Optimisation du stockage de l’énergie

Pro­fesseur des uni­ver­sités en génie élec­trique, Fab­rice Loc­ment est chercheur au sein de l’unité de recherche Avenues dont il devien­dra, en jan­vi­er 2026, le directeur. Il a égale­ment été directeur du départe­ment génie urbain. La ges­tion du stock­age de l’énergie est un de ses axes de recherche.

Une prob­lé­ma­tique sur laque­lle il tra­vaille depuis des années. « À notre échelle, nous abor­dons cette ques­tion de deux manières. Con­cer­nant les bat­ter­ies sta­tion­naires, nous tra­vail­lons essen­tielle­ment sur du lithi­um-ion, même si on trou­ve égale­ment ces tech­nolo­gies dans les véhicules élec­triques qui peu­vent être assim­ilés en somme à des réser­voirs de stock­age. L’étude des tech­nolo­gies V2H (Vehi­cle to Home), V2L (Vehi­cle to Load) ou encore V2G (Vehi­cle to Grid) ou recharge bidi­rec­tion­nelle est une autre thé­ma­tique d’importance à nos yeux. Actuelle­ment, hormis quelques voitures élec­triques qui sont sor­ties récem­ment, peu de véhicules sont équipés du V2G, mais c’est une tech­nolo­gie qui est appelée à un essor rapi­de », dit-il.

Par­mi les axes de recherche au sein du lab­o­ra­toire Avenues fig­urent l’électromobilité et les micro-réseaux élec­triques mais aus­si la mod­éli­sa­tion pour opti­miser l’utilisation d’énergie pho­to­voltaïque. « Le micro-réseau est con­sti­tué d’une source d’énergie, pour nous prin­ci­pale­ment le pho­to­voltaïque en ville, des charges con­cer­nant essen­tielle­ment les bâti­ments et/ou les véhicules élec­triques, une con­nex­ion au réseau nation­al et un stock­age sta­tion­naire d’appoint en cas de besoin. Prenons la sit­u­a­tion où le réseau nation­al serait con­ges­tion­né et où il y a du soleil, donc beau­coup de pho­to­voltaïque, tout en n’ayant pas besoin de charge pour les bâti­ments ou les véhicules. Dans ce cas, on va charg­er les bat­ter­ies sta­tion­naires. On peut égale­ment imag­in­er le cas inverse. Le véhicule, quant à lui, peut être con­sid­éré comme un réser­voir d’énergie et servir comme appoint d’énergie élec­trique pour l’habitat ou même le réseau élec­trique nation­al en cas de pic de con­som­ma­tion », explique-t-il.

Cette prob­lé­ma­tique les con­duit à dévelop­per divers­es straté­gies pour opti­miser le fonc­tion­nement des bat­ter­ies tant sta­tion­naires qu’embarquées en fonc­tion des sit­u­a­tions aux­quelles sont con­fron­tés les dif­férents acteurs. Par­mi les pro­jets en cours ? « Nous par­ticipons au pro­jet 4BLIFE de l’Ademe et tra­vail­lons, dans ce cadre, avec plusieurs uni­ver­sités dont Gus­tave- Eif­fel, le LAAS, un lab­o­ra­toire CNRS spé­cial­isé dans l’analyse et l’architecture des sys­tèmes à l’université Paul-Sabati­er à Toulouse ain­si que deux indus­triels, SIREA et BATCONNECT », souligne Fab­rice Locment.

Par­mi les objec­tifs de ce pro­jet ? « Il s’agira, entre autres, de dévelop­per des out­ils de mod­éli­sa­tion et de car­ac­téri­sa­tion des bat­ter­ies afin de garan­tir des con­di­tions de sim­u­la­tion, de pré­dic­tion ou encore d’optimisation d’une grande fia­bil­ité. De même, un des enjeux majeurs est d’étudier le vieil­lisse­ment des sys­tèmes de stock­age, un vieil­lisse­ment qui peut entraîn­er une perte sig­ni­fica­tive de ren­de­ment, mais aus­si la val­ori­sa­tion éventuelle des bat­ter­ies en fin de vie. Les ques­tions sont nom­breuses, notam­ment con­cer­nant la perte de ren­de­ment et la pos­si­bil­ité de don­ner aux bat­ter­ies une sec­onde vie », détaille-t-il.

Mais lorsque l’on par­le d’électromobilité, on par­le égale­ment de véhicules et donc de bat­ter­ies embar­quées qui inter­agis­sent avec leur envi­ron­nement : la bat­terie sta­tion­naire, le réseau nation­al, etc. Un ingénieur de recherche en infor­ma­tique a ain­si été récem­ment recruté afin de dévelop­per une inter­face de com­mu­ni­ca­tion intel­li­gente entre les util­isa­teurs et les sys­tèmes. Con­crète­ment ? « L’utilisateur arrive sous l’ombrière, scanne le QR code de la borne avec son smart­phone et doit répon­dre à un cer­tain nom­bre de ques­tions, tels son état de charge ou encore la durée max­i­male de sa présence avant de se con­necter. En croisant ces répons­es avec la pré­dic­tion d’ensoleillement, avec le niveau de charge des bat­ter­ies sta­tion­naires et avec la sit­u­a­tion du réseau nation­al, l’algorithme intel­li­gent der­rière l’interface va pou­voir plan­i­fi­er la puis­sance, donc l’énergie, dans tous les élé­ments du sys­tème tout en max­imisant l’utilisation de l’énergie pho­to­voltaïque. Cepen­dant, nous sommes tou­jours en attente d’une borne V2G, une borne bidi­rec­tion­nelle, qui va nous per­me­t­tre de faire forte­ment évoluer notre recherche sur l’électromobilité », con­clut Fab­rice Locment.

MSD

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