Avec le nombre croissant de véhicules électriques et hybrides rechargeables dans les rues, certaines personnes ont exprimé leur inquiétude quant à l’impact potentiel de l’adoption accrue de ces véhicules sur le réseau énergétique. Cet article répertorie les principales affirmations concernant le sujet, puis les aborde.
La principale question semble être de savoir si le réseau électrique peut répondre à la demande croissante, puisque les experts prévoient que les véhicules électriques représenteront 58 % des ventes mondiales de véhicules d’ici 2040, contre 10 % aujourd’hui. Le pronostic le plus pessimiste ressemble à ceci : si l’on prend le Royaume-Uni comme exemple, il y avait 32 697 000 voitures fin 2020, selon le ministère des Transports. Si tous étaient alimentés par batterie et se chargeaient en même temps à une vitesse de recharge domestique typique de 7 kW, ils auraient besoin de 229 GW d’énergie, soit plus du double de la capacité actuelle du réseau du pays, qui est de 101 GW.
Le réseau ne peut tout simplement pas gérer tous les véhicules électriques qui arrivent !
Laissez-nous vous rassurer tout de suite : oui, les réseaux énergétiques peuvent gérer la charge supplémentaire des véhicules électriques. Les calculs comme ceux présentés ci-dessus sont basés sur des hypothèses erronées et inutilement alarmistes. L’exemple ci-dessus est en réalité impossible à reproduire dans la vraie vie. D’une part, cela suppose une adoption massive des véhicules électriques du jour au lendemain.
Cela n’arrivera tout simplement pas pour de nombreuses raisons, mais avant tout, l’accélération de la production de véhicules électriques ne peut pas se produire à ce rythme-là. Deuxièmement, toutes les personnes dans le monde (ni dans aucun pays spécifique) ne passeront pas à un véhicule électrique en même temps. Cela n’a tout simplement aucun sens : les gens conserveront généralement leur voiture existante pendant quelques années comme ils le font habituellement, puis leur prochain achat pourrait être un véhicule électrique. Et comme tout le monde n’a pas acheté sa voiture ICE actuelle en même temps, ils ne remplaceront pas tous celles-ci par des véhicules électriques en même temps, même s’il y avait suffisamment de capacité de production de véhicules électriques dans le monde pour cela, ce qui n’est pas le cas.
Ils chargeront tous en même temps !
Le point de vue « sceptique » suppose également que ces véhicules électriques se rechargeront toujours tous en même temps, ce qui n’est guère possible. Premièrement, parce qu’il n’y aura pas de demande réelle de la part des propriétaires, et deuxièmement, parce qu’il n’y aura tout simplement pas assez de chargeurs pour cela – du moins pas pendant un certain temps, pendant lequel le réseau pourra ajuster sa capacité de production.
Selon la même logique, si tous les Britanniques allumaient leur machine à laver en même temps, ils auraient besoin d'environ 51,4 GW d'énergie, une valeur bien supérieure à la demande quotidienne moyenne de 30 GW - et c'est la totalité de la consommation électrique moyenne au Royaume-Uni au cours d'une journée complète, dont les machines à laver ne représentent évidemment qu'une petite partie.
Mais les voitures roulent beaucoup et les véhicules électriques ont besoin de beaucoup de puissance !
Si nous voulions être plus réalistes, il faudrait examiner la distance moyenne parcourue par les voitures et la consommation moyenne d’un véhicule électrique. En moyenne, les voitures britanniques ont parcouru environ 6 500 miles en 2019. Pour simplifier le calcul, disons que la consommation médiane des véhicules électriques est de 0,346 kWh par mile. Cela portera la consommation annuelle par voiture au Royaume-Uni à 2 249 kWh si nous imaginons que tous les véhicules britanniques sont électriques. En multipliant ce chiffre par le nombre total de voitures, nous obtenons une réponse de 73,5 TWh par an d'énergie nécessaire pour alimenter chaque voiture au Royaume-Uni. Cela représente environ 22 % de la production d'électricité du pays pour 2019. Une capacité de réseau supplémentaire de 22 % donne certainement un tableau différent de 200 %.
Choisir un autre pays ou une autre région donne des résultats similaires. Par exemple, dans l’Union européenne, la distance moyenne parcourue par une voiture en 2019 est de 11 300 km (soit environ 7 021 miles). Si nous acceptons le principe selon lequel toutes les voitures de l’UE sont devenues électriques et consomment en moyenne 0,346 kWh par kilomètre, cela porte la consommation annuelle à 2 429 kWh par voiture. En multipliant ce chiffre par le nombre total de voitures particulières dans la région, nous obtenons 589,5 TWh, soit environ 21 % de l'énergie électrique produite.
Aux États-Unis, les chiffres sont légèrement plus élevés en raison de distances de déplacement plus importantes, mais cela n’est toujours pas alarmant. Les Américains ont parcouru un peu plus de 14 000 miles en moyenne en 2019 par voiture, ce qui porte la consommation moyenne des véhicules électriques à environ 4 844 kWh par voiture et par an dans notre scénario imaginé où tous les véhicules sont électriques, en multipliant cela par le nombre de véhicules en service totalisant 1 354,4 TWh, soit 33 % de la production totale du réseau. Ceci est cohérent avec l’augmentation de 30 % de la production d’électricité qui serait nécessaire si tous les véhicules à essence aux États-Unis devenaient soudainement électriques.
Il n’y a tout simplement pas assez de puissance pour tout le monde !
Aucune des données disponibles ne nous inquiète réellement. La dernière décennie a été une période de baisse de la demande d’électricité grâce à la popularisation d’appareils électroniques grand public plus efficaces, au déclin de la production industrielle, etc. Dans les années 2010, la production d’électricité a diminué de 3 % aux États-Unis et de 18 % en Grande-Bretagne.
De plus, n’oublions pas qu’une fois que les véhicules électriques se seront généralisés, la demande de véhicules équipés d’un moteur à combustion interne diminuera. Cela affectera à son tour la production d’essence, contribuant ainsi à la tendance à la baisse de la consommation d’électricité dans la production industrielle en général. Ainsi, l’électricité libérée provenant de n’importe quel secteur industriel pourrait être utilisée pour alimenter ces véhicules électriques.
Augmenter la production d’électricité pour répondre à la demande est impossible !
En fait, l’augmentation de la production d’électricité est possible, même sans innovations radicales dans le secteur. La Norvège en est un excellent exemple. Le pays nordique est parmi les plus avancés en matière d’adoption des véhicules électriques : 12 % de ses véhicules sont désormais électriques. La Norvège semble avoir géré sans problème ses besoins accrus en électricité. Depuis 1990, la consommation a augmenté de 26 %, mais la production a pu répondre à la demande, comme le montre le graphique ci-dessous.
Le taux d’adoption progressif est une autre raison importante pour laquelle les gens ne devraient pas se soucier de savoir si les réseaux électriques peuvent gérer les véhicules électriques. Contrairement à nos exemples théoriques, nous ne pouvons pas, d’un coup de baguette magique, rendre tous les véhicules électriques sur place. Au cours des dix dernières années, les ventes de véhicules électriques ont explosé. Rien qu'au Royaume-Uni, les voitures particulières électriques immatriculées sont passées de 1 544 en 2010 à 314 966 au troisième trimestre 2021, une augmentation de près de 5 000 % qui semble incroyable, mais regardez le chiffre de base : cette croissance a commencé à seulement 1 544 véhicules, et 314 966 ne représentent encore qu'une goutte d'eau dans l'océan.
Les experts prédisent une accélération continue de l’adoption dans un avenir proche. Par exemple, EY et Eurelectric prévoient que le parc automobile européen atteindra 65 millions de véhicules électriques d’ici 2030 et 130 millions d’ici 2035 (mais en 2019, le parc automobile total de l’UE est de 242 millions, donc même si ce nombre reste le même, les véhicules électriques ne représenteront que 53 % des véhicules en circulation). Par rapport aux maigres 3,2 millions de véhicules électriques qui circulent aujourd’hui sur les routes européennes, cela représente une augmentation de plus de 2 000 % et 4 000 %, et pourtant, dans ce scénario, nous serions encore très loin du fait que chaque voiture sur la route soit un véhicule électrique. Il n’est donc pas surprenant que le rapport cité conclue que le réseau ne s’effondrera pas et qu’il parviendra à faire face avec succès, même à l’augmentation massive prévue du nombre de véhicules électriques.
Quant aux États-Unis, US Drive a mené une étude approfondie qui compare les véhicules à différents appareils électriques en fonction de leurs vitesses d'adoption relatives, supposant ainsi trois scénarios d'adoption des véhicules électriques : faible, moyen et élevé. Dans les trois scénarios, ils ont conclu que le réseau américain pourrait répondre à une nouvelle demande, tout comme il a fait face à des défis similaires dans le passé.
Les pics de consommation vont monter en flèche !
Tout cela ne signifie pas qu’il n’y aura pas de problèmes avec l’augmentation prévue de la demande d’électricité due à l’adoption massive des véhicules électriques. Le plus gros souci est le même que pour les autres appareils électroniques grand public, à savoir la surcharge du réseau aux heures de pointe. Une charge non gérée pourrait affecter directement la qualité de l'alimentation électrique et entraîner des fluctuations de tension et des pertes de puissance.
Les distributeurs d’électricité devront investir dans une capacité plus élevée au « dernier kilomètre » et en particulier dans une capacité de pointe plus élevée, mais ils pourraient également inciter les consommateurs à recharger en dehors des heures de pointe en réduisant les coûts, par exemple au milieu de la nuit. Cela est déjà fait dans de nombreux pays avec des tarifs nocturnes moins chers, mais cela pourrait être encore amélioré pour attirer en particulier les utilisateurs de véhicules électriques.
Une autre solution consiste à poursuivre l’intégration des réseaux intelligents, qui amélioreront l’efficacité des infrastructures énergétiques et introduiront de meilleures façons de répondre à la demande aux heures de pointe. À cela s’ajoute l’idée de solutions véhicule-réseau (V2G) qui pourraient être introduites à l’avenir. Le V2G est une technologie qui permet aux batteries des voitures de recharger le réseau si la demande d'énergie est trop importante.
Évidemment, cela ne peut pas se produire dans le monde d’aujourd’hui puisque le V2G pose de nombreux problèmes. Parmi eux, il y a l’épuisement supplémentaire des batteries Li-Ion dans les véhicules en leur imposant des cycles supplémentaires. Il y a aussi le problème des gens qui souhaitent généralement acheter des véhicules électriques pour pouvoir les utiliser comme véhicules électriques, et non comme batteries améliorant le réseau. Cependant, une telle solution pourrait être utilisée en combinaison avec la technologie des réseaux intelligents, en particulier dans un système fermé, par exemple une maison alimentée à l'énergie verte dans laquelle un véhicule électrique pourrait jouer un rôle essentiel en tant que source d'énergie en cas d'urgence ou pendant la nuit.
Tout va si vite !
Au final, tout porte à croire que le réseau est capable de très bien gérer les VE, compte tenu du caractère progressif de l’augmentation de l’adoption (et elle reste progressive même si les évaluations les plus optimistes s’avèrent vraies). De plus, étude après étude, l’effet de l’adoption massive des véhicules électriques sur le réseau est plus que gérable.
N’oublions pas que nous avons dû faire face à des défis similaires concernant les infrastructures électriques existantes dans le passé avec l’adoption de nombreux appareils électriques dont nous ne pouvons pas nous passer dans le monde d’aujourd’hui. Il y a un siècle, le consommateur moyen n’utilisait l’électricité que pour allumer les lumières. Aujourd’hui, nous en dépendons de plus en plus pour le travail, les loisirs et, bien sûr, les voyages.
Parfois, on peut avoir l’impression que l’adoption des véhicules électriques évolue trop rapidement, bien plus rapidement que l’adoption de n’importe lequel de ces appareils ne l’a jamais fait, mais cela s’est produit au 20e siècle, et nous n’en sommes plus là. L’énergie éolienne, solaire, les réseaux intelligents, les batteries : rien de tout cela n’était disponible lorsque la révolution des appareils électroménagers a eu lieu, et c’est le cas aujourd’hui.
Alors respirons tous collectivement profondément et cessons de nous inquiéter de catastrophes qui n’arriveront pas. Et peut-être, *juste peut-être* - profitez de tous les avantages que les véhicules électriques nous offrent par rapport aux voitures ICE sans vivre dans un état constant d'anxiété quant à « ce que cela signifie pour le réseau » ou quelque chose du genre.
TL;DR
De nombreux défis s’opposent à l’adoption généralisée des véhicules électriques, mais la production d’électricité et le réseau électrique n’en font pas partie.
