L’Institut national de l’énergie solaire (Ines) et Toyota ont inauguré le lundi 4 octobre 2010 une station solaire pour véhicules hybrides rechargeables (VHR) près de Chambéry. Fruit de la collaboration entre le CEA-Ines et Toyota, et bénéficiant du soutien de l’Ademe, cette plate-forme expérimentale préfigure une nouvelle forme de mobilité de demain. Cette inauguration marque le début d’une vaste étude sur la convergence énergétique bâtiment-transport à Chambéry et au CEA Grenoble. Dix Toyota Prius hybrides rechargeables seront expérimentées avec différents démonstrateurs photovoltaïques situés à l’INES et au CEA-Grenoble (stations de recharge solaire, maisons individuelles équipées de modules photovoltaïques) afin de maximiser l’apport de l’énergie solaire et de minimiser le besoin en combustible fossile.
Alors que le salon de l’automobile bat son plein à Paris, l’actualité de l’automobile de demain se déroulait, ce lundi 4 octobre 2010, au pied des Alpes, à Chambéry plus exactement. Ce jour avait lieu l’inauguration d’une station solaire un peu particulière. Cette station solaire, constituée d’une ombrière photovoltaïque de 150 m² et de douze bornes de recharge implantées sur le site de l’Ines, accueille dix Toyota Prius hybrides rechargeables mises à disposition des chercheurs peuvent être rechargées. C’est une opération de démonstration qui permettra de montrer la pertinence de la recharge de véhicules électriques ou hybrides par l’utilisation de systèmes photovoltaïques, explique Olivier Wiss, chef de projet ‘Mobilité solaire’ à l’Ines.
Objectif : maximiser la charge
La station solaire de l’Ines a une capacité potentielle de charge équivalente à 135 000 kilomètres annuels (150 Wh/km). Pour maximiser la recharge à partir d’énergie solaire en intégrant les besoins de l’utilisateur, les demandes simultanées, l’état de charge et de santé de la batterie, la disponibilité de la ressource solaire, les contraintes du réseau de distribution de l’électricité, les variations tarifaires de l’électricité, l’ensemble est piloté par un système de gestion intelligent de l’énergie (Energy Management System). Son objectif est d’effectuer une planification optimale de la recharge sur une journée. Sans gestion intelligente seuls 20 à 30% de l’énergie photovoltaïque seraient valorisés sous forme de kilomètres.
La première étape consistera à valider les chiffres annoncés précédemment en mesurant sur une année la production des panneaux solaires et la consommation des VHR selon différentes typologies de trajets. Ensuite, l’étude intégrera une anticipation des futurs tarifs d’achat de l’électricité sur le réseau électrique tout en privilégiant la consommation d”électricité photovoltaïque produite localement ainsi que la revente du surplus de production d’électricité voltaïque. Enfin une analyse globale de l’opération permettra de quantifier les gains technico-économiques réalisés puis de simuler les potentiels en cas de déploiement à grande échelle.
« Le meilleur de deux mondes »
La technologie hybride rechargeable est un élément essentiel de notre route vers la mobilité durable, a déclaré Koei Saga, Managing Officer de Toyota Motor Corporation (TMC). Etabli sur la motorisation 100% hybride de Toyota, le Véhicule Hybride Rechargeable représente aujourd’hui la solution la plus pratique pour accroître l’utilisation de l’énergie électrique dans les transports de personnes. Dans ce contexte, il est essentiel d’envisager l’utilisation de toutes les sources d’énergie électrique, avec une attention particulière pour les sources décarbonées durables telles que l’énergie solaire. C’est pourquoi nous sommes enchantés de participer à ce projet pionnier avec l’INES en France. Pour Toyota, cette expérimentation fait partie d’un projet mondial déployé en Europe, au Japon, aux Etats-Unis et dans d’autres pays, incluant six cents Prius hybrides rechargeables, visant à préparer l’introduction de la Prius hybride rechargeable sur le marché mondial et européen à l’horizon 2012. Le VHR de Toyota représente « le meilleur de deux mondes » : sur de courtes distances, il peut être utilisé comme un véhicule électrique pour une conduite silencieuse et sans émissions de CO2. Sur de plus longues distances, le VHR fonctionne comme un véhicule hybride conventionnel, avec tous les avantages de cette technologie : émissions réduites, sobriété exemplaire et excellentes performances de conduite. La Prius hybride rechargeable est équipée d’une batterie ion Lithium et rejette seulement 59g de CO2 par km en cycle mixte européen.
La convergence solaire photovoltaïque-bâtiment-transport
Par ailleurs, les études statistiques de l’INSEE montrent qu’en France la moitié de la population effectue moins de 16 km par jour pour les déplacements domicile-travail. Par ailleurs, un panneau photovoltaïque de 1 m² peut fournir en France sur une année l’énergie nécessaire à un VHR pour parcourir jusqu’à 1 000 km en mode électrique. Il est donc tout à fait envisageable de concevoir des bâtiments dont la toiture équipée de panneaux solaires assure pour partie les besoins internes en électricité, et pour partie les besoins en mobilité des occupants. C’est en ce sens que l’on peut parler de convergence solaire photovoltaïque-bâtiment-transport. Le projet mis en oeuvre par le CEA-Ines et Toyota permettra d’explorer ces convergences qui conduiront à une optimisation du système énergétique global. Il s’agira d’identifier les possibilités en termes de lieu de captation des énergies, de stockage d’énergie et d’optimisation de l’utilisation du réseau électrique. Pour l’ADEME, ce projet s’inscrit dans son programme de « démonstrateurs de recherche » dont le but est d’expérimenter les technologies du futur pour atteindre les objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre. Les enjeux dans le secteur automobile sont majeurs et nécessitent des alternatives aux véhicules thermiques actuels. Ce programme est l’un des 11 projets sélectionnés dans l’appel à manifestation d’intérêt du Fonds démonstrateur de recherche lancé par l’ADEME en 2008 sur les véhicules décarbonés. Cette expérimentation dans des conditions réelles de circulation est essentielle pour valider non seulement la faisabilité des technologies mais aussi leur adaptation aux utilisateurs quotidiens et préparer l’automobile aux réseaux électriques intelligents de demain et aux bâtiments du futur. A quand le salon de l’auto verte à Chambéry !
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