Codani, Paul

Gonzalez, Felipe

Perez, Yannick

Petit, Marc

French

Archive Ouverte en Sciences de l'Information et de la Communication

Valorisation de la flexibilité des flottes de 
VE pour la gestion optimale d’un réseau 
de distribution 
F E L I P E  G O N Z A L E Z  V E N E G A S  
E N C A D R A N T S  :   
M A R C  P E T I T,  C E N T R A L E S U P É L E C  
YA N N I C K  P E R E Z ,  C E N T R A L E S U P É L E C  
PA U L  C O D A N I ,  P S A  
Workshop Chaire Armand Peugeot 
25 Juin 2018 
Sujet 
• Identifier les leviers de flexibilité que les flottes de véhicules électriques peuvent 
apporter aux réseaux de distribution 
Contexte 
• Développement de la mobilité propre dû aux contraintes environnementales 
• Défis dans l’intégration massive des VE dans les réseaux électriques 
• Absence d’un cadre réglementaire pour la valorisation des services aux DSO 
Actions 
• Recherche qui permet de : 
• Caractériser les services proposés 
• Valoriser et analyser les modèles d’affaires 
• Analyser les évolutions des cadres règlementaires 
Décisions 
• Recommandations sur le développement de ces services 
• Quel impact et quel rôle pour les constructeurs automobiles ? 
2 25/06/2018 
Contexte 
3 25/06/2018 
Enjeux environnementaux 
 Changement climatique et contraintes environnementales nécessitent d’une mobilité décarboné 
EU-28 GHG emissions by mode of transport in 2011 
(Energy, transport and environment indicators, Eurostat Pocketbook, 2013) 
Santiago, Chili 
4 25/06/2018 
Vers une mobilité propre 
 Voitures électriques comme une des axes pour la mobilité propre 
◦ Emissions de CO2 
◦ Pollution atmosphérique 
◦ Bruit 
 Objectifs nationaux ou des collectivités pour le déploiement des VE 
  Pays New EV sales 
Chine 40-50% by 2030 
Norvège 100% by 2025 
Pays Bas 100% by 2030 
France 30% by 2030 
Villes Mesure 
Paris Interdiction diésel 2024 
Shanghai Subventions VE 
Développement des points de recharge 
Stockholm  Interdiction V. Combustion 2030 
C40 Cities Fossil-Fuel-Free Street Declaration 
IEA, Global EV Outlook, 2018  
5 25/06/2018 
Enjeux pour l’intégration des VE dans les 
réseaux électriques 
 Consommation énergétique gérable: 
◦ Avec 15,5M de VE @2035 => 7% de la consommation électrique en France * 
 Mais des besoins de puissance importantes 
◦ Bornes de recharge lente : 3kW – 7kW 
◦ Avec 15,5M de VE => 46,5 GW si recharge à la même heure 
◦ Pointe de consommation hiver  ~100 GW 
 Plus contraignant pour les réseaux de distribution 
◦ Investissements prévus entre 1-5bn ** 
◦ Intégration des énergies renouvelable 
 Développement de la smart charge pour services système 
◦ Voitures sont stationnaires 85%-95% du temps  
◦ Recharge habituelle satisfaite dans 2/3 h 
*   RTE, Bilan Prévisionnelle 2017, scenario Ampère 
** Derdevet, 2015 
6 25/06/2018 
Et que fait PSA ? 
 Développement du véhicule propre et services de mobilité sont priorités dans la stratégie Push to 
Pass 
◦ Développement des nouveaux services pour la mobilité électrique 
◦ Possibilité de baisser le coût global des VE 
 Chaire Armand Peugeot : Recherche autour du développement de l’électromobilité et des services 
associés 
◦ Paul Codani, 2016 
◦ Caractérisation de services en prenant en compte les règles des marchés existantes 
◦ Olivier Borne, en cours 
◦ Centré dans la fourniture du service de réglage de fréquence et les règles des marchés existantes et futures 
 Cette thèse se place en continuité des travaux menés 
◦ Centrée sur les réseaux de distribution 
◦ Il n’existe pas encore de cadre réglementaire pour les services apportés aux réseaux de distribution 
7 25/06/2018 
Etat de l’art 
8 25/06/2018 
Projets Européens 
 Plusieurs projets démonstrateurs en Europe autour des Smart Grids 
 Vers une modernisation des systèmes de distribution 
◦ Observables (smart meters, Linky) 
◦ Control et Automatisation 
◦ Pilotage de la consommation et des sources de génération  
◦ Véhicules électriques 
◦ Stockage 
◦ Production distribuée 
 Rôle actif des DSO dans l’opération du réseau (Distribution System Optimiser) 
◦ Marché de flexibilité au niveau de distribution 
9 25/06/2018 
Projets Européens 
 EvolvDSO (fini 2015): 
◦ 5 DSO (dont Enedis) + 11 partenaires 
◦ Développer les méthodes et outils et définir les 
rôles pour le DSO du futur 
 Interflex (en cours, fin 2019) : 
◦ Grand démonstrateur de nouvelles solutions 
d’utilisation de flexibilités locales 
 INVADE (en cours, fin 2019) : 
◦ Démonstrateur de gestion flexibilités de 
stockage distribué (VE et stationnaires) 
25/06/2018 10 
Projets VE en Europe 
 Parker (Danemark) 
◦ Validation des VE série pour la fourniture de 
services réseau 
 ACES (Danemark) 
◦ Analyse des bénéfices technico-
économiques de l’intégration massive de VE 
◦ Test avec 50 Nissan Leaf sur l’île de 
Bornholm 
 GridMotion (France) 
◦ Mené par PSA 
◦ Démonstrateur des services pour les réseaux 
de transport 
◦ V2G avec une flotte professionnelle 
◦ Smart charge pour des clients résidentiels 
11 25/06/2018 
Etudes Académiques 
 Etudes techniques 
◦ Algorithmes de charge intelligente pour la gestion des réseaux de distribution 
◦ Centralisés 
◦ Décentralisés 
◦ Pour plusieurs services proposés 
◦ Gestion de congestions, limitation des pics de puissance 
◦ Gestion du plan de tension 
 Etudes économiques et de cadre de réglementation 
◦ Minimisation de coût de recharge 
 Manque d’études de valorisation de services de flexibilité 
◦ En prenant en compte les cadres règlementaire 
 
 
12 25/06/2018 
Objectifs de la thèse 
13 25/06/2018 
Objectifs 
 Objectif Principal :  
◦ Identifier les leviers de flexibilité que les flottes de véhicules électriques peuvent apporter aux réseaux 
de distribution 
  
 Objectifs secondaires :  
◦ Caractériser les services de flexibilité qui peuvent être proposés aux gestionnaires de réseau de 
distribution 
◦ Valoriser les services de flexibilité et analyser les modèles d’affaires associées 
◦ Analyser et comparer les cadres règlementaires et leurs évolutions pour permettre l’exploitation des 
flexibilités. 
 
  
14 25/06/2018 
Agrégateur 
Cadre réglementaire 
Valeur du 
service 
Eco-régulation 
Axes de travail 
 Recherche bibliographique 
◦ Projets démonstrateurs 
◦ Papiers des revues spécialisées 
◦ Cadres réglementaires 
 Simulations numériques 
◦ Algorithmes de recharge intelligente 
◦ Driving patterns 
◦ Stochasticité du ressource 
◦ Optimisation du réseau 
 Valorisation 
◦ Analyse de résultats 
◦ Modèles d’affaires 
  
15 25/06/2018 
Flottes 
de VE 
EnR Réseau 
Optimisation du 
réseau de distribution 
par l’utilisation des 
flexibilités 
Technique 
Questions 
16 25/06/2018 
Projets VE en France 
 Enedis a plusieurs projets Smart Grid  
◦ Smart Grid Vendée 
◦ Control intelligente des génération distribuée, bâtiments publics, éclairage publique, VE 
◦ Plateforme d’agrégation 
◦ BienVEnu 
◦ Recharge intelligente dans le résidentiel collectif 
 Démonstrateur Mobilité électrique Enedis (en préparation) 
◦ Plusieurs cas d’étude 
◦ Recharge intelligente 
◦ Services pour des besoins locaux 
17 25/06/2018 
Planning 
18 25/06/2018 


Valorisation de la flexibilité des flottes de VE pour la gestion optimale d’un réseau de distribution

HAL-CentraleSupelec

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Valorisation de la flexibilité des flottes de VE pour la gestion optimale d’un réseau de distribution

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