Les bornes de recharge et la gestion de la demande de puissance

Les bornes de recharge et
la gestion de la demande de
puissance
30e Congrès de l’AQME
11 mai 2016
Le Centre de gestion de l’équipement roulant
Unité autonome de service du ministère des Transports, de la Mobilité
durable et de l’Électrification des transports
Notre Mission
« Offrir aux organismes publics des
services complets de gestion de
parc de véhicules selon les
meilleures pratiques d’affaires, au
meilleur coût et dans une
perspective de développement
durable.»
Le Centre de gestion de l’équipement roulant
 Un réseau de 62 ateliers de mécanique
 Près de 420 employés, dont plus de 300 mécaniciens
 Une clientèle composée de :
 Ministères et organismes publics
 Villes et municipalités
 Un parc de plus de 7 900 véhicules et équipements
 3792 véhicules légers
 Une référence en gestion de parc de véhicules publics : ISO 9001
Notre implication et notre engagement
Électrification des transports
 Engagé dans le développement technologique et environnemental
 Soucieux de l’environnement et détenteur de l’accréditation ISO
14001
 Impliqué dans l’électrification des transports
 2000 – Introduction de véhicules hybrides
 2012 – Plan d’action 2011-2020 sur les véhicules électriques
 2013 – Stratégie d’électrification des transports
 2015 – Plan d’action en électrification des transports 2015-2020
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Notre implication et notre engagement
Plan d’action en électrification des transports 2015-2020
 Notre mandat
 Mise en œuvre de la mesure visant l’électrification du
parc automobile gouvernemental
 1 000 véhicules électriques en service d’ici 2020
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Notre implication et notre engagement
Plan d’action en électrification des transports 2015-2020
 Nos résultats
 358 véhicules actuellement en service
 Contribution à la mise en service de 429 bornes de
recharge
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Une analyse a été réalisée pour évaluer l’impact
de la recharge des véhicules électriques sur
l’appel de puissance
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Une analyse
Pourquoi?
 Le CGER est activement engagé et impliqué dans
l’électrification des transports
 Le plus important gestionnaire de parc de véhicules électriques
au Canada
 358 véhicules électriques
 Plusieurs sites d’installation de bornes de recharge
• 16 sites d’installation de 5 à 9 bornes
• 9 sites d’installation de plus de 10 bornes
• Le plus grand site d’installation a 20 bornes
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Analyse
Les hypothèses
 La recharge des véhicules électriques a un impact sur l’appel
de puissance du bâtiment
 Cet impact dépend :
 Nombre de bornes de recharge
 Type de véhicule électrique
 Type d’utilisation des bornes de recharge
 Type de borne de recharge
 Le calcul théorique de l’appel de puissance maximal
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Analyse
Explications sur la recharge des véhicules électriques
 Pour recharger la batterie d’un véhicule électrique, nous avons
besoin d’une quantité d’énergie déterminée en fonction de la
capacité de la batterie. Celle-ci est exprimée en kWh.
 La puissance c’est en quelque sorte le débit de l’électricité.
 La puissance est l’élément qui détermine le temps de recharge,
elle est exprimée en kW.
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Exemple
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Analyse
Les variables
 Le type de véhicule
 Le type d’utilisation des bornes de recharge
 Le type de borne de recharge
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Analyse
Les variables
 Le type de véhicule
 Hybride (HEV)
• Ce n’est pas un véhicule rechargeable
 Hybride rechargeable (PHEV)
 100 % électrique (BEV)
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Exemple
14
Exemple
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Analyse
Les variables
 Le type d’utilisation des bornes de recharge
 Parc de véhicules
• Les véhicules sont branchés en fonction de l’horaire de travail
 Employés
• Les véhicules sont branchés toute la journée
 Visiteurs
• Les véhicules sont branchés de façon aléatoire au cours de la journée
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Analyse
Les variables
 Le type de borne de recharge
 Niveau 1
• recharge sur prise électrique standard
 Niveau 2
• recharge sur borne de recharge domestique, commerciale ou réseau public
 Niveau 3
• recharge rapide sur borne de recharge publique
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Les variables
Le type de borne de recharge - Niveau 1
 Puissance
 120V – 8 ampères: 1kW
 120V – 12 ampères : 1,4kW
 120V – 16 ampères : 1,9kW
 Temps de recharge
 PHEV : quelques heures
 BEV : plusieurs heures
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Les variables
Le type de borne de recharge - Niveau 2
 Borne commerciale
 208-240V
 Puissance jusqu’à 7,2kW
 Avec lecteur RFID
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Les variables
Le type de borne de recharge - Niveau 2
 Borne commerciale intelligente
 Rapports
• Consommation en kWh
• Session d’utilisation
• Session de recharge
 Ajout et suppression de carte RFID
 Gestion de la puissance
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Les variables
Le type de borne de recharge - Niveau 3
 Borne publique
 Recharge rapide
 208V ou 480V tri-phasé
 Courant continu
 Puissance jusqu’à 50kW
(Tesla 120kW)
 Temps de recharge : 20 à 30 minutes pour 80%
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Données pour le calcul de l’appel de puissance
Exemple basé sur deux sites d’installation
 Client 1
 14 bornes de recharge
 14 véhicules avec batterie 7,6 kWh et chargeur 3,3 kW
• Consommation mensuelle potentielle 2128 kWh
• Puissance potentielle de 46,2 kW
 Limitation de puissance horaire activée
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Données pour le calcul de l’appel de puissance
Exemple basé sur deux sites d’installation
 Client 2
 7 bornes de recharge
 7 véhicules avec batterie 24 kWh et chargeur 6,6 kW
• Consommation mensuelle potentielle 3360 kWh
• Puissance potentielle de 46,2 kW
 Aucune limitation de puissance
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Résultats de l’analyse
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Résultats de l’analyse
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Résultats de l’analyse
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Résultats de l’analyse
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Résultats de l’analyse
Consommation et puissance de recharge
Coût d’électricité par site d’installation
Site 1 (14 bornes)
Site 2 (7 bornes)
Total annuel : 3209 $
Environ 20 000kWh à 4,93 cents/kWh : 986 $
Puissance maximale 25,0kW à 14,37 $/kW
Total annuel : 3277 $
Environ 15 000kWh à 4,93cents/kWh : 740 $
Puissance maximum 28,5kW à 14,37 $/kW
• 359 $ pour le mois où la pointe
• 65 % pour les 8 mois d’été : 233 $/mois
• Coût annuel pour la puissance : 2223 $
• 409 $ pour le mois où la pointe
• 65 % pour les 8 mois d’été : 266 $/mois
• Coût annuel pour la puissance : 2537 $
*En utilisant le tarif M d’Hydro-Québec
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Solution envisagée
Importance de gérer l’appel de puissance
 En ce moment, la gestion de l’appel de puissance s’effectue de
deux façons :
 Par la limite statique
• Fixe ou horaire en 24 périodes par jour
 En temps réel
• Avec système de lecture de la puissance du bâtiment
– BMS (building management system)
– TED (theenergydetective)
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En conclusion
Importance de gérer l’appel de puissance
 Il est important de gérer l’appel de puissance
 Pourquoi?
• Assurer une saine gestion de l’électricité
• Contrôler l’impact sur la facture d’électricité
 Il faut toutefois prendre en considération que cela aura une
influence sur :
• Le temps de recharge du véhicule. Il est possible que le véhicule soit
plus long à recharger
• Le coût récurrent des frais de gestion
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Ce qui s’en vient sur le marché
 Les véhicules électriques avec :
 Une batterie de plus grande capacité
 Une puissance des chargeurs intégrés plus élevée
 Les bornes de recharge avec :
 Une puissance plus élevée
En conséquence, si la puissance n’est pas contrôlée, il y
aura un impact de plus en plus important sur votre appel de
puissance et sur votre facture d’électricité.
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Période de questions
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