V2H V2G V2L A cosa serve la ricarica bidirezionale?

A cosa serve la ricarica bidirezionale?
I caricabatterie bidirezionali possono essere utilizzati per due diverse applicazioni. Il primo e più chiacchierato è Vehicle-to-grid o V2G, progettato per inviare o esportare energia nella rete elettrica quando la domanda è elevata. Se migliaia di veicoli con tecnologia V2G fossero collegati e abilitati, ciò avrebbe il potenziale per trasformare il modo in cui l’elettricità viene immagazzinata e generata su vasta scala. I veicoli elettrici hanno batterie grandi e potenti, quindi la potenza combinata di migliaia di veicoli con V2G potrebbe essere enorme. Tieni presente che V2X è un termine che a volte viene utilizzato per descrivere tutte e tre le varianti descritte di seguito.

Vehicle-to-grid o V2G: i veicoli elettrici esportano energia per supportare la rete elettrica.
Vehicle-to-home o V2H: l’energia dei veicoli elettrici viene utilizzata per alimentare una casa o un’azienda.
Vehicle-to-load o V2L*: i veicoli elettrici possono essere utilizzati per alimentare elettrodomestici o caricare altri veicoli elettrici
*V2L non richiede un caricabatterie bidirezionale per funzionare

Il secondo utilizzo dei caricabatterie bidirezionali per veicoli elettrici è per il trasporto da veicolo a casa o V2H. Come suggeriscono i nomi, V2H consente di utilizzare un veicolo elettrico come un sistema di batterie domestiche per immagazzinare l’energia solare in eccesso e alimentare la tua casa. Ad esempio, un tipico sistema di batterie domestiche, come Tesla Powerwall, ha una capacità di 13,5 kWh. Al contrario, un veicolo elettrico medio ha una capacità di 65 kWh, equivalente a quasi cinque Tesla Powerwall. Grazie alla grande capacità della batteria, un veicolo elettrico completamente carico potrebbe supportare una casa media per diversi giorni consecutivi o molto più a lungo se combinato con l’energia solare sul tetto.

Vehicle-to-Grid – V2G
Vehicle-to-grid (V2G) è il luogo in cui una piccola parte dell'energia immagazzinata nella batteria dei veicoli elettrici viene esportata alla rete elettrica quando necessario, a seconda dell'accordo del servizio. Per partecipare ai programmi V2G sono necessari un caricabatterie CC bidirezionale e un veicolo elettrico compatibile. Naturalmente, ci sono alcuni incentivi finanziari per farlo e ai proprietari di veicoli elettrici vengono concessi crediti o costi ridotti dell’elettricità. I veicoli elettrici con V2G possono anche consentire al proprietario di partecipare a un programma di centrale elettrica virtuale (VPP) per migliorare la stabilità della rete e fornire energia durante i periodi di punta della domanda. Solo una manciata di veicoli elettrici attualmente dispone della funzionalità V2G e di ricarica CC bidirezionale; questi includono il modello successivo Nissan Leaf (ZE1) e gli ibridi plug-in Mitsubishi Outlander o Eclipse.

Nonostante la pubblicità, uno dei problemi con il lancio della tecnologia V2G sono le sfide normative e la mancanza di protocolli e connettori di ricarica bidirezionali standard. I caricabatterie bidirezionali, come gli inverter solari, sono considerati un'altra forma di generazione di energia e devono soddisfare tutti gli standard normativi di sicurezza e di spegnimento in caso di guasto della rete. Per superare queste complessità, alcuni produttori di veicoli, come Ford, hanno sviluppato semplici sistemi di ricarica bidirezionale AC che funzionano solo con i veicoli elettrici Ford per fornire energia alle case anziché esportarla nella rete. Altri, come Nissan, funzionano utilizzando caricabatterie bidirezionali universali come Wallbox Quasar, descritto più dettagliatamente di seguito. Scopri di più sui vantaggi della tecnologia V2G.
Al giorno d’oggi, la maggior parte dei veicoli elettrici sono dotati della porta di ricarica DC standard CCS. Attualmente, l’unico veicolo elettrico che utilizza una porta CCS per la ricarica bidirezionale è il Ford F-150 Lightning EV recentemente rilasciato. Tuttavia, nel prossimo futuro saranno disponibili più veicoli elettrici con porte di connessione CCS con funzionalità V2H e V2G, con VW che annuncia che le sue auto elettriche ID potrebbero offrire la ricarica bidirezionale nel 2023.
2. Dal veicolo alla casa – V2H
Il Vehicle-to-home (V2H) è simile al V2G, ma l’energia viene utilizzata localmente per alimentare una casa invece di essere immessa nella rete elettrica. Ciò consente al veicolo elettrico di funzionare come un normale sistema di batterie domestiche per contribuire ad aumentare l’autosufficienza, soprattutto se combinato con l’energia solare sul tetto. Tuttavia, il vantaggio più evidente del V2H è la capacità di fornire alimentazione di backup durante un blackout.

Affinché V2H possa funzionare, richiede un caricatore per veicoli elettrici bidirezionale compatibile e apparecchiature aggiuntive, incluso un contatore di energia (contatore CT) installato nel punto di connessione alla rete principale. Il misuratore CT monitora il flusso di energia da e verso la rete. Quando il sistema rileva l'energia di rete consumata dalla tua casa, segnala al caricabatterie bidirezionale del veicolo elettrico di scaricarne una quantità uguale, compensando così l'eventuale potenza prelevata dalla rete. Allo stesso modo, quando il sistema rileva energia esportata da un impianto solare sul tetto, la devia per caricare il veicolo elettrico, il che è molto simile al funzionamento dei caricabatterie intelligenti per veicoli elettrici. Per abilitare l'alimentazione di backup in caso di blackout o emergenza, il sistema V2H deve essere in grado di rilevare l'interruzione della rete e isolarla dalla rete tramite un contattore automatico (interruttore). Questo è noto come islanding e l'inverter bidirezionale funziona essenzialmente come un inverter off-grid utilizzando la batteria del veicolo elettrico. Per consentire il funzionamento di backup sono necessarie apparecchiature di isolamento della rete, proprio come gli inverter ibridi utilizzati nei sistemi di batterie di backup.