Was ist Vehicle-to-Grid (v2g) -Technologie?

Möglicherweise sind Sie im Zusammenhang mit dem Laden von Elektrofahrzeugen (EV) auf den Begriff V2G-Technologie (Vehicle-to-Grid) gestoßen. Vielleicht sind Sie sich nicht sicher, was es genau ist und wie es funktioniert.

In diesem Artikel finden Sie alle Informationen, die Sie über die V2G-Technologie wissen müssen, einschließlich der Vorteile ihrer Anwendung und der voraussichtlichen Zukunft dieser Car-to-Grid-Technologie.

Was ist Vehicle-to-Grid (V2G) -Technologie?

Einfach ausgedrückt: Die V2G-Technologie ist eine Verbindung zwischen einem Elektrofahrzeug und dem Stromnetz, die einen wechselseitigen Stromfluss ermöglicht, indem entweder das Fahrzeug vom Netz geladen oder das Fahrzeug entladen wird, um Strom wieder in das Netz einzuspeisen. Herkömmliche Elektrofahrzeuge verwenden, wenn sie geparkt und angeschlossen sind intelligentes Laden, um Energie aus dem Netz zu beziehen zu ihren Batterien. Mit der neuen V2G-Technologie können diese EV-Batterien jetzt auch Energie zurück in das Stromnetz abgeben.

Die Entscheidung, ob das Fahrzeug geladen oder entladen werden soll, wird auf der Grundlage des Ladezustands des Fahrzeugs und der Marktsignale aus dem Netz getroffen. Mit anderen Worten, in Zeiten hoher Stromnachfrage kann das Stromnetz Strom aus Fahrzeugen beziehen, sofern genügend Strom verfügbar ist, und das Fahrzeug wieder aufladen, wenn die Nachfrage geringer ist und der Preis günstiger ist. Mit der V2G-Technologie können EV-Batterien in Zeiten mit geringem Energiebedarf aufgeladen werden, z. B. mittags, wenn Sonnenenergie im Überfluss vorhanden ist. In Zeiten hoher Nachfrage, wie nachmittags und abends, können die Batterien überschüssige Energie in das Stromnetz zurückführen. Dieser Prozess trägt dazu bei, die Energiekosten für Flottenbetreiber zu senken, das Netz in Spitzenzeiten zu stabilisieren, Notstrom bereitzustellen und durch innovative Technologien eine Zukunft ohne Netto-Null zu unterstützen.

Der Energieversorger (oder das Versorgungsunternehmen) bietet spezielle V2G-Programme an, für die sich die Kunden entscheiden können, sodass der Kunde die Energiemenge definieren kann, die er bei Bedarf gerne an das Netz zurücksenden möchte. Es gibt dem Kunden die Möglichkeit, die Kosten für das Laden seines Fahrzeugs zu senken und gleichzeitig das Stromnetz dabei zu unterstützen, den Spitzenbedarf zu decken.

Ist die V2G-Technologie heute möglich und verfügbar?

Im Moment ist es noch eine aufstrebende Technologie. Es wird derzeit gründlich getestet und getestet, um sicherzustellen, dass es langfristig rentabel und funktionsfähig ist. Derzeit gibt es weniger als 100 Projekte nutzen V2G aktiv Ereignisse auf der Welt.

Was sind die Herausforderungen beim Einsatz der V2G-Technologie?

• Schlechte Infrastruktur: Eine der größten Herausforderungen bei der Implementierung der V2G-Technologie ist nicht die Technologie selbst, sondern die Infrastruktur, mit der sie interagiert. In vielen Fällen ist die bestehende Infrastruktur schlecht, und die aktuellen Netzbedingungen erschweren es Fahrzeugen, Energie erfolgreich wieder in das Stromnetz einzuspeisen.
• Netzüberlastung: Das Stromnetz kann stark beansprucht werden, was dazu führt Probleme mit Staus was zu Instabilität und einem großen Energieverlust führt.
• Netzvolatilität: Da Energie zunehmend aus erneuerbaren Quellen gewonnen wird, kann dies zu einer Instabilität des Netzes führen, obwohl dies gut für die Umwelt ist. So können beispielsweise Solar- und Windenergie je nach Wetterlage schwanken. Es wird erwartet, dass bis 2050 62% der Energie werden aus erneuerbaren Energien erzeugt, was eine größere Netzvolatilität und eine unvorhersehbare Nachfrage bedeutet. Die Vehicle-to-Grid-Technologie kann tatsächlich dazu beitragen, dieses Problem zu lösen, wie wir gleich besprechen werden.‍
• Extremes Wetter: Extreme Witterungseinflüsse wie Hitzespitzen oder Kälteeinbrüche können zu einem Anstieg des Stromverbrauchs für Klimaanlagen oder Elektroheizungen führen. Der Klimawandel verursacht extreme Temperaturschwankungen, die zu mehr Netzüberlastung führen, was für V2G ein Problem darstellt.

Was sind die Hauptvorteile der V2G-Technologie?

Teilweise aufgrund der oben aufgeführten Herausforderungen sehen wir nicht, dass zu viele Hersteller von Ladestationen V2G-Ladegeräte auf den Markt bringen. Die entwickelte V2G-Hardware wird nicht in großem Maßstab eingesetzt. Aufgrund der unten aufgeführten Vorteile gehen wir jedoch davon aus, dass sich diese Situation in den nächsten zwei Jahren ändern wird, da die Hersteller neue Produkte auf den Markt bringen.

• Netzstabilität: Im Gegensatz zu der oben erwähnten Netzvolatilität kann die V2G-Technologie tatsächlich zu mehr Stabilität im Netz beitragen, indem sie den Stromversorgern hilft, auf Netzengpässe und plötzliche Änderungen des Energieangebots oder der Energienachfrage zu reagieren.
• Erzeugung und Speicherung erneuerbarer Energien: Die Vehicle-to-Grid-Technologie bietet eine Speichermöglichkeit für billige erneuerbare Energien. Energie kann am Tag oder in der Nacht erzeugt und in Spitzenzeiten wieder in das Netz eingespeist werden. Dies sorgt für mehr Netzstabilität, indem Angebot und Nachfrage ausgeglichen werden. Stellen Sie sich zum Beispiel einen Standort vor, der tagsüber ständig Sonnenenergie erzeugt und speichert. Um 13 Uhr kommt es zu einem plötzlichen Anstieg der Nachfrage. Der Standort empfängt ein V2G-Signal und speist Sonnenenergie in das Stromnetz ein. In diesem Fall könnte sich der Standort auch dafür entscheiden, die verfügbare Sonnenenergie anstelle anderer nicht erneuerbarer Quellen für seinen Betrieb zu nutzen und so kohlenstofffreie Energie zu nutzen.
• Bereitstellung von Notstrom: Wenn die Stromnachfrage am höchsten ist, können Flottenbetreiber auf die in den Batterien von Elektrofahrzeugen gespeicherte Energie zugreifen. Zum Beispiel eine Flotte von Schulbussen ist perfekt für V2G-Backup-Energie da sie nur zu bestimmten Zeiten genutzt werden, normalerweise von 6 bis 9 Uhr und von 15 bis 17 Uhr. Für den Rest der Zeit bleiben die Busse im Depot und können Energie wieder ins Netz einspeisen und wieder aufladen, wenn Nachfrage und Energiepreise gesunken sind.

Was sind die Vorteile der V2G-Technologie für Besitzer und Fahrer von Ladestationen?

Einzelne Besitzer von Elektrofahrzeugen können sich für V2G- oder DR-Programme (Demand Response) entscheiden, wenn ihr Energieversorger über V2G- oder DR-Programme (Demand Response) verfügt, sodass die Vehicle-to-Grid-Funktion des Fahrzeugs zu Spitzenzeiten aktiviert werden kann. In diesem Fall erhält der Fahrzeughalter eine Vergütung für jegliche in das Netz eingespeiste Energie. Mit anderen Worten, der Besitzer verdient buchstäblich Geld mit seinem geparkten Fahrzeug.

Wenn das Versorgungsunternehmen diesen Service nicht anbieten kann, kann der Fahrzeughalter V2H verwenden, das sein Zuhause mit Energie versorgt, sodass er seine Energiekosten senken kann, indem er die in seinem Fahrzeug oder seinen Fahrzeugen gespeicherte Energie wiederverwendet.

Für Netzbetreiber, beispielsweise ein Versorgungsunternehmen, können V2G-Ereignisse verwendet werden, um Netzüberlastungen, Volatilität und Energieungleichgewichte zu verhindern, wobei Energienachfrage und -angebot als Leitfaden dienen. Versorgungsunternehmen können auch kohlenstofffreie Energie bereitstellen, wenn sie sich dafür entscheiden, verfügbare erneuerbare Energien anstelle von zuverlässigerer Brennstoffenergie zu verwenden.

Das Verteidigungsministerium hat die finanziellen Vorteile vor einigen Jahren berechnet. Die Berechnung zeigt eine mögliche Rendite von rund 170 USD/kW pro Jahr von V2G. Wenn Sie ein 15-kW-Ladegerät verwenden, könnten Sie durch Bereitstellung der V2G-Funktion etwa 2.520 USD pro Jahr erhalten. Die gute Nachricht ist, dass der Besitzer der Ladestation diese Rücksendungen auch dann erhält, wenn in diesem Zeitraum kein V2G-Empfang angefordert wurde. Sie werden einfach dadurch bezahlt, dass Sie „auf jeden Fall verfügbar sind“.

NREL bezieht sich auf andere Forschungsstudien aus dem Jahr 2016, aus denen eine mögliche Nettorendite von 17.384 USD für Schulbusflotten und 6.170 USD für Transitbusse hervorgeht.

Wie können wir V2G implementieren?

V2G benötigt eine Vielzahl von Technologien, um zu funktionieren.

1. V2G benötigt ein Elektrofahrzeug, das bidirektional aufgeladen werden kann. Mit anderen Worten, das Elektrofahrzeug muss in der Lage sein, Energie sowohl zu empfangen als auch zu senden. Viele der großen Fahrzeughersteller entwickeln und implementieren diese Technologie heute.
2. V2G-fähige Ladegeräte für Elektrofahrzeuge müssen vorhanden sein. Hersteller von Ladegeräten für Elektrofahrzeuge müssen das erforderliche Protokoll für V2G-Ereignisse implementieren: IEEE 2030.5. Mit einem universellen Protokoll können Fahrzeuge, Ladegeräte und Versorgungsunternehmen nahtlos miteinander kommunizieren, was das Senden und Empfangen der für ein V2G-Ereignis erforderlichen Informationen ermöglicht (Energiebedarf, Energieversorgung, Netzungleichgewicht usw.)
3. Ladegeräte für Elektrofahrzeuge müssen in der Lage sein, diese Signale zu automatisieren. Das bedeutet, dass es einen Lademanagement-Service für Elektrofahrzeuge benötigt, mit anderen Worten, eine intelligente Ladetechnologie. Intelligentes Aufladen ist ein Prozess, der Entscheidungen automatisiert und optimiert, während ein Elektrofahrzeug geladen wird. Das optimierte Laden umfasst die folgenden Ziele:

• Reduzieren Sie die Gesamtspitzennachfrage am Ladeort
• Vermeiden Sie hohe Energiekosten für Fahrer und Ladestationsbetreiber
• Sorgen Sie für pünktliche Abfahrten und einen ausreichenden Ladestand für jedes Fahrzeug
• Tragen Sie zur Stabilisierung der Energiemärkte und der Stromversorgungsdienste in Echtzeit bei.

Bei Amp-Control, verwenden wir intelligente Ladetechnologien, um V2G-Ereignisse zu optimieren und gleichzeitig die Energiekosten, die pünktliche Abfahrt und die Netzstabilität zu optimieren. Mit intelligenter Ladefunktion können wir auf die für V2G-Ereignisse benötigten Datenpunkte zugreifen und diese analysieren, um festzustellen, ob dies im Vergleich zu anderen Zielen möglich ist, z. B. genug Energie für Ihre nächste Reise zu haben.

Die Zukunft von V2G

Der Energiemarkt wächst und entwickelt sich ständig weiter. Das Stromnetz wird sich an die wachsende Zahl von Elektrofahrzeugen und die Nachfrage nach Flottenelektrifizierung anpassen müssen. Einige der möglichen Folgen können sein:

• Dynamischere Energiemärkte: Weltweit werden bereits unterschiedliche Energiepreisstrukturen verwendet. In den USA, insbesondere in Kalifornien, können wir beobachten, wie Versorgungsunternehmen dies umsetzen TOU Tarife als Anreiz für Unternehmen, in Spitzenzeiten des Tages weniger Energie zu verbrauchen. Es gibt aber noch dynamischere Preisstrukturen, wie Spot-Preisgestaltung, das in Norwegen verwendet wird. Spotpreise helfen dabei, die unzuverlässige Versorgung mit erneuerbaren Energien zu bewältigen, indem die Preise je nach verfügbarer Energie stündlich geändert werden. Dynamische Preisgestaltung kann massive Auswirkungen auf die Gesamtenergiekosten haben. V2G würde diese instabile Preisgestaltung ausgleichen, indem es Energie liefert, wenn die Nachfrage ihren Höhepunkt erreicht. Dies würde die Preise ausgleichen und Preisspitzen im Tagesverlauf verringern.
• Hohe Fahrzeugbelastung: Die Fahrzeuglast ist viel höher als der typische Energieverbrauch eines Haushalts, aber im Vergleich zu anderen konventionellen Energieverbrauchern, wie z. B. industriellen Produktionsanlagen oder großen Kühlhäusern, relativ gering. Experten sind sich einig, dass die Skalierung von Elektrofahrzeugen nur mit V1G (Smart Charging) und V2G funktioniert. Ohne V1G und V2G stehen Versorgungsunternehmen und Netzbetreiber vor erheblichen Herausforderungen, um die Genehmigung von Ladestationen zu erhalten. Das Risiko besteht darin, dass sie einen Energiemarkt schaffen, auf dem die Energieerzeugung von den Wetterbedingungen abhängt und unsere Fahrzeuge nicht intelligent genug sind, um auf Preissignale oder Notfallanfragen von Versorgungsunternehmen zu reagieren.
  

Fazit

V2G steht für Vehicle-to-Grid und ist ein System, das den Energiefluss vom und zum Netz ermöglicht.

V2G bietet viele Vorteile wie Netzstabilität für Versorgungsunternehmen und reduzierte Energiekosten für Besitzer von Elektrofahrzeugen und Flottenbetreiber. Es gibt jedoch einige potenzielle Hindernisse wie eine schlechte Netzinfrastruktur und die Gefahr von Netzengpässen.

Intelligente Ladetechnologie wie Ampcontrol-Software bietet eine der effektivsten Möglichkeiten, die Herausforderungen bei der Implementierung von V2G zu bewältigen, da es Ladedaten analysiert und dabei hilft, die besten und kostengünstigsten Möglichkeiten zum Laden des Elektrofahrzeugs zu ermitteln und zu ermitteln, wann Energie wieder in das Netz eingespeist werden muss.

Um mehr zu erfahren, Nehmen Sie noch heute Kontakt mit einem unserer Experten für intelligentes Laden auf.