Wat is bidirectioneel opladen?

Bij de meeste EV’s gaat de elektriciteit één kant op: van de oplader, het stopcontact of een andere stroombron naar de accu. Er zijn voor de gebruiker duidelijke kosten verbonden aan de elektriciteit en, aangezien tegen het einde van het decennium naar verwachting meer dan de helft van alle autoverkopen uit elektrische voertuigen zal bestaan, een toenemende last voor de toch al overbelaste elektriciteitsnetten.

Met bidirectioneel opladen kunt u energie de andere kant op verplaatsen, van de accu naar iets anders dan de aandrijflijn van de auto. Tijdens een storing kan een goed gekoppelde EV elektriciteit terugsturen naar een huis of bedrijf en de stroom enkele dagen ingeschakeld houden, een proces dat bekend staat als vehicle-to-home (V2H) of vehicle-to-building (V2B).

Ambitieuzer kan uw EV ook stroom aan het netwerk leveren als de vraag groot is (bijvoorbeeld tijdens een hittegolf wanneer iedereen zijn airconditioners aanzet) en zo instabiliteit of stroomuitval voorkomen. Dat heet vehicle-to-grid (V2G).

Gezien het feit dat de meeste auto's 95% van de tijd geparkeerd staan, is dit een verleidelijke strategie.

Maar het hebben van een auto met bidirectionele mogelijkheden is slechts een deel van het verhaal. Je hebt ook een speciale oplader nodig die ervoor zorgt dat de energie beide kanten op kan stromen. Dat konden we al volgend jaar zien: in juni kondigde dcbel uit Montreal aan dat zijn r16 Home Energy Station de eerste bidirectionele EV-lader was geworden die gecertificeerd was voor residentieel gebruik in de VS.

Een andere bidirectionele lader, de Quasar 2 van Wallbox, zal in de eerste helft van 2024 beschikbaar zijn voor de Kia EV9.

Naast de hardware heeft u ook een interconnectieovereenkomst van uw elektriciteitsbedrijf nodig, zodat u ervoor kunt zorgen dat stroomopwaarts sturen het elektriciteitsnet niet overbelast.

En als u een deel van uw investering met V2G wilt terugverdienen, heeft u software nodig die het systeem aanstuurt om een ​​kostenniveau te handhaven waar u zich prettig bij voelt, terwijl u tegelijkertijd de beste prijs krijgt voor de energie die u terugverkoopt. De grote speler op dat gebied is Fermata Energy, een in Charlottesville, Virginia gevestigd bedrijf opgericht in 2010.

“Klanten abonneren zich op ons platform en wij doen al dat rasterwerk”, zegt oprichter David Slutzky. “Ze hoeven er niet over na te denken.”

Fermata heeft samengewerkt aan talloze V2G- en V2H-pilots in de VS. In het Alliance Center, een op duurzaamheid gerichte coworking-ruimte in Denver, wordt een Nissan Leaf aangesloten op een bidirectionele oplader van Fermata wanneer er niet mee wordt gereden. Het centrum zegt dat Fermata's software voor het voorspellen van vraagpiek het bedrijf $300 per maand kan besparen op zijn elektriciteitsrekening met wat bekend staat als 'achter de meter'-vraagkostenbeheer.

In Burrillville, Rhode Island, verdiende een Leaf die bij een afvalwaterzuiveringsinstallatie geparkeerd stond, volgens Fermata in twee zomers bijna $ 9.000, door tijdens piekmomenten elektriciteit terug te leveren aan het elektriciteitsnet.

Op dit moment zijn de meeste V2G-opstellingen kleinschalige commerciële tests. Maar Slutzky zegt dat de residentiële dienstverlening binnenkort alomtegenwoordig zal zijn.

“Dit is niet de toekomst”, zegt hij. “Het gebeurt eigenlijk al. Het gaat alleen om schaalvergroting.”

Bidirectioneel opladen: voertuig naar huis
De eenvoudigste vorm van bidirectionele stroom staat bekend als vehicle to load, of V2L. Hiermee kunt u kampeeruitrusting, elektrisch gereedschap of een ander elektrisch voertuig (bekend als V2V) opladen. Er zijn meer dramatische toepassingen: vorig jaar kondigde de Texaanse uroloog Christopher Yang aan dat hij tijdens een stroomstoring een vasectomie had uitgevoerd door zijn gereedschap van stroom te voorzien met de batterij in zijn Rivian R1T-pick-up.

Je hoort misschien ook de term V2X, of voertuig voor alles. Het is een beetje een verwarrende verzamelnaam die een overkoepelende term kan zijn voor V2H of V2G of zelfs gewoon beheerd opladen, bekend als V1G. Maar anderen in de auto-industrie gebruiken de afkorting, in een andere context, voor elke vorm van communicatie tussen het voertuig en een andere entiteit, inclusief voetgangers, straatverlichting of verkeersdatacentra.

Van de verschillende varianten van bidirectioneel opladen heeft V2H de breedste steun, omdat door de mens veroorzaakte klimaatverandering en slecht onderhouden elektriciteitsnetten ervoor hebben gezorgd dat storingen veel vaker voorkomen. Volgens een onderzoek van federale gegevens door de Wall Street Journal waren er in 2020 in de VS ruim 180 wijdverbreide aanhoudende verstoringen, vergeleken met minder dan twintig in 2000.

De opslag van EV-batterijen heeft verschillende voordelen ten opzichte van diesel- of propaangeneratoren, waaronder dat na een ramp de elektriciteit doorgaans sneller wordt hersteld dan andere brandstoffen. En traditionele generatoren zijn luid en omslachtig en stoten schadelijke dampen uit.

Naast het leveren van noodstroom kan V2H u mogelijk ook geld besparen: als u opgeslagen energie gebruikt om uw huis van stroom te voorzien wanneer de elektriciteitstarieven hoger zijn, kunt u uw energierekening verlagen. En u hebt geen interconnectieovereenkomst nodig, omdat u geen elektriciteit terugvoert naar het net.

Maar het gebruik van V2H bij een stroomstoring heeft slechts tot op zekere hoogte zin, zegt energieanalist Eisler.

“Als je kijkt naar een situatie waarin de grid onbetrouwbaar is en zelfs kan crashen, moet je jezelf afvragen hoe lang die crash gaat duren”, zegt hij. “Kun je die EV opladen wanneer dat nodig is?”

Een soortgelijke kritiek kwam van Tesla – tijdens dezelfde persconferentie op de beleggersdag in maart waarop het aankondigde bidirectionele functionaliteit toe te voegen. Bij dat evenement bagatelliseerde CEO Elon Musk de functie als ‘uiterst lastig’.

“Als je de stekker van je auto uit het stopcontact haalt, wordt het donker in je huis”, merkte hij op. Uiteraard zou V2H een directe concurrent zijn van de Tesla Powerwall, de eigen zonnebatterij van Musk.

Bidirectioneel opladen: voertuig naar elektriciteitsnet

Huiseigenaren in veel staten kunnen de overtollige energie die ze opwekken met zonnepanelen op het dak al terug aan het elektriciteitsnet verkopen. Wat als de meer dan 1 miljoen elektrische voertuigen die naar verwachting dit jaar in de VS zullen worden verkocht, hetzelfde zouden kunnen doen?

Volgens onderzoekers van de Universiteit van Rochester kunnen automobilisten tussen de $120 en $150 per jaar besparen op hun energierekening.

V2G staat nog in de kinderschoenen: energiebedrijven zijn nog steeds aan het uitzoeken hoe ze het elektriciteitsnet moeten voorbereiden en hoe ze klanten moeten betalen die ze kilowatturen verkopen. Maar over de hele wereld worden proefprogramma's gelanceerd: het Californische Pacific Gas and Electric, het grootste nutsbedrijf van de VS, is begonnen met het inschrijven van klanten voor een pilot ter waarde van 11,7 miljoen dollar om erachter te komen hoe het uiteindelijk bidirectionaliteit zal integreren.

Volgens het plan zullen particuliere klanten maximaal 2.500 dollar ontvangen voor de kosten van het installeren van een bidirectionele oplader en betaald worden om elektriciteit terug te leveren aan het elektriciteitsnet wanneer er een verwacht tekort is. Afhankelijk van de ernst van de behoefte en de capaciteit die mensen bereid zijn te ontplooien, kunnen deelnemers tussen de $10 en $50 per evenement verdienen, vertelde PG&E-woordvoerder Paul Doherty in december aan dot.LA:

PG&E heeft zich ten doel gesteld om tegen 2030 drie miljoen elektrische voertuigen in zijn verzorgingsgebied te ondersteunen, waarvan ruim twee miljoen V2G kunnen ondersteunen.