En route et toujours connectés

Deux experts, Veit Rohrberg, responsable du développement de solutions de recharge intelligente (Smart Charging) chez Audi AG, et Ulrich Reiner, Advanced Energy Solutions Manager chez Hager Group, s’entretiennent sur les ponts qui s’établissent entre l’automobile et les bâtiments.

Veit Rohrberg est Directeur de la recharge intelligente (Smart Charging) chez Audi AG. Le sujet de la mobilité électrique, les processus de fabrication des véhicules, les systèmes de recharge et de mise en réseau intelligente du véhicule avec son environnement font partie de son quotidien depuis 2010.

Ulrich Reiner a rejoint Hager Group en 2012. Le thème de son mémoire de fin d’études d’ingénieur portait sur l’intégration des véhicules électriques dans l’infrastructure énergétique. C’est justement son domaine de responsabilité au sein de l’équipe Disruptive Innovations du département Corporate Strategy de Hager Group.

Monsieur Rohrberg, qu’est-ce qui vous a amené à travailler sur la mobilité électrique ?

Pour moi, la mobilité est un bien précieux. Qui a déjà conduit un véhicule électrique et a ainsi fait l’expérience de son agilité ne peut qu’être séduit. Je m’intéresse par ailleurs au développement durable et à la transition énergétique. Enfin, je dois avouer que la perspective de définir la mobilité du futur m’enthousiasme beaucoup, surtout quand il s’agit de faire collaborer des industries comme l’automobile, les fournisseurs d’énergie et maintenant le secteur des bâtiments intelligents, qui jusqu’alors n’avaient pas grand-chose en commun.

En 2003, lorsque j’ai découvert ce domaine, la mobilité électrique n’était encore qu’un minuscule marché de niche. À l’époque, on pouvait à peine faire plus de 40 kilomètres avec un prototype de vélo électrique. Désormais nous parlons presque d’un produit de masse, qui va nous impacter durablement et qui va faire son entrée dans l’infrastructure des bâtiments, tout comme le compteur électrique il y a quelques décennies. C’est pourquoi nos deux industries sont de plus en plus souvent en contact.

Tout à fait. Nous intégrons déjà aujourd’hui l’expérience digitale des clients au sein de nos voitures. La mise en réseau des véhicules avec leur environnement ne représente, au fond, rien de nouveau pour nous. Les systèmes de gestion de l’énergie des bâtiments viennent simplement ajouter un élément clé au concept.

La transition énergétique représente une autre thématique centrale de notre époque. Les installations photovoltaïques, systèmes de stockage d’énergie et pompes à chaleur électriques font actuellement leur entrée dans les ménages. Il faut donc gérer ces nouveaux modes de production et de consommation d’énergie. On a donc besoin de systèmes de gestion intelligents permettant de contrôler les flux d’énergie et les coûts. Ces systèmes, tels que la solution Home Energy Management System (HEMS), actuellement développée par Hager Group, communiquent avec le véhicule pour définir le plan de charge optimal. Cela protège le réseau électrique domestique des surcharges et permet aux consommateurs de réduire leur empreinte environnementale ainsi que leurs factures énergétiques.

Cela vaut le coût.

Effectivement. Les automobilistes qui rechargent leur véhicule électrique avec l’énergie produite par leur propre installation photovoltaïque peuvent réaliser des économies substantielles.

L’Union européenne s’est prononcée en faveur d’une tarification dynamique de l’électricité. Si des tarifs variables suivant les heures de la journée sont mis en place, il deviendra intéressant de pouvoir recharger sa voiture au tarif le plus bas, voire gratuitement. En effet, le prix de l’électricité sera quasiment nul en période de vents forts ou de pic de production photovoltaïque. C’est tout de même exceptionnel de pouvoir en profiter tout en protégeant l’environnement !

D’ici 2050, l’UE vise à réduire ses émissions de gaz à effet de serre de 80 %. En Allemagne, l’ensemble du parc immobilier devrait être neutre pour le climat. Les conséquences de ces mesures sont nombreuses : nous estimons qu’un véhicule électrique double la consommation énergétique d’un ménage. Si on y ajoute un chauffage électrique, ce chiffre va même jusqu’à tripler. Toute cette énergie doit être distribuée et gérée de manière sécurisée et flexible dans l’ensemble du bâtiment.

Selon vous, l’installation d’un Home Energy Management System (HEMS) est-elle intéressante lorsqu’on ne possède pas de panneaux solaires ?

Absolument, car seul un système HEMS permet au consommateur de tirer parti d’une tarification dynamique. Il va permettre au véhicule de se charger lorsque la production d’électricité est abondante et peu chère. Ce principe peut être étendu à l’ensemble des consommateurs du bâtiment, comme une machine à laver, un véhicule électrique ou une pompe à chaleur. Une communication via le protocole KNX ou EEBus permettra au HEMS de les piloter à distance, afin de les faire fonctionner lorsque l’énergie est disponible et attractive, faiblement carbonée ou bon marché, tout en satisfaisant les besoins de l’utilisateur.

Comment un système HEMS va-t-il interagir avec les compteurs intelligents dont nous serons bientôt tous équipés ?

Les passerelles des compteurs intelligents constituent l’interface entre l’armoire de comptage à domicile et les exploitants du réseau. Elles jouent un rôle essentiel, car elles permettent au HEMS de créer une configuration de consommation optimale afin de profiter au mieux des tarifs les plus attractifs. Ces passerelles sont conçues suivant des normes militaires, pour garantir la sécurité et la confidentialité des données personnelles. Bien sûr, cela signifie au départ des coûts d’infrastructure supplémentaires. Mais en contrepartie, l’utilisation des énergies renouvelables fera tendre la facture d’énergie vers zéro. Aujourd’hui, en tant que consommateur d’électricité, vous devez encore payer pour le gaz, le pétrole et le charbon. Le vent et le soleil fournissent quant à eux une énergie gratuite. Au final, le prix de la fourniture d’énergie ne devrait ainsi pas augmenter de manière significative pour les particuliers. À votre avis, quels vont être les développements en matière de technologies de recharge ?

Une chose est sûre, la recharge doit être aussi pratique que possible. Aujourd’hui, le client doit encore brancher son véhicule manuellement. À l’avenir, les batteries pourront être rechargées au moyen de technologies comme l’induction ou bien de manière automatisée. Un autre défi à relever consiste à développer des solutions permettant de recharger rapidement son véhicule lors de longs trajets. Nous souhaitons prochainement pouvoir offrir une puissance de 150 kW, afin de permettre aux voitures de retrouver leur autonomie en 30 minutes. Nous participons en outre à la Joint Venture Ionity, qui œuvre pour mettre en place un réseau de recharge rapide dans toute l’Europe. Pour résumer, la question de l’autonomie des véhicules électriques n’en sera bientôt plus une.

Projetons-nous dans le futur, d’ici quelques années. Quelques dizaines ou centaines de milliers de voitures électriques sont branchées aux bornes de charge. Chaque batterie de voiture peut emmagasiner environ autant d’énergie que la consommation moyenne d’un ménage sur une semaine. Autrement dit : avec les véhicules électriques, de puissantes capacités de stockage décentralisé sont à portée de main. Ensemble, notre branche comme la vôtre peuvent ainsi largement contribuer au succès de la transition énergétique.

En Allemagne, la capacité des centrales de pompage est d’environ 40 GWh. Audi s’est fixé comme objectif de commercialiser un tiers de véhicules électriques d’ici 2025. En considérant les objectifs de l’ensemble des marques du groupe, cela représente un potentiel de stockage d’énergie d’environ 150 GWh par an sur le marché.

… Soit plus du triple des capacités de stockage actuellement disponibles en Allemagne ! Hager Group a par ailleurs récemment acquis E3/DC, le spécialiste allemand du stockage d’énergie. Nous développons des projets intéressants en matière de technologie de stockage. Projetons-nous cette fois dans dix ou vingt ans : quelle place tiendra la mobilité électrique ?

Une application mobile permet de consulter en temps réel le niveau de charge du véhicule.

Elle sera selon moi un mode de déplacement largement répandu. Les véhicules électriques feront partie intégrante du paysage énergétique. Les batteries seront probablement suffisamment développées pour nous permettre d’utiliser les voitures électriques comme accumulateurs mobiles, afin d’emmagasiner de l’énergie et ne puiser dans le réseau d’alimentation qu’en cas de besoin.

C’est mon avis également. D’un point de vue de spécialiste du bâtiment, je voudrais ajouter que les paramètres de confort du bâtiment, gérés par la domotique seront automatiquement transmis au véhicule. A l’avenir, bâtiments et véhicules pourront ainsi se compléter idéalement, et la conduite constituera une nouvelle expérience. Je me réjouis déjà de cette collaboration !

Et moi donc ! Pour votre secteur comme le nôtre, nous traversons une époque fascinante. Si différents secteurs de l’industrie parviennent à développer des solutions interconnectées, on ouvre la voie à de nouvelles réalisations jusqu’ici impensables. Et ce, au bénéfice de l’environnement, du climat et des consommateurs.

HEMS, quésaco ?

HEMS, Home Energy Management System, ou Hager Energy Management System, est un système actuellement en cours de développement chez Hager Group. Il est destiné à être utilisé dans les bâtiments intelligents, qui ne sont plus seulement consommateurs d’énergie, mais disposent de capacités de stockage et de production, à la manière de la batterie d’un véhicule électrique ou au moyen d’une batterie stationnaire, grâce à une installation photovoltaïque sur le toit. Le bâtiment passe ainsi du statut de pur consommateur d’énergie à celui de « prosommateur » qui en produit aussi. Ces différents flux d’énergie sont gérés par le système HEMS.

Ses fonctionnalités principales sont celles d’un limiteur de puissance, ou « Anti-Tripping » (protection contre les surcharges et coupures de courant), l’optimisation photovoltaïque (maximisation de l’utilisation de l’électricité verte) et la recharge intelligente de véhicules électriques (arbitrage entre l’utilisation de l’électricité autoproduite et les tarifs proposés par les fournisseurs d’énergie du réseau). Les systèmes HEMS intelligents comme celui de Hager Group intègrent également les données prévisionnelles de consommation du foyer ainsi que les prévisions de production de l’installation photovoltaïque afin d’adapter la consommation en conséquence. Le Home Energy Management System présente donc de multiples avantages : pour l’environnement, le climat et le budget des consommateurs.