Électrification 101 : Préparer le réseau pour une révolution des véhicules électriques

Alors que de plus en plus de voitures et de camions électriques circulent sur les routes, les services publics doivent préparer l’infrastructure pour les recharger. C’est là que les outils de planification comme GridUp entrent en jeu.

Aux États-Unis, le transport émet plus de dioxyde de carbone que tout autre secteur, et les voitures et les camions en sont responsables. 81% des émissions du secteur en 2021.

La bonne nouvelle? Les progrès de la technologie des véhicules électriques (VE) et un EV m à croissance rapidemarché ont déjà positionné le secteur des transports sur la voie d’une électrification alignée sur l’économie et le climat. Les incitations de la loi sur la réduction de l’inflation (IRA) accélèrent l’adoption des véhicules électriques en supprimant les barrières de coûts et les goulots d’étranglement économiques. Si le crédit IRA pour véhicule propre est réclamé dans son intégralité, le coût total de possession d’un véhicule électrique sera égal ou inférieur au coût de possession de véhicules à moteur à combustion interne d’ici 2025 pour les voitures particulières et d’ici 2027 pour les camions moyens et lourds. .

Au-delà des politiques et programmes fédéraux, de nombreux États se joignent à la révolution de l’électrification des transports. La Californie ouvre la voie avec Voitures propres avancées II et le Camions propres avancés (ACT) réglementations, qui établissent des normes de qualité de l’air et des exigences de vente de véhicules zéro émission pour les constructeurs. Depuis que la Californie a adopté ces réglementations, 17 autres États ont pris des mesures pour signer des engagements similaires, renforçant ainsi leur soutien à l’électrification des transports.

Cette poussée ne se limite pas aux politiques étatiques et fédérales. Grandes entreprises, telles que FedEx, Amazon, AT&T et autres ont pris des engagements pour électrifier leurs flottes. Cet alignement des forces du marché, des engagements des entreprises et des réglementations gouvernementales ouvre la voie à l’électrification des transports aux États-Unis.

Planifier un nouveau type de croissance

L’infrastructure de recharge nécessaire pour alimenter ces futurs véhicules devrait entraîner une augmentation sans précédent de la croissance de la charge électrique, et le réseau actuel est Non équipé pour répondre à cette demande énergétique. Pour permettre pleinement la révolution des véhicules électriques et réduire les émissions de ce secteur, nous avons besoin d’une planification du réseau plus rapide et plus intelligente.

Préparer le réseau pour s’adapter à la croissance des infrastructures de charge et de recharge est plus facile à dire qu’à faire et présente de nouveaux défis pour les services publics et les opérateurs de réseau. Aujourd’hui, les services publics construisent des infrastructures en réponse aux demandes de service et certains intègrent une planification de croissance du système plus large en utilisant des projections de croissance de charge modestes. Cependant, la recharge électrique des véhicules électriques est projeté atteindre jusqu’à 1 500 térawattheures (TWh) par an d’ici 2050, soit à peu près l’équivalent de la consommation d’électricité de l’ensemble du secteur résidentiel américain en 2018. La plupart des prévisions de charge des services publics et des plans d’infrastructure ne prennent actuellement pas en compte cette croissance de la charge.

De plus, les caractéristiques uniques de la recharge des véhicules électriques, telles que la demande d’énergie importante et instantanée, en particulier pour les chargeurs rapides, différencient la croissance de la charge associée à l’électrification des transports des autres croissances de charge que les services publics savent s’adapter. Les services publics sont habitués à construire de manière réactive plutôt que proactive. Par exemple, lors de la maintenance d’un nouvel immeuble d’appartements, les services publics disposent de suffisamment de temps pour planifier pendant la construction du bâtiment, et la charge ultérieure peut être facilement prévue et gérée. Mais la croissance rapide du marché des véhicules électriques crée un tout nouveau besoin de fournir de grandes quantités d’énergie là où elles n’étaient historiquement pas nécessaires, et dans des délais de livraison beaucoup plus courts.

Les véhicules électriques ayant les demandes énergétiques les plus élevées, les camions électriques de poids moyen et lourd (ou les véhicules des classes 3-6 et 7-8, respectivement) présentent des caractéristiques de recharge géographiques et temporelles particulièrement uniques. Ces véhicules devront être rechargés dans les zones rurales le long des autoroutes, qui ne sont souvent pas équipées pour fournir de l’électricité à cette échelle, ou dans les zones densément peuplées telles que les ports ou les villes, où les capacités des infrastructures sont déjà mises à rude épreuve et les coûts sont beaucoup plus élevés. Par ailleurs, une entreprise de logistique peut lancer en quelques mois des dépôts de chargement pour une flotte de camions ou un centre de chargement rapide, mais le raccordement d’un tel dépôt au service public prend actuellement environ cinq ans.

Pour suivre le rythme de l’adoption croissante des véhicules électriques, les services publics doivent agir rapidement pour préparer le réseau à ce nouveau type de recharge. Mais les modèles commerciaux et les réglementations traditionnelles des services publics, bien adaptés à la planification réactive de nouvelles charges, telles que les nouveaux immeubles d’habitation, ne permettent pas actuellement les investissements proactifs dans le réseau qu’exigent les véhicules électriques. Le manque de certitude quant aux besoins spécifiques de recharge des véhicules électriques (quand, où et combien) contraste fortement avec les exigences réglementaires en matière d’investissements prudents, qui visent à maintenir les coûts à un niveau bas pour les contribuables.

Entrez dans GridUp

Dans un avenir proche, l’outil GridUp de RMI éclairera la planification proactive des infrastructures de réseau. L’outil aide les services publics et autres parties prenantes à déterminer quand, où et dans quelles quantités les demandes d’énergie et d’électricité issues de l’électrification des véhicules se matérialiseront. À cette fin, GridUp fournira des données et des informations accessibles au public sur les projections de la demande d’énergie et d’électricité issues de l’électrification des transports.

Les décideurs peuvent utiliser GridUp pour comprendre comment l’approche de la recharge des véhicules électriques s’adaptera aux demandes existantes sur le réseau et comment se préparer en conséquence, tout en garantissant que la planification du réseau reflète avec précision les besoins de chacun des clients du transport. Les services publics, les propriétaires de flottes, les décideurs politiques, les régulateurs et autres pourront utiliser cet outil accessible au public pour planifier de manière proactive le réseau électrique qui alimentera les véhicules électriques d’aujourd’hui et de demain.

GridUp sera complété par une suite de solutions supplémentaires pour préparer l’infrastructure du réseau à la prochaine électrification des véhicules. Dans cette série d’articles, nous explorerons un avenir électrifié dans lequel les planificateurs de réseau pourront tirer parti de la recharge véhicule-réseau et de la réponse à la demande pour permettre aux véhicules électriques de soutenir le réseau même si la charge continue de croître. Les incitations réglementaires peuvent en outre garantir que les services publics tirent parti des outils disponibles tels que GridUp pour élargir leurs prévisions de charge et rationaliser les processus de connexion aux services publics afin de garantir que le secteur des transports puisse s’électrifier au rythme nécessaire pour atteindre les objectifs climatiques.

Alors que la révolution des véhicules électriques est en marche, il est essentiel que les services publics, les régulateurs, les décideurs politiques et les exploitants de flottes travaillent ensemble pour garantir que les limitations de l’infrastructure du réseau ne s’arrêtent pas aux véhicules électriques sans recharge.

L’outil GridUp et la série d’articles Electrification 101 sont soutenus par une généreuse subvention de FedEx.

Pour Lisa Martin, Caitlin Odomet Matt Miccioli

© 2023 Institut des Rocheuses. Publié avec autorisation. Publié initialement dans IRM.