Vehicle-to-Grid-teknologi (V2G) har potensial til å transformere elbilmarkedet og energilstyring slik vi kjenner det. Fordelene med Vehicle-to-Grid er muligheten til å administrere energiforbruket slik at energien blir brukt der det er mest nødvendig, dette vil muliggjøre økt utnyttelse av nettkapasiteten og redusere de totale kostnadene for en elektrifisert flåte. Her er alt du trenger å vite om denne teknologien.
Mens elbiler stort sett vil hente strøm fra nettet for å lade batteriene, muliggjør V2G-teknologien at energi strømmen går i motsatt retning. Denne toveis ladingen gjør at energien som er lagret i et bilbatteri kan brukes ut i bygget eller tilbake i strømnettet, noe som er spesielt nyttig i tider med høy etterspørsel ettersom den lar energien brukes der den trengs mest.
Kjøretøy-til-nett-lading tillater toveis energistrøm fra nettet til bilen og tilbake igjen. Dette gjør det mulig for en bedrift eller huseier å bruke batteriet i sitt elektriske kjøretøy som en lagringsenhet. Noen elektriske kjøretøy og ladere godtar allerede denne typen lading, slik at brukerne kan selge energi direkte tilbake til nettet. Dette kan bidra til å redusere energikostnadene og kan til og med gi en ny inntektsstrøm til bedrifter.
V2G fungerer ved å gjøre det mulig for en elbil å hente energi fra det elektriske nettet, samtidig som den lar den sende noe av strømmen tilbake i tider med høy etterspørsel – eller bare når brukeren ønsker å selge ut overflødig energi. Ved hjelp av en smart lader og riktig programvare kan en bruker bestemme seg for å lade ut strømmen som er lagret i bilens batteri tilbake til nettet. Dette kan skje automatisk basert på forhåndsinnstilte parametere, eller de kan velge å sende energien tilbake når de vet at de ikke trenger bilen sin på en liten stund.
"Biler står stille i 97 % av dagen," sier Åsmund Møll Frengstad, COO i CURRENT Eco, "og en elbil er bare et batteri på hjul. Det er en avbruddsfri strømkilde."
Kraften til V2G er avhengig av at kjøretøy forblir tilkoblet. Med plug-in-rater på bare 30 %, er det nødvendig med et viktig atferdsendring for å aktivere denne teknologien.
En annen anvendelse av denne toveisteknologien er Vehicle-to-Everything (V2X). Dette refererer til å overføre energi eller informasjon fra et kjøretøy til en annen enhet og omvendt.
Det er mange brukstilfeller for V2X; for eksempel kan to kjøretøy som lader på samme sted dele energi for å sikre at en av dem har nok lading når det trengs. Dette reduserer avhengigheten av nettet og lar de med flere kjøretøy, for eksempel flåteoperatører, maksimere energibruken mellom kjøretøy.
Kjøretøy som støtter V2X kan også brukes til å drive hjem, personlige mobilitetsenheter - for eksempel elektriske scootere eller sykler - eller til og med bidra til strømmen som brukes i kommersielle bygninger.
Mulighetene er uendelige med V2X siden den kan drive nesten alt, inkludert:
Vehicle-to-Home (V2H) er kanskje en av de mest interessante bruksområdene til V2X-ladeteknologi. Dette gjør det mulig for en elbil-eier å bruke bilen som en lagringsenhet - omtrent som å fange solenergi på dagtid for å drive hjemmet om natten. Dette lar en huseier maksimere den grønne energien de bruker, redusere energikostnadene og minimere avhengigheten av nettet.
En elbil kan drive et hus og mye mer. Selv om det å sende strøm tilbake til nettet er nyttig for å redusere toppetterspørselen og potensielt skape en inntektsstrøm, kan denne energien også brukes til å drive et hjem, en bedrift eller annen bygning. Dette kan bidra til å maksimere bruken av fornybar energi (som lagring av energi generert av vinden for bruk på stille dager) eller rett og slett for å dra nytte av en fortins pris (for eksempel å lade på en lavere overnattingspris for å drive hjemmet på dagtid).
CURRENT Eco har et pågående prosjekt som foregår ved en høyskole i Norge ved å bruke en Nissan Leaf til å drive et helt campus bygg. Dette «Energy Island»-beviset viser hvordan en vanlig elbil kan brukes til å gi strøm via V2X, redusere energikostnadene og forbedre bærekraften.
V2X brukes også i sammenheng med hvordan et kjøretøy kommuniserer med verden rundt seg. Dette handler mindre om energi og mer om toveis deling av informasjon. For eksempel kan et kjøretøy kommunisere med vei infrastrukturen for å forbedre trafikkflyten, oppdatere andre kjøretøy om kø, eller ganske enkelt samle inn data om reisen. Dette er noe kjøretøy allerede gjør, men vil sannsynligvis øke etter hvert som byene blir smartere og vi ser flere autonome kjøretøy på veien.
Å kjøre en elbil, tappe batteriet og lade det opp igjen vil sakte redusere helsetilstanden, men dette tar lang tid - og det er mange måter den gjennomsnittlige elbilsjåføren kan maksimere batterilevetiden på. Den faktiske virkningen av V2G på batterihelsen avhenger imidlertid av en rekke faktorer, inkludert batteritypen, laderen og V2G-teknikken.
Elektriske bilbatterier er hardere enn eksperter en gang trodde. Tidlige studier antydet at et batteri kan vare rundt 10 år, med mange produsenter som tilbyr åtte års garanti. Men nyere studier tyder på at et typisk Elbil-batteri kan vare opptil 20 år.
Dette er verdt å ta med i betraktningen når man vurderer innvirkningen V2G kan ha på batteriets levetid. En studie utført av University of Warwick antyder at V2G kanskje ikke skader ytelsen til et Elbil-batteri i det hele tatt.
Den samme studien fant også at overføring av energi fra kjøretøyet tilbake til nettet under visse omstendigheter til og med kunne forbedre batterilevetiden. Forskningen sier: "Omfattende modelleringsresultater viser at hvis en daglig kjøresyklus bruker mellom 21 % og 38 % ladetilstand, kan utlading av 40 %–80 % av batteriets ladetilstand til nettet minimere kapasitetsfading med omtrent 6 % og strømmen falmer med 3 % over en tremåneders periode.»
CURRENT har installert Norges første Vehicle-to-Grid (V2G)-løsning sammen med Statsbygg, som viser hvordan elbilbatterier kan komme både strømnettet og byggeiere til gode. Dette vil bane vei for ytterligere fremskritt ettersom V2G blir mer utbredt i fremtiden.
Med potensialet til å forbedre batterikapasitetsfadingen i tillegg til de mange andre fordelene som tilbys av V2G og V2X, er det et område som er verdt å utforske siden den riktige tilnærmingen kan endre måten både bedrifter og forbrukere nærmer seg energistyring på.
Det er en rekke viktige fordeler med V2G. For land som Storbritannia eller Tyskland med et aldrende strømnett, vil V2G være avgjørende for å sikre at kapasiteten møter etterspørselen. I land som Norge eller Sverige ser man fordelene ved toppbarbering, noe som gir en reduksjon i energiregningen.
Etter hvert som bruken av elektriske kjøretøy blir mer utbredt, vil V2G redusere belastningen på nettet samtidig som eiere og flåteforvaltere kan redusere kostnadene ved lading. På toppen av dette vil V2G gjøre oss i stand til å bruke mer fornybar energi, og bidra til avkarboniseringsmål rundt om i verden. Fordi energi kan lagres i et Elbil-batteri, kan overflødig vind- og solenergi lagres for bruk på et senere tidspunkt, noe som ytterligere reduserer hjemmets eller bedriftens avhengighet av fossilt brensel.
Dette er et spørsmål som ofte stilles når man tenker på en helelektrisk fremtid. I områder der kapasiteten kan være et problem, kan det bare være et problem i rushtiden. Selv om Graeme Cooper, Transport Decarbonisation Director for Storbritannias National Grid, mener at det ikke vil være et problem. I en nylig artikkel uttalte han: «Det er definitivt nok energi, og nettet kan enkelt takle det. Veksten i fornybar energi betyr at dette ikke er statisk, og smart måling vil gjøre dette mer effektivt."
Å bringe V2G inn i miksen fremtidssikrer strømnettet ytterligere. I perioder når det ikke er nok fornybar kapasitet (som når alle klikker på vannkokeren i en reklamepause), kan strømmen trekkes tilbake til nettet fra en tilkoblet elbil.
Ifølge Ofgem har forskning vist at V2G har potensial til å spare 3,5 milliarder pund per år i nettinvesteringer. Dette er fordi det hjelper til med å balansere energibelastningen i perioder med høy etterspørsel og betyr at nettet ikke trenger betydelige oppgraderinger.
Den langsiktige avkastningen bør også vurderes. "I Norge, i en by med rundt 50 000 mennesker der alle har en elbil, er den beregnede kostnaden for investering i det lokale nettet 200 millioner pund," forklarer Frengstad. «Hvis du bruker smart lading – ikke henter energi fra selve bilen, men bare kan kontrollere elbil-ladingen – er investeringen null. Sett i britiske termer, som har lavere nettkapasitet, kan investeringen reduseres med minst 90 %. Det er enormt."
Fordelene med V2G går langt utover de for huseiere. Faktisk kan bedrifter i en lang rekke sektorer dra nytte av Vehicle-to-Grid-teknologi.
Den største fordelen for alle som bruker V2G er muligheten til å redusere avhengigheten av fossilt brensel. Dette bidrar til avkarboniseringsmål og hjelper bedrifter å nå sine individuelle bærekraftsmål. "De kan vise frem hvor mye ren fornybar energi de bruker ved å dra nytte av batteriet til elbilen," sier Frengstad.
For eksempel kan en bedrift eller husholdning som genererer sin egen energi gjennom sol- eller vindkraft lagre denne energien i batteriet til et tilkoblet kjøretøy, klar til å brukes når det mangler sol eller vind. Ved å gjøre dette kan energien distribueres der den er mest nødvendig uten å vente på de rette forholdene. Uten V2G kan den bedriften eller husholdningen måtte falle tilbake på dyr – og kanskje mindre grønn – strøm tatt fra nettet.
Enten du driver en eiendomsvirksomhet eller bare har ladepunkter tilgjengelig for dine ansatte, har V2G en rekke forretningsfordeler. En fordel er dynamisk laststyring, som lar deg kontrollere mengden strøm som går til eller fra kjøretøyet. Dette kan bidra til å kutte kostnader og sende den tilgjengelige energien dit den trengs mest.
"De største fordelene for bedrifter er at de kan administrere energien i bygningen og sørge for at de ikke slår en sikring - i tillegg til kostnadsstyringen," sier Frengstad. "Dette er det første skrittet mot toppstyring og å sørge for at e-mobilitet ikke er eiendelen som øker energiregningen din med høye topper."
En energileverandør i Storbritannia antyder at V2G kan gi besparelser på £250 til £450 per år per lader. For virksomheter med mange ladere kan dette bety betydelige besparelser.
En annen fordel er muligheten for bedrifter til å drive bygningene sine ved hjelp av denne teknologien. I stedet for å sende strøm direkte tilbake til nettet, kan energien som er lagret i et kjøretøys batteri brukes til å drive virksomheten for å spare energikostnader i rushtiden.
"Jeg ser stor oppgang for kommersielle flåter," sier Frengstad. "De har penger til å skaffe ladere, og vi har stor tro på at de fleste ICE-biler vil bli fjernet fra sirkulasjonen i en ikke altfor fjern fremtid."
For enhver bedrift som driver en flåte, gir V2G mulighet for fleksibel lading for å få mest mulig ut av energipriser og tilgjengelighet. En flåte av fulladede kjøretøy kan også gi en betydelig inntektsstrøm ved å selge den lagrede energien tilbake til nettet i tider med stor etterspørsel. En flåteforvalter kan balansere behovene til kjøretøyene og sjåførene med disse inntektsgenererende mulighetene.
Forbrukere kan også dra nytte av V2G ved å selge sin ubrukte energi tilbake til nettet for en fortjeneste. Dette er spesielt nyttig for elbileiere som lader bilen sin i løpet av dagen ved hjelp av solenergi, eller som lader om natten til en lavere pris. – Det er så mye potensial i økonomisk forstand, legger Frengstad til. "Hvis vi jobber sammen, kan vi alle tjene penger."
En annen fordel for forbrukerne er å la kjøretøyet drive hjemmet ved hjelp av lagret energi, noe som kan redusere energikostnadene og tillate huseieren å bruke mer fornybar energi. Kunder i en britisk prøveversjon har vært i stand til å tjene så mye som £725 i året ved ganske enkelt å holde bilene koblet til når de ikke er i bruk.
Denne teknologien kan gjøre så mye mer enn å selge energi tilbake til nettet. Som vi kom inn på ovenfor, lar toveis lading et bilbatteri fungere som en lagringsenhet. Dette gjør det mulig for bedrifter å drive bygningene sine, forbrukere til å drive hjemmene sine, og en hel rekke andre muligheter som kan bidra til å kutte kostnader og øke bruken av fornybar energi fremfor fossilt brensel.
Det er V2G-prøver som gjennomføres over hele verden. CURRENT er involvert i et bredt spekter av forsøk, inkludert Smart Charging Alignment for Europe (SCALE) og SpotMe, et Eurostar-prosjekt om bevegelige elbilladere med V2X-kompatibilitet. På andre områder prøver energiselskaper V2G for å redusere kostnadene for forbrukerne og for å teste hvordan teknologien kan forbedre nettkapasiteten etter hvert som elbiler blir mer populære.
– I Norge er 85-95 % av alt nybilsalg rent batteridrevet, sier Frengstad. "Men problemet akkurat nå er at produsenter ikke kan få nok biler på grunn av pandemien. Når den logistikkkrisen er over, vil produksjonsratene gå opp, prisene vil gå ned, og så vil det være et søtt sted som skaper massiv vekst. Jeg ser ikke mange V2G-ladere på offentlige steder, men der bilen står lenge – på arbeidsplassen eller hjemme – absolutt.»
Det er et vell av teknologi der ute som vil støtte V2G, fra maskinvaren til smart ladeprogramvare. Etter hvert som denne teknologien blir mer tilgjengelig, vil den gjøre det lettere for bedrifter og enkeltpersoner å komme om bord.
Mange av kjøretøyene med CHAdeMo-kontakter har allerede V2G-evner. Det kanskje mest populære eksemplet her er Nissan Leaf, som har blitt brukt i en rekke V2G-prøver. Kjøretøyene som for øyeblikket kan akseptere V2G inkluderer: