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La voiture électrique risque-t-elle de faire exploser nos consommations électriques ?

Clément Fournier - Rédacteur en chef

Youmatter

Formé à Sciences Po Bordeaux et à l'École des Mines de Paris aux enjeux sociaux, environnementaux et économiques, Clément est depuis 2015 rédacteur en chef de Youmatter.

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La voiture électrique est souvent vue comme une des clefs de la transition écologique. Mais une question se pose : si elle se généralise, ne risque-t-on pas de dépasser nos capacités de production électrique ?

La voiture électrique suscite souvent les interrogations et les polémiques. Ces dernières années, beaucoup se sont interrogés sur l’impact environnemental de la voiture électrique : est-elle vraiment si écolo que ça ? On a aussi parlé de l’impact environnemental des batteries des voitures électriques, de la question des métaux, du recyclage…

Mais ce ne sont pas les seules questions que soulève le développement du véhicule électrique. Parmi ces questions, il y a celles de la consommation électrique. Si de plus en plus de Français se mettent à la voiture électrique, ne risque-t-on pas de se retrouver dans une situation où l’on aura besoin de bien trop d’électricité par rapport à ce que nous pouvons produire ? Tentons de comprendre.

La voiture électrique : vers une hausse des consommations d’électricité en France

Sur le papier, le problème est simple : si on remplace les voitures thermiques actuelles par des voitures électriques, alors nous allons avoir besoin de plus d’électricité pour alimenter ces voitures. Sachant qu’un véhicule électrique consomme entre 15 et 20 kWh d’électricité tous les 100 km, on peut imaginer que des millions de véhicules électriques parcourant des milliers de km chaque année pourrait finir par consommer une grande partie de l’électricité produite en France chaque année (environ 550 tWh, soit 550 millions de kWh).

À terme, il est même possible que l’on ne produise pas assez d’électricité pour alimenter l’ensemble des véhicules électriques en plus du reste de nos besoins. Ou bien que l’on soit forcés de recourir à de nouvelles sources de production d’électricité pour assurer nos besoins.

RTE, qui gère le réseau électrique français, s’est penché sur le sujet pour y voir plus clair, dans son Bilan Prévisionnel de 2017. On peut trouver leurs résultats dans la Note de Synthèse « Enjeux du développement de l’électromobilité pour le système électrique » publiée en mai 2019. Pour évaluer combien d’électricité seront nécessaires dans les années à venir pour alimenter les véhicules électriques français, il a fallu :

  • évaluer le nombre de véhicules électriques en circulation à l’avenir (dans ce cas, en 2035)
  • évaluer le nombre de kilomètres parcourus chaque année par ces véhicules électriques
  • évaluer la quantité d’électricité consommée par ces véhicules pour rouler sur une telle distance

Pour faire ces évaluations, RTE imagine qu’en 2035 il pourrait y avoir jusqu’à 15.6 millions de véhicules électriques circulant en France. Chacun d’eux qui rouleraient 14 000 kilomètres par an (environ la distance parcourue en moyenne par un automobiliste français aujourd’hui) avec une consommation de 18 kWh / 100 km. Selon cette hypothèse, il faudrait autour de 40 tWh d’électricité pour alimenter les véhicules électriques français en 2035.

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La croissance du véhicule électrique : pas un problème pour la production d’électricité française ?

Mais alors, 40 tWh, qu’est-ce que ça représente ? C’est environ 7.5 à 8% des 550 tWh d’électricité produits chaque année en France. Ce n’est donc pas énorme. En fait, c’est à peine l’équivalent du solde commercial d’électricité française, c’est-à-dire de l’électricité que l’on exporte à l’étranger, moins celle que l’on importe.

Concrètement, cela veut dire que si l’on raisonne strictement en termes de production d’électricité, la France produit déjà aujourd’hui en théorie suffisamment d’électricité pour alimenter environ 15.6 millions de véhicules électriques.

C’est ce qui pousse RTE à conclure que le système électrique français peut « accueillir jusqu’à 15 millions de véhicules électriques d’ici 2035 sans difficulté majeure. »

Toutefois, sur un réseau électrique, il ne faut pas raisonner seulement en termes de production globale, mais aussi en termes d’appels de puissance, c’est-à-dire de la quantité d’énergie que le système est capable de fournir à un moment précis. En effet, il faut qu’à chaque instant, le réseau électrique soit capable de produire assez d’énergie pour supporter la demande : si à un instant T, tous les français ont besoin d’énergie, le système doit pouvoir la fournir en temps réel.

Or, concrètement, en France, tous les jours en début de soirée, il y a un « pic de consommation » électrique, donc un appel de puissance plus important sur le réseau. C’est logique, puisque les Français rentrent chez eux à ce moment-là, et allument le chauffage, les équipements électro-ménagers, l’éclairage. Résultat, la consommation globale simultanée d’électricité augmente… Si on rajoute à ces consommations l’éventualité du branchement d’une voiture électrique sur le réseau, alors cela peut encore accroître l’appel à puissance, et potentiellement poser des problèmes de stabilité au réseau.

Véhicule électrique, pic de consommation et appels de puissance électrique

Il faut donc prendre garde à ce que l’ensemble des véhicules électriques ne soient pas tous en train de charger en même temps, et surtout, que cette charge massive n’ait pas lieu en même temps que les autres pics de demande d’électricité.

Sur ce sujet, RTE précise d’ailleurs : « un point de vigilance était identifié sur la maîtrise de la pointe du soir en hiver, mais la faculté à absorber une flotte massive de véhicules électriques semble attestée dès lors que des solutions simples de pilotage sont mises en place pour une partie du parc de véhicules électriques. »

Mais quelles sont alors ces solutions ? Plusieurs seraient envisageables : d’abord, faire en sorte que les usagers soient en capacité de recharger leur véhicule un peu partout sur le territoire et pas uniquement à leur domicile. Ainsi, une personne se rendant au travail en véhicule électrique pourrait être en mesure de le recharger sur son lieu de stationnement pendant la journée, ce qui évite d’avoir à le recharger en rentrant à son domicile. Des systèmes d’asservissement tarifaire basés sur le signal heures pleines/heures creuses sont aussi possibles, afin de permettre aux véhicules de se charger automatiquement durant les périodes de faibles appels de puissance (sur le même modèle que les heures pleines / heures creuses appliquées à l’eau chaud sanitaire).

Concrètement, il faut donc un système de pilotage de la recharge qui permette au réseau de ne pas être saturé. Dans ses scénarios, identifie qu’en dessous de 55% de la recharge gérée par pilotage, il peut y avoir des contraintes techniques pesant sur le réseau en raison des appels à puissance.

Véhicule électrique et production électrique : un problème gérable

En résumé, d’après le gestionnaire du réseau électrique, la croissance du véhicule électrique ne pose à priori pas de problème insurmontable en matière de consommation électrique.

Le surplus de consommation électrique engendré par le véhicule devrait être absorbé sans difficultés par les infrastructures actuelles et ce, sachant que de nombreuses infrastructures d’énergie renouvelables devraient être construites d’ici là. Mais la croissance du véhicule électrique doit être mise en place en gardant à l’esprit la question des appels de puissance et des pics de demande. Sachant que c’est, là aussi, normalement un enjeu tout à fait gérable.

Photo par John Cameron sur Unsplash

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