双方向充電とは何ですか?

ほとんどの EV では、電気は充電器、壁のコンセント、またはその他の電源からバッテリーへの一方向に流れます。ユーザーには電気代がかかるのは明らかで、10年末までに自動車販売台数の半分以上がEVになると予想されており、すでに過大な負担となっている電力網への負担は増大している。

双方向充電により、バッテリーから車のドライブトレイン以外の何かにエネルギーを逆方向に移動させることができます。停電中、適切に接続された EV は、住宅や企業に電力を送り返し、数日間電力を供給し続けることができます。このプロセスは、Vehicle to Home (V2H) または Vehicle to Building (V2B) として知られています。

さらに野心的なこととしては、EV は、需要が高いとき (たとえば、熱波で全員がエアコンを稼働しているとき) にネットワークに電力を供給し、不安定や停電を回避することもできます。これは、Vehicle-to-Grid (V2G) として知られています。

ほとんどの車が 95% の時間駐車したままであることを考えると、これは魅力的な戦略です。

しかし、双方向機能を備えた車を持つことは方程式の一部にすぎません。また、エネルギーを双方向に流すことができる特別な充電器も必要です。早ければ来年にはそうなる可能性がある。6月、モントリオールに本拠を置くdcbelは、同社のr16ホーム・エネルギー・ステーションが米国で住宅用に認定された初の双方向EV充電器になったと発表した。

別の双方向充電器である Wallbox の Quasar 2 は、2024 年前半に Kia EV9 向けに発売される予定です。

ハードウェアとは別に、上流への電力の送電が送電網に負担をかけないように、電力会社からの相互接続契約も必要になります。

また、V2G で投資の一部を回収したい場合は、売り戻すエネルギーを最良の価格で得ながら、快適な充電レベルを維持するようにシステムに指示するソフトウェアが必要になります。この分野の大手企業は、2010 年に設立されたバージニア州シャーロッツビルに本拠を置く企業、Fermata Energy です。

「顧客は私たちのプラットフォームに登録しており、私たちはグリッド関連のすべてを行っています」と創設者のデビッド・スラツキーは言います。「彼らはそれについて考える必要はありません。」

Fermata は、米国全土で多数の V2G および V2H パイロットと提携してきました。デンバーにある持続可能性を重視したコワーキングスペースであるアライアンスセンターでは、運転していないときは日産リーフがフェルマータの双方向充電器に接続されている。同センターによると、フェルマータの需要ピーク予測ソフトウェアは、メーター内での需要充電管理と呼ばれるものにより、電気代を月額300ドル節約できるという。

フェルマータによると、ロードアイランド州ブリルビルでは、廃水処理施設に駐車されていたリーフが、イベントのピーク時に電力を送電網に放電することで、2つの夏に9,000ドル近くを稼いだという。

現在、ほとんどの V2G セットアップは小規模な商用トライアルです。しかしスラツキー氏は、住宅サービスは間もなくどこにでも普及するだろうと言う。

「これは将来のことではありません」と彼は言います。「それはすでに起こっているんです、本当に。ただ、規模が拡大しようとしているだけなのです。」

双方向充電: 車両から家庭まで
双方向電力の最も単純な形式は、車両から負荷への電力供給、つまり V2L として知られています。これを使用すると、キャンプ用品、電動工具、または別の電気自動車 (V2V と呼ばれます) を充電できます。もっと劇的な事例があります。昨年、テキサス州の泌尿器科医クリストファー・ヤン氏は、停電中にリビアン R1T ピックアップのバッテリーで器具に電力を供給し、精管切除術を完了したと発表しました。

また、V2X、つまりすべてを実現する手段という言葉を聞くこともあります。これは、V2H や V2G、さらには V1G として知られるマネージド チャージングの総称となる、少しわかりにくい包括的な用語です。しかし、自動車業界の他の業界では、別の文脈で、車両と歩行者、街灯、交通データセンターなどの別のエンティティとの間のあらゆる種類の通信を意味するためにこの略語を使用しています。

双方向充電のさまざまな反復の中で、V2H が最も広く支持されています。これは、人為的原因による気候変動と不十分な送電網の維持により、停電がより一般的になっているためです。ウォール・ストリート・ジャーナルが連邦政府のデータを調査したところによると、2020年には米国全土で180件以上の広範な持続的混乱が発生し、2000年の20件未満から増加した。

EV の蓄電池には、災害後、通常、他の燃料供給よりも早く電気が復旧するなど、ディーゼル発電機やプロパン発電機に比べていくつかの利点があります。また、従来の発電機は音が大きくて扱いにくく、有害なガスを排出します。

V2H は、非常用電力を供給するだけでなく、コストを節約できる可能性があります。電気料金が高くなったときに、蓄えられたエネルギーを家庭の電力供給に使用すると、光熱費を削減できます。また、電力を送電網に戻さないため、相互接続契約は必要ありません。

しかし、停電時に V2H を使用することはある程度の意味しかない、とエネルギーアナリストのアイスラー氏は言う。

「グリッドの信頼性が低く、クラッシュする可能性がある状況を目の当たりにしている場合、そのクラッシュはどれくらい続くのか、自問する必要があります」と彼は言う。「必要なときにそのEVを充電できるでしょうか？」

同様の批判がテスラからも寄せられた。テスラは、双方向機能を追加すると発表した3月の投資家向け記者会見で同じことを行った。そのイベントでCEOのイーロン・マスク氏は、この機能を「非常に不便」であると軽視した。

「車のプラグを抜くと、家が真っ暗になります」と彼は言いました。もちろん、V2Hはマスク氏独自の太陽電池であるテスラ・パワーウォールの直接の競合相手となるだろう。

双方向充電: 車両から電力網へ

多くの州の住宅所有者はすでに、屋上のソーラーパネルで生成した余剰エネルギーを送電網に販売できるようになっている。今年米国で販売されると予想される100万台以上のEVが同じことができたらどうなるでしょうか?

ロチェスター大学の研究者らによると、ドライバーは光熱費を年間 120 ドルから 150 ドル節約できるそうです。

V2G はまだ初期段階にあり、電力会社は電力網をどのように準備するか、そしてキロワット時を販売した顧客にどのように支払うかをまだ考えています。しかし、試験プログラムは世界中で開始されており、米国最大の電力会社であるカリフォルニアのパシフィック・ガス・アンド・エレクトリック社は、最終的に双方向性をどのように統合するかを検討するために、1,170万ドルの試験運用への顧客の登録を開始した。

この計画では、住宅顧客は双方向充電器の設置費用として最大 2,500 ドルを受け取り、不足が予想される場合には電力を送電網に放電する費用も支払われます。PG&Eの広報担当者ポール・ドハーティ氏は12月にdot.LAに対し、必要の深刻さと人々が退院を希望する能力に応じて、参加者はイベントごとに10ドルから50ドルの収入を得られる可能性があると語った。

PG&E は、2030 年までに自社のサービスエリアで 300 万台の EV をサポートし、そのうち 200 万台以上が V2G をサポートできるという目標を設定しています。