Projet OASIS (accès ouvert aux sources d’énergie intermittentes durables)

Promoteur principal : British Columbia Institute of Technology, Équipe de recherche appliquée sur le système de microréseaux intelligents (SMART)
Emplacements : Burnaby (Colombie-Britannique)
Contribution du FEP :  4,4 M$
Coût total du projet : 9,1 M$

Contexte du projet :

En Colombie-Britannique, où la majorité de l’électricité est produite par des systèmes hydroélectriques, les émissions des véhicules automobiles constituent la plus grande partie des émissions de la province. Une façon de réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) consiste à électrifier le système de transport. Au Canada, la province est à l’avant-garde de l’intérêt du marché pour les véhicules électriques et l’infrastructure connexe. On accomplit des progrès dans la technologie des batteries de véhicules et de l’infrastructure de recharge, y compris l’installation de bornes de « recharge rapide » qui permettent aux véhicules d’être rechargés en quelques minutes (plutôt que quelques heures).  Toutefois, des groupes de bornes de « recharge rapide » pourraient exercer une contrainte imprévue sur le réseau électrique en raison de la forte demande instantanée.

Pour cette raison, l’Institut de technologie de la Colombie-Britannique (British Columbia Institute of Technology – BCIT) a proposé un projet visant à faire la démonstration de solutions susceptibles d’être employées pour aider à atténuer l’impact de la recharge rapide sur le réseau. Le projet « Energy OASIS (Open Access to Sustainable Intermittent Sources) » a reçu 4,2 millions de dollars du Fonds pour l’énergie propre (FEP) pour intégrer des panneaux photovoltaïques et du stockage au Li-Ion à une borne de recharge de véhicule électrique de niveau 3 faisant partie du système de microréseau intelligent du BCIT.

Résultats :

Un groupe de travail conjoint du BCIT et de BC Hydro a entrepris de définir le plan initial du projet OASIS. Le projet a été lancé officiellement en juin 2012 avec un partenariat multipartite entre BC Hydro, Panasonic Eco Solutions Canada (PESCA), Siemens Canada, Schneider Electric et car2go. Le système OASIS comprenait  les composantes suivantes : un Système de stockage d’énergie par batteries (SSEB) au Li-ion de 500 kWh, un système photovoltaïque solaire de 250 kW, 2 bornes de recharge rapide à courant continu (DC Fast Charge – DCFC) pour véhicules électriques et un système de gestion de l’énergie très sophistiqué. Le système de gestion environnementale (SGE) effectuerait la planification énergétique ainsi que l’équilibre énergétique entre la génération de système photovoltaïque solaire, les recharges pour véhicules électriques, le système d’entreposage de l’énergie dans des piles et le réseau de distribution électrique local.

Après des essais approfondis sur place, y compris la mise en service des composantes, l’intégration du système, les essais fonctionnels du système et les essais de cas d’utilisation, le système est entré en fonction en mars 2014. Au cours des mois qui ont suivi, il a fallu régler des lacunes et des problèmes liés aux composantes.  Par conséquent, les pourcentages d'exploitation sont faibles avec le système en fonctionnement à moins de 20% du temps.  Une prolongation de la période de mise en service du système a été nécessaire pour résoudre les problèmes opérationnels qui s’étaient manifestés. Parmi ces problèmes, mentionnons l’ajout d’une enceinte acoustique pour masquer le bruit de l’équipement et la modification d’une logique de contrôle défectueuse.

À la fin de novembre 2015, le système OASIS fonctionnait continuellement à l’exception de périodes d’entretien régulier et de pannes mineures, ce qui a fait augmenter sa disponibilité à environ 85 %. Au cours des neuf mois qui ont suivi, le système photovoltaïque a produit 135 MWh d’électricité, ce qui représente une augmentation de 72 % par rapport à la même période de l’année précédente. Le système OASIS a produit un total de 260 MWh d’électricité depuis sa mise en service. Le projet a réussi à démontrer l’utilisation d’un système photovoltaïque solaire pour produire, stocker et soutenir les bornes de recharge pour véhicules électriques au moyen d’un système de stockage d’énergie par batterie (SSEB).

En date d’août 2016, les deux chargeurs rapides CC d’Energy OASIS avaient été utilisés plus de 1 700 fois, consommant près de 15 MWh d’électricité.   Les modèles de véhicules qui ont utilisé les bornes de recharge comprenaient le Nissan Leaf, le Kia Soul EV, le Mitsubishi i-Miev et le Tesla Model S.  Une séance de charge moyenne durait environ 20 minutes et consommait 8,3 kWh d’énergie. Au cours d’une période de 12 mois commençant en septembre 2015, le système a également fourni 3 MWh d’électricité pour plus de 700 recharges de véhicules électriques par l’intermédiaire de bornes de recharge pour véhicules électriques de niveau 2. Même si ces bornes rechargeaient plus lentement que les bornes rapides, elles ont permis de recharger un plus grand éventail de véhicules électriques et de véhicules hybrides rechargeables, ce qui a permis d’allonger la liste susmentionnée en y ajoutant la Chevrolet Volt, la BMW i3, la Smart Fortwo Electric Drive et la Audi A3 e-tron.

Avantages pour le canada :

Le projet montre l’intégration des énergies renouvelables, du stockage, de la recharge des véhicules électriques et des commandes intelligentes à un microréseau intelligent entièrement.  Reproduit dans tout le pays, ce projet appuierait la croissance du marché des véhicules électriques et contribuerait à la réduction des émissions de GES au Canada.

Prochaines étapes :

Plusieurs observations ont été faites grâce aux données recueillies jusqu’ici, et ces dernières feront l’objet de tests supplémentaires.  Par exemple, le SSEB a pu stocker l’énergie du réseau et de l’installation photovoltaïque et renvoyer celle-ci au réseau et aux bornes de recharge pour véhicules électriques, mais avec une perte inattendue à l’aller et au retour. Des tests à plus long terme sont requis pour confirmer ou infirmer la perte observée. En outre, on tire profit des précieux atouts du système OASIS pour d’autres projets de recherche en matière de réseau intelligent touchant l’infrastructure de recharge pour véhicules électriques municipale, l’élaboration d’un logiciel de gestion de l’énergie pour les communautés isolées et les expériences d’écrêtement de la demande de pointe des campus.

Pour en savoir davantage

• Energy OASIS : Rapport public
• Projet Energy OASIS, plan pour les futures bornes de recharge de véhicules électriques du Canada (Disponible en anglais seulement)
• Nouvelles du Programme de réseau intelligent BCIT (Disponible en anglais seulement)