Coût énergétique des vacances d'été

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Message par Passant_Mbr le Lun 25 Sep 2017 - 0:07

C'est un "remake", mais en tenant compte cette fois d'un parc totalement électrifié, et en s'appuyant sur différentes statistiques.

Foly-vi ayant exprimé des doutes existentiels sur l'affluence aux bornes, je voudrais estimer les conséquences de la situation qui me semble la plus stressante,
à savoir la migration estivale, en y mettant certaines hypothèses faites sur d'autres fils.

Pour les véhicules, je vais considérer une consommation au niveau du compteur EDF ou du connecteur borne de 10 kWh/100 km (il y aura donc moins que cela de disponible aux roues). A noter que c'est proche des limites physiques si on veut pouvoir atteindre des vitesses d'au moins 100 km/h, je doute que l'on fasse beaucoup mieux un jour, sauf à changer radicalement la structure, par exemple en plaçant les passagers en file indienne plutôt que côte à côte, ce qui diviserait la surface frontale par 2 et permettrait de multiplier la vitesse par 1,4.
Malheureusement, ce serait certainement moins stable à haute vitesse (stabilisation gyroscopique ? Mais ça consommerait de l'énergie). Ce serait par ailleurs incompatible avec la structure des garages actuels.

Pour les bornes, je considère  des 120 kW, qui limitent d'office la charge à 5 mn si elle détectent un deuxième véhicule en attente.
Avec une minute de battement pour arriver, se connecter , déconnecter et repartir j'envisage un temps de cycle de 6 mn . Si elle le font 24h/24, cela donne une puissance moyenne tirée du réseau de 100 kW.

Les chiffres que j'obtiens incluent 8% de pertes en transport et distribution, puisque c'est comme cela que les rapports RTE expriment la consommation.

D'abord comme référence la consommation globale à l'année:
Consommation totale: 82,8 Twh (dont 33% poids lourds), pour l'équivalent de 58 996 274 VP
Puissance moyenne : 28,4 Gw pour une recharge de 8h chaque nuit

Cout de la migration estivale aller retour : 1,07 TWh
Puissance additionnelle à fournir dans le cas irréaliste où tout le monde fait l'aller le même jour:
32,4 GW : il faudrait donc ce jour là attribuer une puissance double pour les transports electriques (mais c'est l'été, il y a de la marge)
Il faudrait 50 000 bornes de 120 kW.

Dans le cas où la migration se fait sur 10 jours
Le surcout n'est plus que de 3,3 GW et on peut se contenter de 5000 bornes.

Si on force un étalement maximum sur une période de trois mois (début juin à fin aout), en considérant une durée de vacances de trois semaines:
913 MW
1408 bornes

Bref, à partir du moment où la société s'est organisée pour fournir l'énergie electrique nécessaire à l'année, le surcout lié à ces migrations me semble gérable, surtout si on considère un étalement naturel ou forcé.
Tout cela pour avoir une idée grossière, il est clair que beaucoup d'éléments peuvent changer entre ces statistiques actuelles et le moment ou le parc serait totalement électrique.

=========================================================
Détail des calculs:
Consommations du parc complet : voir calculs dans
http://renault-zoe.forumpro.fr/t11273-le-poids-des-lourds?highlight=pods+des+lourds
modifié pour des VP à 10 kWh/100

http://www.ifop.com/media/poll/1552-1-study_file.pdf
49% des français partent en vacances en voiture
2,8 personnes par voiture
1270 km aller retour de distance moyenne
population 67 million

Partants 33,5 millions
2,8 personnes par voiture -> 12 millions de véhicules concernés
635 km de moyenne aller simple-> 7,62 milliards de km
une recharge de 5mn = 10 kwh tous les 100 km : 762 GWh -> 823 GWh avec 8% de pertes
sur 24 h: 34,3 GW
une borne peut donner une recharge toute les 6 mn, donc 240 vehicules par jour, il en faudrait:
12 millions / 240 = 50 000

Si on considère une durée de trois semaines d'absence, les gens qui possèdent plus d'un véhicule (50% des ménages) n'en prendront qu'un, les véhicules restant ne consommeront rien pendant ce temps là.
Si 12 millions de véhicules partent, il y aura donc au moins 6 millions d'immobilisés ce qui représentera 82,8 x (6 / 59) x  (21 / 365,25) = 484 GWh

On peut raffiner un peu en disant que pendant l'aller et le retour, les 12 millions de véhicules sont en mode migration et tirent sur les bornes, plutot que sur leur mode de recharge habituel, ce qui représente un gain de 82,8 x (12 / 59) x (2 / 365,25) = 92 GWh

La migration aller/retour totalisera donc 823 x 2 - 484 - 92 = 1,07 TWh.

Et la puissance sur 24h serait donc aussi légèrement modifiée: (823 - (92 / 2)) / 24 = 32,4 GW

On pourrait aussi considérer que les gens n'utilisent pas leur ballon d'eau chaude pendant les deux jours où ils sont sur la route (mais en utiliseront sans doute un autre à destination). Mais comme tous ne sont pas électriques, le gain est plus flou.

Si la migration aller est étirée sur moins de 21 jours, il n'y aura aucun retour pendant cette période. Si on étale sur la durée maximale (derniers départs juste avant les trois dernières semaines d'aout) il y a donc 71 jours de disponibles. Mais après la troisième semaine de juin, il commencera à y avoir des retours, et il faudra donc doubler le flux constaté (sauf dans les trois dernières semaines d'aout).
On admettra pour simplifier que les bornes sont toujours accessibles depuis les  deux cotés de la route. Pour ce cas il faut donc diviser le  "tout sur 24h" par 71 mais remultiplier par deux, pour le nombre de bornes et la puissance crête.
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Message par Foly-vi le Lun 25 Sep 2017 - 21:02

Très intéressant.
Une remarque concernant les bornes. Il faut raisonner en nombre de charges moyen.
Cela représente :
-12 millions de voitures avec une moyenne d'une seule charge. (On ne va pas loin avec 6 min sur une 120 kW, même en consommant 10 kWh/100)
-6 millions de voitures avec une moyenne de 2 charges.
-4 millions de voitures avec une moyenne de 3 charges.
En plus, j'ai des doutes sur la capacité des gens à accepter de rouler dans des VE capable de consommer 10 kWh/100.....mais..... faisant passer les Citroën Ion pour des Tesla S. (En terme d'esthétisme).
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Message par Bigfoot le Lun 25 Sep 2017 - 21:52

Avec un bon hypnotiseur ...
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Message par Passant_Mbr le Lun 25 Sep 2017 - 22:09

A 10 kwh/100, la recharge de 5 mn actives donnera 100 km d'autonomie qui sera parcourue en environ une heure. C'est un compromis pour garder un temps d'attente tolérable, reservé à ces périodes de stress de l'infrastructure. Il y a éventuellement la ressource de choisir  des itinéraires moins fréquentés pour se trouver une petite borne de 22 KW sur laquelle on pourra faire une charge complète sans être dérangé. En temps normal on pourrait dépenser plus, mais il faudrait tout de même que la moyenne des périodes où l'on roule lentement dans des bouchons et de celles où l'on va plus vite retombe sur cette valeur à l'année.

J'ai voulu prendre une hypothèse extrêmiste pour avoir une idée du coût "plancher". Si on veut plus de marge, il faudra appliquer un facteur approprié sur tous les chiffres.

Et puis je me place toujours un peu dans l'idée que l'on n'aurait pas le choix, et qu'il faudrait bien se contenter de cela, peut être parce que la pollution serait devenu un délit, ou parce qu'il  y aurait eu des tensions durables sur l'approvisionnement en carburant (faillite des raffineries pour cause de business devenu non rentable...), ou parce que le réseau électrique n'aurait pu être étendu plus que cela par suite de divers blocages.

De toute façons il sera toujours possible d'étendre l'autonomie fournie par cette charge en roulant à vitesse plus modérée, et vu le temps que mettent les gens à se propager le long de leur itinéraire de vacance avec les bouchons classiques, on n'arrivera pas forcément plus tard (et il n'y a pas forcément un gain à vouloir à toute force passer par les autoroutes).

Chaque borne fournit les charges pour un maximum de 240 véhicules par jour. Ensuite il suffit de décider sur combien de jours on veut écouler le flux de 12 millions pour en déduite le nombre de bornes nécessaires. Je pense que je n'ai pas saisi comment tu veux utiliser ce principe du nombre de charges moyen...

D'une certaine manière, dans ces périodes, il y aurait une forme de rationnement de l'énergie. Chacun aurait un quota quodtidien, et pourrait l'utiliser comme bon lui semble. Mais celui qui voudrait un Hummer électrique devra s'arrêter tous les 50 km en prenant de la marge et en roulant à vitesse modérée (parce que  ce doit être pénible à pousser, un Hummer). Un intérêt de cette pratique serait que les véhicules qui pourront aller le plus vite seront ceux qui seront les plus sobres. De cette manière, on lierait la performance à l'ancienne mode (aller le plus vite possible) à la nouvelle (sobriété maximale), ce qui permettrait d'habituer les gens à l'idée que la sobriété EST la performance.


Dernière édition par Passant_Mbr le Mar 26 Sep 2017 - 1:45, édité 1 fois
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Message par scarred le Lun 25 Sep 2017 - 22:51

déjà la moyenne du trajet est fausse, c'est la moyenne parcouru en vacances, certains bougent sur leur lieu de villégiature, le médian est bien à 500 km voir moins.
Avec un VE 300 km il y en aura même qui ne chargeront pas (tout ceux qui vont côte atlantique depuis un axe tours toulouse par exemple), tout le monde ne va pas dans le même sens nord sud, est ouest ou inversement.
Vous raisonnez trop monolitique nord sud, comme si tout le monde partez de Paris pour aller sur la cote sudiste ... etc ...
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Message par Passant_Mbr le Mar 26 Sep 2017 - 1:10

J'ai considéré qu'une fois à destination, c'était comme pour les déplacements à domicile, mais il est possible effectivement qu'on se déplace plus qu' en temps normal, à étudier suivant la moyenne des comportements : ceux qui se plantent dans un camping et n'en bougent plus ou ceux qui font systématiquement toutes les curiosités de la région. Ces kilomètres sont déjà comptés dans les moyennes annuelles bien sûr, Mais il se peut qu'il y ait un surcroît de puissance à ce moment, que là encore ont peut gérer par étalement.

Le raisonnement est valable indépendamment du sens à partir du moment où les bornes sont accessibles des deux côtés. 12 millions sur 24 h, ça peut être 6 qui vont dans un sens et 6 dans l'autre, ou toutes les directions possibles. Plus c'est dispersé, mieux c'est évidemment pour la disponibilité des bornes et la possibilité d'utiliser tout le parc de recharge existant. Je n'ai pas fait d'hypothèse implicite sur un axe privilégié, le 635 km est une moyenne statistique (d'ailleurs Paris nice, par exemple, c'est plutot 900). Dans le sondage la question est : "pour se rendre sur le lieu de vacances et en revenir". Je le comprends comme excluant les déplacements locaux.

Avec les hypothèses prises , la capacité batterie ne sera pas forcément un atout car, par exemple, on ne pourra permettre que tout le monde charge à fond la veille. Il faudra que les gens se soient constitué un fond de batterie longtemps auparavant pour n'avoir besoin que du complément quotidien le dernier jour. Plus la batterie sera grosse, plus ll faudra anticiper. Et du coup il y aurait déjà une montée de la puissance appellée sur plusieurs jours avant le départ que je n'ai pas pensé à évaluer.

Le minimum est d'avoir 100 km d'autonomie chargée,  en moyenne,  pour pouvoir atteindre la première borne. Vu sous cet angle la taille batterie n'apporte rien.

Si on veut plus de marge de manoeuvre, il faut plus d'énergie. Evidemment ceux qui auront une installation solaire personnelle pourront se charger à fond sans avoir de comptes à rendre. Pour les autres, il faudra bien partager la ressource.

Pour alimenter les bornes publiques elle-mêmes à 100 kW de Puissance moyenne, il faudrait tout de même une belle surface, je dirais un carré de 30 m de côté par borne + batteries locales (mais les pros-PV du forum calculeront cela mieux que moi). Si ça se passe en été le cas est favorable, mais si le temps est maussade sur une grande partie de la France, il faudra compenser par le réseau.
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Message par Foly-vi le Mar 26 Sep 2017 - 6:04

La France est le pays le plus traversé au Monde par des touristes  (et leur futurs  millions de VE entre juillet et août).  À quoi vont "carburer" les gros camping cars ? Quid des  caravanes ? Les poids-lourds étrangers ? (Bon, il est vrai que des Français seront en vacances à l'étranger et le VE au garage , à la maison),
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Message par Passant_Mbr le Mar 26 Sep 2017 - 12:18

Bonne remarque, c'est vrai que j'ai raisonné "France isolée". Maintenant en terme d'Europe, il me semble que l'on exporte dans les 60 TWh à l'extérieur. Si nos voisins tiennent à passer par chez nous, il serait logique qu'on prenne sur cet export pour les approvisionner, voire sur les imports des pays concernés en priorité.

Mais du coup il faudra peut être un peu plus de bornes.

A l'occasion il faudra s'intéresser aux statistiques du tourisme étranger.
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Message par Ocni le Mar 26 Sep 2017 - 15:27

Si nos voisins veulent a l'avenir passer par chez nous ils ont intérêt a investir dans une zoe... Vu qu'on installe plus que des bornes déjà obsolète en 22kW AC Rolling Eyes

Autrement dit vu l'orientation du pays on risque de ne plus être longtemps le pays le plus traversé vu que ça va devenir la traversée du désert... Ou alors tu passes par les pompes... a fric... du Corri-Door.

Ca me fait penser a un post que j'ai vu passé sur FB avec quelqu'un (peut-être ici également) qui doit faire en gros Verdun -> Manchester en Chademo et qui comparait le nombre de borne France vs Angleterre... faite l'exercice c'est parlant et c'est à pleurer Sad
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Message par scarred le Mar 26 Sep 2017 - 15:30

Les touristes seront tous en Tesla flower
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Message par Zizoe le Mar 26 Sep 2017 - 16:09

@Ocni a écrit:Autrement dit vu l'orientation du pays on risque de ne plus être longtemps le pays le plus traversé vu que ça va devenir la traversée du désert...
Une bonne idée pour diminuer le nombre d'accidents pirat

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Message par crazyfrog le Mar 26 Sep 2017 - 20:47

Pour faire marcher le tourisme chez nous, il faudra peut-être privilégier les bornes à destination, au détriment des bornes sur autoroute, en cassant le modèle "rouler 1 000 km en un jour, rester 3 semaines au même endroit". Par exemple organiser des circuits touristiques avec des villes étapes à visiter. Un Paris-Barcelone se transformerait en Paris-Lyon-Nîmes-Barcelone.

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Message par Feneck91 le Mar 26 Sep 2017 - 21:58

@crazyfrog a écrit:Pour faire marcher le tourisme chez nous, il faudra peut-être privilégier les bornes à destination, au détriment des bornes sur autoroute, en cassant le modèle "rouler 1 000 km en un jour, rester 3 semaines au même endroit". Par exemple organiser des circuits touristiques avec des villes étapes à visiter. Un Paris-Barcelone se transformerait en Paris-Lyon-Nîmes-Barcelone.
T'as pas une caravane pliante en toile à monter (5h00) et à démonter et nettoyer (10h) toi !
De toute façon on ne peut pas tracter !

_________________
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Message par Passant_Mbr le Mar 26 Sep 2017 - 22:09

@Feneck91 a écrit:
T'as pas une caravane pliante en toile à monter (5h00) et à démonter et nettoyer (10h) toi !
De toute façon on ne peut pas tracter !

Si, un Ep tender. Peut être qu'une caravane vraiment bien pliée pourrait arriver à tenir dans le volume ? (5 mn de déploiement, une journée pour recompacter le tout)
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Message par Feneck91 le Mar 26 Sep 2017 - 22:14

Faudrait un bouton hop hop ! Plié rangé !

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