Optimisation multi-période du déploiement de bornes de recharge de véhicules électriques : une approche basée sur les données

Avec des fluctuations majeures du prix des produits pétrolifères, les besoins reliés à une transformation du parc automobile vers des véhicules électriques (VEs), mais aussi de l’infrastructure de recharge transforme profondément les stratégies d’investissement au Québec. Dans un contexte où le gouvernement vise une électrification quasi complète du parc automobile à l’horizon 2050, la planification stratégique des bornes de recharge électriques (BdREs) devient un enjeu majeur pour assurer l’accessibilité, la résilience et l’équité du réseau. Ce mémoire propose un cadre méthodologique intégré permettant (1) d’analyser l’usage actuel des BdREs, (2) de prévoir la demande énergétique future par région de tri d’acheminement (FSA, RTA), et (3) d’optimiser le déploiement pluriannuel des infrastructures de recharge. L’étude s’appuie sur un ensemble de données hétérogènes : transactions de recharge du réseau public, immatriculations de véhicules, données sociodémographiques, limites géographiques, topologie routière et classification industrielle. Une analyse descriptive met en évidence la croissance exponentielle de la demande énergétique, la stabilité des cycles temporels d’usage, ainsi que de fortes disparités spatiales entre les RTAs. La prévision de la demande repose sur un modèle de diffusion de Bass appliqué à la croissance de la flotte de VEs, combiné à des projections démographiques de Statistique Canada. Les résultats produisent une estimation annuelle de la demande énergétique jusqu’en 2041. Sur cette base, un modèle d’optimisation linéaire multi‑périodique, multi-technologique est formulé afin de déterminer, pour chaque RTA et chaque horizon, le nombre et le type de BdRE à installer. Le modèle intègre des contraintes budgétaires, techniques, spatiales et opérationnelles, ainsi qu’un mécanisme de pénalités pour les opportunités perdues. Les résultats montrent que la couverture optimale nécessite un déploiement intensif avant 2030, suivi d’un second palier d’expansion vers la fin de l’horizon étudié. L’analyse de sensibilité confirme la robustesse du modèle face aux variations des paramètres clés, notamment la pénalité d’opportunité, le budget annuel. Ce travail propose ainsi un outil d’aide à la décision flexible, reproductible et adapté aux réalités territoriales du Québec. Il offre une base quantitative pour orienter les politiques publiques, soutenir les investissements et planifier une infrastructure de recharge cohérente et durable dans un contexte de transition énergétique rapide.