V2H V2G V2L 双方向充電の用途は何ですか?

双方向充電の用途は何ですか?
双方向充電器は 2 つの異なる用途に使用できます。最初の最も話題になっているのは、Vehicle-to-grid (V2G) で、需要が高いときに電力網にエネルギーを送信または輸出するように設計されています。 V2G テクノロジーを搭載した何千台もの車両が接続されて有効になれば、大規模な電力の貯蔵と生成の方法が変わる可能性があります。 EV には大型で強力なバッテリーが搭載されているため、数千台の車両と V2G を組み合わせると膨大な電力になる可能性があります。 V2X は、以下で説明する 3 つのバリエーションすべてを説明するために使用される用語であることに注意してください。

Vehicle to Grid または V2G – EV は電力網をサポートするためにエネルギーを輸出します。
Vehicle to Home または V2H – EV エネルギーは家庭やビジネスに電力を供給するために使用されます。
Vehicle-to-Load または V2L * – EV を使用して家電製品に電力を供給したり、他の EV を充電したりできます
* V2L の動作には双方向充電器は必要ありません

双方向 EV 充電器の 2 番目の用途は、Vehicle-to-Home または V2H です。名前が示すように、V2H を使用すると、EV を家庭用バッテリー システムのように使用して、余剰の太陽エネルギーを蓄え、家に電力を供給できます。たとえば、Tesla Powerwall などの一般的な家庭用バッテリー システムの容量は 13.5kWh です。対照的に、平均的な EV の容量は 65kWh で、これは Tesla Powerwall ほぼ 5 台分に相当します。バッテリー容量が大きいため、完全に充電された EV は、屋根上の太陽光発電と組み合わせれば、平均的な家庭を連続数日間、あるいはそれよりも長く維持できます。

車両から電力網へ – V2G
Vehicle-to-grid (V2G) では、サービスの取り決めに応じて、蓄えられた EV バッテリーのエネルギーのごく一部が必要に応じて電力網にエクスポートされます。 V2G プログラムに参加するには、双方向 DC 充電器と互換性のある EV が必要です。もちろん、これを行うにはいくつかの金銭的インセンティブがあり、EV所有者にはクレジットが与えられたり、電気料金が削減されたりします。 V2G を搭載した EV を使用すると、所有者は仮想発電所 (VPP) プログラムに参加して、電力網の安定性を向上させ、需要のピーク時に電力を供給することもできます。現在、V2G および双方向 DC 充電機能を備えている EV はほんの少数です。これらには、後期モデルの日産リーフ (ZE1) や三菱アウトランダーまたはエクリプス プラグイン ハイブリッドが含まれます。

宣伝にもかかわらず、V2G テクノロジーの展開に関する問題の 1 つは、規制上の課題と、標準の双方向充電プロトコルとコネクタの欠如です。太陽光インバーターと同様、双方向充電器は別の発電形式とみなされ、すべての規制上の安全性と送電網障害時のシャットダウン基準を満たさなければなりません。これらの複雑さを克服するために、フォードなどの一部の自動車メーカーは、フォードのEVでのみ動作し、電力を送電網に輸出するのではなく家庭に供給するシンプルなAC双方向充電システムを開発しました。日産などの他社は、以下で詳しく説明する Wallbox Quasar などのユニバーサル双方向充電器を使用して動作します。 V2G テクノロジーの利点について詳しくは、こちらをご覧ください。
現在、ほとんどの EV には標準の CCS DC 充電ポートが装備されています。現在、双方向充電に CCS ポートを使用する唯一の EV は、最近発売されたフォード F-150 ライトニング EV です。ただし、近い将来、CCS 接続ポートを備えたさらに多くの EV が V2H および V2G 機能を利用できるようになり、VW は 2023 年中に双方向充電を提供する可能性がある ID 電気自動車を発表しました。
2. 車両から自宅まで – V2H
Vehicle to Home (V2H) は V2G に似ていますが、エネルギーは電力網に供給されるのではなく、家庭に電力を供給するためにローカルで使用されます。これにより、EV は通常の家庭用バッテリー システムと同様に機能し、特に屋上太陽光発電と組み合わせた場合に自給率の向上に役立ちます。ただし、V2H の最も明白な利点は、停電時にバックアップ電力を提供できることです。

V2Hを動作させるには、互換性のある双方向EV充電器と、主系統接続点に設置されるエネルギーメーター（CTメーター）などの追加機器が必要です。 CT メーターは、グリッドとの間のエネルギーの流れを監視します。このシステムは、家庭で消費される電力網のエネルギーを検出すると、双方向 EV 充電器に同量の放電を行うよう信号を送り、電力網から得られる電力を相殺します。同様に、システムが屋上の太陽電池アレイからエネルギーがエクスポートされることを検出すると、これを EV の充電に転用します。これは、スマート EV 充電器の動作と非常によく似ています。停電または緊急時にバックアップ電源を有効にするには、V2H システムが送電網の停止を検出し、自動接触器 (スイッチ) を使用してネットワークから切り離すことができなければなりません。これは単独運転として知られており、双方向インバーターは基本的に EV バッテリーを使用するオフグリッド インバーターとして動作します。バックアップバッテリシステムで使用されるハイブリッドインバータと同様に、バックアップ動作を可能にするために系統絶縁装置が必要です。