efficacité de 70 à 80% de l’hydroélectricité à grande échelle à accumulation par pompage, qui est toutefois limitée par la géographie, les ressources en eau et l’environnement.

Véhicules
Plusieurs véhicules électriques ont été modifiés ou sont conçus pour être compatibles avec V2G. Le Hyundai ix35 FCEV de l’Université de Technologie de Delft est modifié pour offrir une puissance de sortie de 10 kW CC V2G. Certains véhicules dotés de la fonctionnalité V2G incluent le REV 300 ACX, les camions série Boulder Electric Vehicle 500 et 1000, les ACPropulsion T-Zero, E-Box et MINI-E, les Nissan Leaf et Nissan e-NV200. Le Mitsubishi Outlander PHEV dispose au Japon d’un système de véhicule à domicile qui doit également être déployé en Europe.