V2G:wat is de stand van zaken met voertuig-naar-net, voertuig-naar-huis-technologie?

We moedigen lezers aan met vragen over elektrische voertuigen, opladen en alles wat u nog meer wilt leren. Dus stuur ze alsjeblieft door en we zullen onze experts ertoe brengen om te reageren en andere mensen uit te nodigen om bij te dragen via het opmerkingengedeelte.

Onze laatste vraag komt van Andy, die vraagt:

Een onderwerp dat ik je nog niet heb zien behandelen, is V2G- en V2H-technologie - wat de huidige stand van zaken is, wat zijn de problemen, welke modellen bidirectioneel opladen ondersteunen, enz.

Gezien de geraamde prijs van sommige van de binnenkort te verschijnen Koreaanse modellen met een bereik van 400 km ongeveer $1K/kWh is, is het concurrerend met de prijs per kWh voor huishoudelijke batterijen. Koop een grote batterij en laat er een auto ingooien.

Ga zo door,

Andy

Hallo Andy – je stelt een goede vraag – die ook moeilijk te beantwoorden is!

V2G (vehicle to grid) en V2H (vehicle to home) zijn potentieel baanbrekende technologieën die zich nog in een zeer vroeg stadium van ontwikkeling bevinden. Dus het eerste antwoord voor degenen die er iets over weten en ze nu willen implementeren, is:'nog niet klaar - en behalve beperkte V2H-uitrol, zal dit misschien nooit gebeuren'.

Het langere antwoord voor degenen die zich afvragen wat ze zijn en waarom ze baanbrekende technologieën kunnen zijn, wordt hieronder gegeven, te beginnen met Vehicle to Grid.

V2G:

In zijn eenvoudigste vorm is V2G een systeem waarbij het elektriciteitsnet communiceert met een plug-in elektrisch voertuig om elektriciteit terug te leveren aan het net tijdens piek- en/of noodsituaties. (Merk op dat sommige recentere definities van V2G ook het terugdringen van de laadsnelheid van elektrische voertuigen (EV) op piekmomenten omvatten. Dit kan echter beter afzonderlijk worden aangeduid als 'vraagbeheer').

Gezien de mogelijke grootschalige uitrol van batterijen in EV's, in combinatie met het succes van batterijopslagsystemen op rasterschaal, zoals het Tesla-systeem in Zuid-Australië, is het geen wonder dat veel mensen V2G-systemen zien als een gamechanger voor het beantwoorden van vragen over leveringszekerheid voor op hernieuwbare energie gebaseerde netwerken.

In feite wordt er door veel toeleveringsautoriteiten over de hele wereld geëxperimenteerd met V2G-systemen, maar er is nog geen enkele in enige vorm uitgerold die verder gaat dan kleinschalige proeven. En er zijn veel redenen voor deze vertraging; V2G is niet zo eenvoudig en ook niet zo economisch als het eerst lijkt.

Het eerste probleem met V2G-technologie is dat de communicatiesystemen om zo'n heen en weer energievoorziening te regelen ingewikkeld zijn en nog moeten worden overeengekomen.

Een andere complicatie van het praten met de EV-batterij voor V2G-doeleinden is dat de twee belangrijkste DC EV-laadsystemen (CHAdeMO en het Combined Charging System, of CCS) op totaal verschillende manieren met het voertuig communiceren.

CHAdeMO gebruikt CAN (Controller Area Network – het ‘standaard’ communicatieprotocol in voertuigen) en CCS gebruikt Power Line Communication (PLC) – het standaard netwerkcommunicatiesysteem.

Totdat DC-laadsystemen zich vestigen op één communicatiesysteem (of, wat dat betreft, een standaard stekkertype!) - V2G zal moeilijk te implementeren zijn voor alle EV's op de weg.

Een tweede probleem met V2G-technologie is dat EV-batterijen en thuisaccu's momenteel heel verschillende beesten zijn.

EV-batterijen zijn geoptimaliseerd voor snel opladen/ontladen plus een laag gewicht en klein formaat, en thuissystemen voor zacht opladen/ontladen waarbij gewicht/grootte in feite geen overwegingen zijn.

Vooral EV-batterijen hebben een beperkt aantal laad-/ontlaadcycli voordat ze beginnen af ​​te nemen in hun capaciteit om de snelle ontlading te leveren die nodig is voor een goede acceleratie.

Bij normaal rijgebruik:dit komt neer op ongeveer 8 – 10 jaar. Het toevoegen van veel lichte laad-/ontlaadcycli via V2G-gebruik kan de levensduur van een EV-batterij aanzienlijk verkorten!

Een derde overweging is dat EV-batterijen een zeer goed potentieel tweede leven hebben als thuisaccu's nadat ze hun leven in een EV hebben beëindigd.

Naarmate er meer oudere EV-batterijen komen, kan dit de kosten van thuisopslagsystemen die kunnen worden gebouwd met heen en weer oplaadcapaciteit van/naar het elektriciteitsnet drastisch verlagen.

De vraag wordt dan:“waarom zou u de duurdere nieuwe batterijen in uw EV willen gebruiken (en vaker vervangen) in vergelijking met het installeren van een goedkoper, speciaal gebouwd, V2G/V2H-accusysteem voor thuisgebruik?? ”

Een vierde overweging is dat er een vorm van elektronische besturing van het V2G-systeem nodig zal zijn. Dit moet in een doos in huis, in het voertuig of beide worden ingebouwd. Hoe dan ook, dit is een extra kost bovenop het scenario '$40K, 40kWh batterij met auto erin gegooid'.

En om nog een complicatie/beperking toe te voegen:plug-in hybrides (PHEV's) hebben vaak vrij kleine batterijen - dus PHEV's zouden weinig tot niets te bieden hebben aan V2G-systemen.

Het andere deel van uw vraag had betrekking op Vehicle to Home (V2H)-systemen.

V2H:

Dit is waar de EV-batterij werkt als een batterijopslagsysteem voor woningen en/of als back-upstroomvoorziening tijdens kortstondige netstoringen.

Nogmaals - zoals voor V2G hierboven, als de batterij regelmatig vaker wordt ontladen/opgeladen dan wanneer u alleen rijdt, wordt de levensduur van de EV-batterij verkort.

Een andere overweging bovenop de problemen met betrekking tot V2G is dat de EV misschien niet eens thuis is en is aangesloten wanneer deze nodig is voor thuisgebruik of voor het leveren van de noodstroom!

Aan de andere kant kunnen V2H-systemen voor noodsituaties van onschatbare waarde zijn.

Nissan in Japan biedt zo'n systeem aan. Hun systeem regelt het opladen van het voertuig tot lage vraagtijden (vraagbeheer) en neemt de stroomtoevoer naar het huis over in het geval van een stroomstoring.

Omdat de batterij alleen voor noodgevallen wordt gebruikt, wordt ook het probleem van te veel extra laad-/ontlaadcycli vermeden.

Het huisschakelbord moet echter opnieuw worden geconfigureerd en er moet een extra regelsysteem in worden geïnstalleerd, plus de kosten van de Nissan Power Control System-kast zelf.

Samenvattend – V2G- en mogelijk V2H-systemen mogen nooit een ‘ding’ worden omdat:

  • Ze verouderen EV-batterijen sneller;
  • EV-batterijbeheersystemen zijn niet geoptimaliseerd voor het opladen/ontladen van het net;
  • Ze zullen een dure oplossing zijn in vergelijking met de komende golf van tweedehands V2H- (en mogelijk V2G)-systemen voor thuisbatterijen die oude EV-batterijen gebruiken;
  • De kosten van V2G-besturingssystemen (die de kosten van een auto-oplaadinstallatie mogelijk aanzienlijk verhogen) mogen niet veel lager zijn dan een speciaal thuisbatterijsysteem met ingebouwd besturingssysteem.
  • PHEV's bieden weinig tot geen capaciteit voor gebruik met voor V2G- en V2H-systemen;
  • En tot slot, met betrekking tot V2H-systemen:de EV is misschien niet echt de thuisbasis om V2H-services te leveren wanneer ze nodig zijn.

Aan de andere kant worden V2H-systemen die alleen stroom leveren aan het huis in het geval van een stroomstoring, actief ondersteund in Japan en zouden ze een onschatbaar veiligheidsondersteuningssysteem zijn in elk gebied dat vatbaar is voor natuurrampen of incidentele stroomstoringen.