Les grands constructeurs automobiles parient de plus en plus que des millions de voitures et de camions neufs au cours de la prochaine décennie seront branchés sur des prises électriques et non alimentés dans les stations-service. Cela soulève une question: le réseau électrique du pays est-il prêt à faire face à cette vague de nouveaux véhicules électriques?
Aujourd’hui, moins de 1% des voitures sur les routes américaines sont électriques. Mais un changement sismique est en cours.
General Motors a annoncé jeudi son intention de cesser de vendre de nouvelles voitures et camions légers à essence d’ici 2035 et se tournerait vers les véhicules à batterie. Le gouverneur de la Californie s’est fixé pour objectif de supprimer progressivement les ventes de nouveaux moteurs à combustion dans tout l’État en seulement 15 ans. Les constructeurs automobiles tels que Tesla, Ford et Volkswagen prévoient d’introduire des dizaines de nouveaux modèles électriques dans les années à venir, stimulés par la chute des prix des batteries et les préoccupations concernant le changement climatique.
Ce changement aura des implications considérables pour les entreprises qui produisent et vendent de l’électricité et gèrent le réseau. Les analystes conviennent généralement qu’il est tout à fait possible d’alimenter en électricité plusieurs millions de voitures neuves, mais il faudra une planification minutieuse.
Voici quatre grandes choses qui, selon les experts, doivent se produire.
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Pour que les véhicules électriques deviennent courants, la recharge devra être largement accessible et pratique.
Pour l’instant, la plupart des propriétaires de voitures électriques branchent leur véhicule à la maison et la rechargent pendant la nuit, bien que cela puisse nécessiter l’installation d’équipements pouvant coûter jusqu’à 2000 $. De nombreux États et services publics d’électricité offrent déjà des incitations pour aider à couvrir les coûts. Et certains groupes ont cherché à mettre à jour les codes du bâtiment pour rendre les nouvelles maisons «prêtes pour le chargeur», bien que les constructeurs aient repoussé.
Mais il y a aussi de grands défis à relever.
S’il est assez facile pour quiconque possède une maison unifamiliale et un garage d’installer un chargeur, il peut être beaucoup plus difficile pour les personnes qui vivent dans de grands appartements ou qui comptent sur le stationnement dans la rue pour trouver une prise appropriée.
Certains services publics, désireux de vendre plus d’électricité, cherchent à étendre les options de recharge publique, et le président Biden s’est fixé pour objectif de construire 500 000 nouveaux chargeurs publics d’ici 2030. Mais le financement de cette infrastructure est compliqué et nécessitera probablement des dépenses publiques et une coordination de la part des gouvernements. .
Une étude récente du Massachusetts Institute of Technology a utilisé une modélisation détaillée pour voir où il serait le plus judicieux de construire toute cette infrastructure. De nouveaux chargeurs dans les rues résidentielles, ainsi que des bornes de recharge à grande vitesse le long des autoroutes, contribueraient grandement à soutenir le boom des véhicules électriques.
Générer plus de jus
Si chaque Américain passait à un véhicule de tourisme électrique, ont estimé les analystes, les États-Unis pourraient finir par utiliser environ 25% plus d’électricité qu’aujourd’hui. Pour gérer cela, les services publics devront probablement construire de nombreuses nouvelles centrales électriques et moderniser leurs réseaux de transport.
«Il ne fait aucun doute que les services publics peuvent le faire, mais ce ne sera pas anodin», a déclaré Chris Nelder, qui dirige l’équipe d’intégration véhicule-réseau au Rocky Mountain Institute. «Cela prend du temps et de l’argent.» Dans une étude récente, son équipe a constaté que de nombreux services publics et gestionnaires de flottes de véhicules qui envisagent de passer à l’électrique n’ont pas encore pleinement relevé tous les défis impliqués.
Par exemple, a déclaré M. Nelder, si une agence de transport en commun veut acheter 100 nouveaux bus électriques et les recharger pendant la nuit, elle aura soudainement besoin de grandes quantités d’énergie alimentant le dépôt de bus, ce qui pourrait nécessiter de nouvelles sous-stations et d’autres équipements pouvant signifier des millions de dollars. investissements en dollars.
«Ce n’est pas quelque chose que les services publics peuvent faire la semaine prochaine», dit-il. «Cela demande une planification préalable minutieuse.»
Il y a aussi de bonnes nouvelles. En 2018, des chercheurs de l’Université du Texas à Austin’s Energy Institute ont examiné ce que le passage aux véhicules électriques signifierait pour le réseau électrique de chaque État. Alors que les Américains paieraient probablement plus pour l’électricité à mesure que les services publics feraient les mises à niveau nécessaires, cela serait compensé par des économies de carburant résultant de la non-nécessité d’acheter de l’essence.
«Bien qu’il soit difficile de prévoir les prix futurs de l’essence, de l’électricité et des véhicules», ont écrit les chercheurs, «nous pensons qu’il est probable que l’utilisation généralisée des véhicules électriques réduirait les coûts globaux de transport en Californie et ailleurs. Ces économies sont encore plus importantes si les avantages environnementaux, en particulier la réduction des émissions de carbone, sont pris en compte. »
Jonglez avec ces temps de charge
Pour de nombreux services publics, le plus grand défi sera de gérer non seulement la quantité d’électricité consommée par les nouveaux véhicules, mais aussi quand ils l’utilisent réellement.
Prenez la Californie. L’État a un surplus d’énergie solaire pendant la journée, mais cela diminue le soir lorsque le soleil se couche. Si des millions de Californiens avec des voitures électriques rentraient chez eux le soir et commençaient immédiatement à se recharger en même temps, cela mettrait une pression majeure sur le réseau – et ce dans un état qui a récemment souffert de pannes de courant.
Selon les experts, une solution consiste pour les services publics à faire preuve de plus de créativité pour jongler avec le moment précis où les véhicules électriques chargent leurs batteries, afin qu’ils ne se mettent pas tous sous tension exactement au même moment et ne surchargent pas les équipements électriques ou nécessitent la construction de nouvelles centrales électriques coûteuses. .
Certains fournisseurs d’électricité s’orientent déjà dans cette direction.
Southern California Edison, qui opère à l’extérieur de Los Angeles, propose aux propriétaires de véhicules électriques des tarifs considérablement moins chers s’ils se rechargent pendant la journée, lorsque l’énergie solaire est abondante. Des dizaines d’utilitaires ont étudié la possibilité de prendre le contrôle des chargeurs eux-mêmes. Dans certains programmes, les propriétaires de véhicules peuvent brancher leur voiture et spécifier quand ils devront l’utiliser la prochaine fois, et le service public charge la batterie lorsque l’électricité est la moins chère et la plus abondante.
Ces programmes sont difficiles à mettre en œuvre et nécessitent souvent des changements réglementaires importants, mais ils peuvent faire une énorme différence. Une étude réalisée en 2019 par Boston Consulting Group a conclu que les services publics pourraient réduire de 70% les coûts de mise à niveau du réseau au cours de la prochaine décennie en passant à une tarification «optimisée».
Concevoir une grille plus propre
Les transports représentent désormais un tiers des émissions de gaz à effet de serre des États-Unis chaque année, et les voitures et les camions électriques sont largement considérés comme un élément crucial de la solution au changement climatique. Mais cela aiderait si le réseau électrique qui alimentait ces véhicules devenait beaucoup plus propre.
Aujourd’hui, les véhicules électriques aux États-Unis produisent généralement moins d’émissions globales que leurs homologues à essence ou diesel, même s’ils sont branchés sur un réseau qui repose sur des centrales électriques brûlant du charbon ou du gaz naturel, qui émettent du dioxyde de carbone. C’est en grande partie parce que les moteurs électriques sont tellement plus efficaces que les moteurs à combustion interne.
Mais il y a place à amélioration. Les véhicules électriques seraient encore plus propres si les services publics abandonnaient le charbon et le gaz naturel et s’appuyaient davantage sur des sources à faibles émissions comme l’énergie solaire, éolienne ou nucléaire.
Cette combinaison pourrait avoir un impact puissant: une étude récente de l’Université Carnegie Mellon a révélé que si le réseau américain était presque sans émissions, et si environ 84% de tous les déplacements des véhicules étaient électrifiés, les émissions des véhicules légers diminueraient de 90. pour cent. (La baisse des émissions pourrait être encore plus rapide et plus importante, selon l’étude, si les décideurs politiques prenaient des mesures pour réduire la dépendance à la conduite, comme l’expansion des transports en commun ou l’encouragement du vélo et de la marche.)
«Le réseau devient plus propre avec le temps, mais il n’est toujours pas à zéro émission», a déclaré Constantine Samaras, professeur agrégé de génie civil et environnemental à l’Université Carnegie Mellon et co-auteur de l’article. «Si nous voulons décarboner complètement les transports, nous devons tout faire, et le faire à toute vitesse: moins de kilomètres parcourus par véhicule, électrifier presque toute la flotte de passagers et nettoyer les centrales électriques.»
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