Date: 25 février 2025 à 14h
Lieu: EDF lab Paris-Saclay dans l’amphi 1 (adresse du site : 7 Bd Gaspard Monge, 91120 Palaiseau, France).
Titre : Stratégies des Opérateurs pour la Recharge des Véhicules Électriques en Espaces Publics avec un Comportement Piloté par l’Utilisateur.
Cette thèse s’est déroulée au département SYSTEME, dans le groupe R4T, au sein du projet smart charging.
Elle a également été supervisée par le Laboratoire d’Informatique d’Avignon (LIA), de l’université d’Avignon.
Encadrement :
- Yezekaël Hayel [Directeur de thèse] (Avignon Université)
- Tania Jiménez [Co-encadrante] (Avignon Université)
- Jean-Baptiste Bréal [Co-encadrant] (EDF R&D, SYSTEME)
- Raphaël Payen [Co-encadrant] (EDF R&D, OSIRIS)
Résumé :
Les véhicules électriques sont vus comme une solution essentielle pour réduire les émissions de carbone dans le secteur des transports. Cependant, les infrastructures de recharge actuelles, comme les bornes publiques, ont des capacités limitées. Augmenter la puissance disponible ou installer de nombreuses bornes entraîne des coûts élevés, aussi bien pour le réseau électrique que pour les opérateurs. Cela crée un environnement où la recharge doit souvent être gérée dans des conditions de forte demande et de congestion, ce qui peut réduire la qualité du service pour les utilisateurs. Cette thèse explore des stratégies pour aider les opérateurs à optimiser la recharge des VE dans ce contexte. Une approche décentralisée est adoptée : chaque utilisateur prend ses décisions de recharge individuellement, en fonction de ses propres besoins et contraintes. La première partie de l’étude se concentre sur le comportement des usagers face à des bornes de recharge standard (puissance de 7 à 22 kW). Ces bornes sont souvent utilisées de manière opportuniste, par exemple lors d’un stationnement en parking d’un centre commercial. Pour modéliser cela, un système de files d’attente avec perte est utilisé : si toutes les bornes sont occupées, l’utilisateur être contraint de se stationner sans recharge. De plus, la puissance de recharge pour un véhicule diminue lorsque beaucoup d’autres véhicules se rechargent en même temps. Une méthode est proposée pour estimer l’énergie moyenne qu’un véhicule peut recevoir dans ces conditions. Dans le cas des recharges rapides, où les utilisateurs ont un besoin urgent (par exemple en station-service), la congestion se traduit par des temps d’attente. Ces études montrent que les usagers préfèrent naturellement les bornes les plus attractives (puissance élevée ou emplacement avantageux). Ce comportement est moins optimisé qu’un système où un opérateur central dirigerait les utilisateurs, mais reste relativement efficace. La seconde partie examine comment la tarification en temps réel peut améliorer la situation. Dans le scénario proposé, une borne applique un tarif plus élevé pour les utilisateurs qui dépassent une durée de stationnement définie. Ce type de stratégie permet de libérer plus rapidement les bornes occupées. Les résultats montrent que faire varier le tarif en fonction du nombre de véhicules déjà stationnés n’améliore pas significativement par rapport à un tarif fixe. Une autre solution étudiée est la modulation de la puissance de recharge. Dans certaines situations, réduire temporairement la puissance totale délivrée par une borne pourrait aider le réseau électrique à mieux gérer les pics de demande. Pour encourager cette flexibilité, les utilisateurs pourraient choisir entre plusieurs options de recharge, avec des prix ajustés en fonction des besoins du réseau et du coût de l’électricité à ce moment-là.