La recharge PV excédentaire dans l’électromobilité - avancer grâce à l’énergie solaire

Il se passe quelque chose sur les toits et les routes de Suisse! Notre pays connaît un essor impressionnant dans le domaine des énergies renouvelables et de l’électromobilité. Selon l’association des professionnels de l’énergie solaire Swissolar, la capacité photovoltaïque installée a augmenté de près de 40% en 2023, soit de 1500 MW, par rapport à l’année précédente, pour atteindre 6200 MW. Selon les statistiques de l’Office fédéral des routes (OFROU), le nombre de véhicules rechargeables (voitures purement électriques et hybrides rechargeables) a augmenté de 30,1% sur les routes suisses pour la même période. Ces chiffres record illustrent la tendance croissante à la production d’énergie et à la mobilité durables. Le fait que ces deux aspects évoluent en parallèle n’est pas un hasard. 

Photovoltaïque et électromobilité: ils sont faits l’un pour l’autre

Le talon d’Achille du photovoltaïque est bien sûr sa dépendance aux conditions météorologiques. La production d’électricité photovoltaïque est soumise à d’importantes fluctuations, car elle dépend du rayonnement solaire. Et sous nos latitudes, l’étendue est énorme. Alors que la fourniture d’énergie par le soleil est moins notable pendant les mois d’hiver, ce qui réduit également la production d’électricité, la question se pose de savoir comment utiliser judicieusement l’excédent d’électricité des installations photovoltaïques lors des journées très ensoleillées. Malgré l’augmentation récente des tarifs de rachat, réinjecter l’électricité dans le réseau ne constitue généralement pas une solution particulièrement intéressante sur le plan financier. Idéalement, l’électricité excédentaire devrait donc être utilisée par le foyer. 

L’objectif est donc d’augmenter la consommation propre: le plus grand nombre possible de consommateurs de chaque foyer doit être alimenté en électricité issue de l’autoproduction. Les petits consommateurs ont moins de poids dans la balance globale, alors que les gros consommateurs tels que les pompes à chaleur, les chauffe-eau électriques ou les voitures électriques offrent des possibilités bienvenues d’augmenter significativement la consommation propre et de réduire ainsi les frais liés à l’électricité. 

Une combinaison précieuse

Recharger la batterie d’une voiture électrique avec de l’électricité photovoltaïque est une bonne idée à plusieurs égards:

• La mobilité individuelle devient plus écologique. Des voitures électriques rechargées avec de l’électricité produite à domicile plutôt qu’avec de l’électricité provenant de sources non renouvelables permettent d’optimiser le bilan environnemental. 
• La capacité de la batterie des voitures électriques est importante. À tel point que même la capacité des batteries des petites voitures dépasse largement la capacité courante des batteries de stockage fixes pour les maisons individuelles. Les batteries des voitures électriques sont donc prédestinées à stocker l’électricité excédentaire produite par des installations photovoltaïques. 
• Les installations photovoltaïques sont amorties plus rapidement. Chaque kilomètre parcouru avec sa propre électricité photovoltaïque accélère l’amortissement des coûts liés à l’installation photovoltaïque. La hausse actuelle des prix de l’électricité accentue davantage cet effet. 

Que faut-il pour une interaction réussie? 

Pour que le duo photovoltaïque et électromobilité évoqué plus haut puisse déployer pleinement ses qualités, outre une commande solaire intelligente, il est essentiel d’exploiter une station de recharge intelligente dotée d’interfaces de communication entre la station de recharge et la commande solaire, seul moyen de permettre la recharge à l’énergie solaire.

Il existe deux interfaces principales dans la pratique: OCPP et API. Le grand avantage de l’interface API réside dans la possibilité d’intégrer plusieurs systèmes tiers en même temps. Cela signifie qu’en plus de la régulation solaire, un service de gestion de la charge et un prestataire de services de paiement peuvent également accéder à la station de recharge. Si la station de recharge est uniquement dotée d’une interface OCPP, il convient d’opter pour un système à intégrer. Si une interface OCPP suffit souvent pour les maisons individuelles, une intégration API pour les infrastructures de recharge dans les garages souterrains est généralement la meilleure solution, car outre la recharge à l’énergie solaire, la gestion de la charge et/ou la facturation sont également importantes.

De plus, pour une recharge excédentaire optimisée en termes d’autoconsommation, il est absolument essentiel que la station de recharge puisse passer de la recharge monophasée à la recharge triphasée et ainsi adapter sa puissance de recharge à l’électricité photovoltaïque disponible. Les robots chargeurs Easee, par exemple, sont capables d’une telle commutation de phase et peuvent donc commencer à recharger en monophasé avec 1,4 kW dès les premiers rayons du soleil, puis augmenter progressivement leur puissance à mesure que le rayonnement solaire gagne en intensité, tandis que les stations de recharge triphasées sans commutation de phase ne peuvent recharger en solaire qu’à partir de 4,2 kW. Cela représente malheureusement une perte de plus de 2,8 kW de puissance solaire.

Recharge à l’énergie solaire pour maisons individuelles avec garage souterrain commun

Pour une maison individuelle dotée d’une installation photovoltaïque et de son propre garage, la mise en œuvre d’une recharge à l’énergie solaire est possible de manière relativement peu coûteuse. Cependant, il arrive parfois que plusieurs maisons individuelles, chacune disposant de sa propre installation photovoltaïque, se partagent un garage souterrain commun ainsi qu’un coupe-circuit principal commun à partir duquel l’électricité est prélevée pour le lotissement, puis répartie entre les différentes maisons.

Une gestion commune de la charge entre les stations de recharge du garage souterrain est donc nécessaire, d’une part, afin d’éviter toute surcharge du raccordement commun des maisons. D’autre part, les différentes stations de recharge devraient être couplées à l’installation photovoltaïque correspondante. Pour répondre à ce scénario avec intelligence, il faut:

• une station de recharge raccordée derrière le compteur de la maison individuelle pour utiliser l’énergie solaire, mais qui peut tout de même être intégrée dans un système de gestion de la charge entre toutes les stations de recharge du garage souterrain,
• un système dans lequel la station de recharge dans le garage souterrain et l’installation photovoltaïque correspondante ne doivent pas nécessairement être sur le même réseau pour permettre les recharges à l’énergie solaire.

Le système de recharge Easee est également convaincant dans ce scénario: grâce à l’API Cloud, la station de recharge du réseau du garage souterrain peut être connectée sans problème au Solar Manager correspondant, bien que celui-ci se trouve habituellement dans le réseau de la maison individuelle. De plus, grâce à l’intelligence du système Easee, il est possible de gérer les stations de recharge au sein du groupe et d’équilibrer la charge avec le coupe-circuit principal du lotissement, même si celles-ci sont installées derrière les compteurs individuels de chaque maison individuelle. Cette configuration permet aux propriétaires d’installations photovoltaïques de recharger également dans un garage souterrain commun optimisé en termes de photovoltaïque et de bénéficier de leur propre électricité sans risque de déclencher le coupe-circuit principal ou les fusibles de chaque maison.  

Gestion globale de l’énergie

Pour optimiser sa consommation propre, il convient de se pencher sur les solutions de gestion de l’énergie disponibles, lesquelles intègrent et commandent, en plus des stations de recharge, d’autres consommateurs tels que des chauffe-eau électriques, des pompes à chaleur ou des batteries. Il faut bien penser à choisir un système qui permet de contrôler un grand nombre de consommateurs et de marques différents, comme le fait Solar Manager, par exemple, car l’efficacité globale du système est ainsi bien mieux exploitée que plusieurs solutions indépendantes fonctionnant isolément les unes des autres. 

La voiture comme batterie de stockage mobile?

Si l’on considère la grande capacité de stockage des batteries des voitures électriques, le thème de la recharge bidirectionnelle s’impose inévitablement, lui aussi. Le concept est séduisant: pourquoi ne pas simplement utiliser l’accumulateur beaucoup plus grand de la voiture au lieu d’une batterie de stockage fixe?! Mais s’il existe déjà des solutions de recharge bidirectionnelles fonctionnelles à ce jour pour un usage domestique, elles ne se sont pas encore établies, et ce, pour diverses raisons: Souvent, les interfaces logicielles nécessaires ne sont pas encore disponibles aussi bien pour les voitures que pour les stations de recharge et, alors que pratiquement tous les modèles de voitures électriques actuels ne peuvent même pas recharger en courant alternatif de manière bidirectionnelle en raison de l’absence d’onduleur, le prix de la station de recharge et le rendement sont encore loin d’être suffisamment intéressants d’un point de vue économique en termes de courant continu.

La recharge à l’énergie solaire comme nouveau standard: conseils pratiques

Aujourd’hui, l’électromobilité est déjà intégrée dans la planification de la grande majorité des nouveaux projets photovoltaïques. Les raisons de cette situation ont été expliquées dans cet article. Pour finir, encore trois conseils pratiques sur le thème de la recharge à l’énergie solaire: 

• Une station de recharge intelligente, c’est le b.a.-ba d’une recharge à l’énergie solaire réussie.
  • La condition préalable: la station de recharge est dotée d’interfaces OCPP et/ou API pour pouvoir être intégrée dans des systèmes tiers.
  • La fonction de commutation de phase est indispensable: c’est le seul moyen de tirer le maximum de l’énergie solaire en autoproduction.
• L’optimisation de la consommation propre accélère considérablement l’amortissement des investissements dans le photovoltaïque. Dans le meilleur des cas, et lorsque cela est judicieux, intégrer d’autres consommateurs dans la gestion de l’énergie. 
• Analyser la situation initiale et planifier à l’avance afin d’éviter tout ajustement ultérieur. Maison individuelle, immeuble d’habitations, maisons individuelles avec garage souterrain commun, box-garage, VZE… aucun projet ne se ressemble. simplee peut apporter ici une aide à la planification. 

Aujourd’hui, l’électromobilité et le photovoltaïque vont de pair. Observer la façon dont cette évolution se poursuivra dans les années à venir va être passionnant. Nous assistons actuellement en temps réel à une transformation fascinante du paysage énergétique. Il y a 20 ans, personne n’aurait imaginé que l’électromobilité jouerait un rôle aussi important dans la transition énergétique. Toutefois, ce qui apparaît de plus en plus clairement, c’est que cette évolution confère une place considérable à l’infrastructure de recharge. Dans le paysage énergétique, elle est sur le point de devenir ce qu’est la Batmobile à Batman ou la salopette à Mario: indispensable.