Wat is Vehicle-to-Grid-technologie (v2g)?

Misschien ben je de term V2G-technologie (Vehicle-to-Grid) tegengekomen in verband met het opladen van elektrische voertuigen (EV). Misschien weet je niet precies wat het is en hoe het werkt.

In dit artikel geven we alle informatie die u moet weten over V2G-technologie, inclusief de voordelen van de toepassing ervan, en wat de toekomst waarschijnlijk in petto heeft voor deze car-to-grid-technologie.

Wat is Vehicle-to-Grid-technologie (V2G)?

Eenvoudig gezegd: V2G-technologie is een verbinding tussen een elektrisch voertuig en het elektriciteitsnet die een tweerichtingsstroom mogelijk maakt, waarbij het voertuig van het net wordt opgeladen of het voertuig wordt ontladen om stroom terug te leveren aan het net. Traditionele elektrische voertuigen gebruiken, wanneer ze geparkeerd en aangesloten zijn, slim opladen om energie uit het net te halen naar hun batterijen. Met de opkomende V2G-technologie kunnen deze EV-batterijen nu ook energie terugvoeren naar het net.

De beslissing om het voertuig op te laden of te ontladen wordt genomen op basis van het laadniveau van het voertuig en marktsignalen van het elektriciteitsnet. Met andere woorden, tijdens periodes van grote elektriciteitsvraag kan het net stroom halen uit voertuigen als er voldoende beschikbaar is en het voertuig opladen wanneer de vraag lager is en de prijs goedkoper is. Dankzij de V2G-technologie kunnen EV-batterijen worden opgeladen tijdens periodes met een laag energieverbruik, zoals's middags wanneer er veel zonne-energie is. Tijdens tijden waar veel vraag naar is, zoals's middags en's avonds, kunnen de batterijen overtollige energie terugleveren aan het net. Dit proces helpt de energiekosten voor wagenparkbeheerders te verlagen, het net te stabiliseren tijdens piekuren, noodstroom te leveren en een netto-nultoekomst te ondersteunen door middel van innovatieve technologieën.

De energieleverancier (of het nutsbedrijf) biedt speciale V2G-programma's waar klanten voor kunnen kiezen, zodat de klant kan bepalen hoeveel energie hij graag terugstuurt naar het net wanneer dat nodig is. Het biedt de klant de mogelijkheid om de kosten voor het opladen van zijn voertuig te verlagen en tegelijkertijd het elektriciteitsnet te helpen om aan de piekvraag te voldoen.

Is V2G-technologie mogelijk en vandaag beschikbaar?

Op dit moment is het nog een opkomende technologie. Het wordt momenteel grondig getest en getest om ervoor te zorgen dat het op lange termijn levensvatbaar en functioneel is. Er zijn momenteel minder dan 100 projecten die actief gebruik maken van V2G gebeurtenissen in de wereld.

Wat zijn de uitdagingen bij het gebruik van V2G-technologie?

• Slechte infrastructuur: Een van de grootste uitdagingen bij de implementatie van V2G-technologie is niet de technologie zelf, maar de infrastructuur waarmee deze interageert. In veel gevallen is er een slechte bestaande infrastructuur en de huidige netomstandigheden maken het moeilijk voor voertuigen om met succes energie terug naar het elektriciteitsnet te sturen.
• Netcongestie: Het elektriciteitsnet kan intensief worden gebruikt, waardoor congestieproblemen wat leidt tot instabiliteit en een grote hoeveelheid energieverlies.
• Volatiliteit van het net: Aangezien energie steeds meer wordt opgewekt uit hernieuwbare bronnen, hoewel dit goed is voor het milieu, kan dit leiden tot instabiliteit in het net. Zonne- en windenergie kan bijvoorbeeld fluctueren afhankelijk van de weersomstandigheden. De verwachting is dat tegen 2050 62% van de energie wordt opgewekt door hernieuwbare energiebronnen, wat een grotere volatiliteit van het net en een onvoorspelbare vraag betekent. Vehicle-to-Grid-technologie kan daadwerkelijk helpen om dit probleem te verminderen, zoals we zo meteen zullen bespreken.‍
• Extreem weer: Extreem weer, zoals hittepieken of koudegolven, kunnen leiden tot een toename van het elektriciteitsverbruik om airconditioners of elektrische verwarmingstoestellen van stroom te voorzien. Klimaatverandering veroorzaakt extreme temperatuurschommelingen, wat leidt tot meer netcongestie, wat een probleem is voor V2G.

Wat zijn de belangrijkste voordelen van het gebruik van V2G-technologie?

Mede door de hierboven genoemde uitdagingen zien we niet veel fabrikanten van laadstations die V2G-laders op de markt brengen. De ontwikkelde V2G-hardware wordt niet op grote schaal gebruikt. Vanwege de hieronder genoemde voordelen verwachten we echter dat deze situatie de komende twee jaar zal veranderen wanneer fabrikanten nieuwe producten op de markt brengen.

• Stabiliteit van het net: In tegenstelling tot de hierboven genoemde volatiliteit van het net, kan V2G-technologie juist helpen om meer stabiliteit in het net te creëren door energieleveranciers te helpen reageren op netbeperkingen en plotselinge veranderingen in vraag of aanbod van energie.
• Opwekking en opslag van hernieuwbare energie: Vehicle-to-Grid-technologie biedt een mogelijkheid om goedkope hernieuwbare energie op te slaan. Energie kan overdag of's nachts worden opgewekt en tijdens piekperiodes worden teruggeleverd aan het net. Dit zorgt voor meer netstabiliteit door vraag en aanbod in evenwicht te brengen. Stel je bijvoorbeeld een site voor die overdag constant zonne-energie opwekt en opslaat. Om 13.00 uur is er een plotselinge piek in de vraag. De site ontvangt een V2G-signaal en levert zonne-energie aan het net. In dat geval zou de site er ook voor kunnen kiezen om de beschikbare zonne-energie te gebruiken in plaats van andere niet-hernieuwbare bronnen voor hun activiteiten, en daarbij gebruik te maken van koolstofvrije energie.
• Reservevoeding leveren: Wanneer de vraag naar elektriciteit piekt, hebben wagenparkbeheerders toegang tot de energie die is opgeslagen in de batterijen van elektrische voertuigen. Bijvoorbeeld een vloot schoolbussen is perfect voor V2G-reserve-energie omdat ze alleen op bepaalde tijden worden gebruikt, meestal van 06.00 tot 9.00 uur en van 15.00 tot 17.00 uur. Voor de rest van de tijd staan de bussen in het depot en kunnen ze energie terug naar het net sturen en opladen wanneer de vraag en de energieprijzen zijn gedaald.

Wat zijn de voordelen van V2G-technologie voor eigenaren en bestuurders van laadstations?

Individuele EV-bezitters kunnen zich aanmelden als hun energieleverancier V2G- of DR-programma's (Demand Response) heeft, zodat de voertuig-naar-netcapaciteit van de auto kan worden geactiveerd tijdens piekuren. In dat geval ontvangt de voertuigeigenaar een vergoeding voor alle energie die aan het net wordt geleverd. Met andere woorden, de eigenaar verdient letterlijk geld met zijn geparkeerde auto.

Als het nutsbedrijf deze service niet kan leveren, kan de eigenaar van het voertuig V2H gebruiken, dat energie levert aan zijn huis, waardoor hij zijn energierekening kan verlagen door de beschikbare energie die is opgeslagen in zijn voertuig of voertuigen te hergebruiken.

Voor netbeheerders, laten we zeggen een nutsbedrijf, kunnen V2G-gebeurtenissen worden gebruikt om netcongestie, volatiliteit en energieonevenwichtigheden te voorkomen, waarbij vraag en aanbod van energie als leidraad worden gebruikt. Nutsbedrijven kunnen ook koolstofvrije energie leveren wanneer ze ervoor kiezen om beschikbare hernieuwbare energie te gebruiken in plaats van betrouwbaardere brandstofenergie.

De Ministerie van Defensie berekende enkele jaren geleden de financiële voordelen. De berekening toont een mogelijk rendement van ongeveer $170/kW per jaar van V2G. Als u een oplader van 15 kW gebruikt, kunt u ongeveer $2.520 per jaar ontvangen door V2G-mogelijkheden te bieden. Het goede nieuws is dat de eigenaar van het laadstation deze aangiften ontvangt, zelfs als er in die periode geen V2G is aangevraagd. Je wordt gewoon betaald door „in ieder geval beschikbaar te zijn”.

NREL verwijst naar andere onderzoeken uit 2016, waaruit een mogelijk nettorendement blijkt van $17.384 voor schoolbusvloten en $6.170 voor transitbussen.

Hoe kunnen we V2G implementeren?

V2G heeft verschillende technologieën nodig om te kunnen werken.

1. V2G heeft een elektrisch voertuig nodig dat bidirectioneel kan worden opgeladen. Met andere woorden, het elektrische voertuig moet zowel energie kunnen ontvangen als verzenden. Veel van de grote autofabrikanten ontwikkelen en implementeren deze technologie vandaag.
2. Voor V2G geschikte hardware voor het opladen van elektrische voertuigen moet aanwezig zijn. Fabrikanten van EV-laders moeten het vereiste protocol implementeren voor V2G-evenementen: IEEE 2030.5. Met een universeel protocol kunnen voertuigen, laders en nutsbedrijven naadloos met elkaar communiceren, waardoor de informatie die nodig is voor een V2G-gebeurtenis kan worden verzonden en ontvangen (energievraag, energievoorziening, onbalans in het net, enz.)
3. Opladers voor elektrische voertuigen moeten deze signalen kunnen automatiseren. Dit betekent dat het een EV-laadbeheerservice nodig heeft, met andere woorden, slimme oplaadtechnologie. Slim opladen is een proces dat beslissingen automatiseert en optimaliseert tijdens het opladen van een elektrische auto. Geoptimaliseerd opladen omvat de volgende doelen:

• Verminder de totale piekvraag op de oplaadlocatie
• Voorkom hoge energiekosten voor zowel de bestuurder als de exploitant van het laadpunt
• Zorg voor een tijdige vertrektijd en voldoende kosten voor elk voertuig
• Help de energiemarkten en elektriciteitsdiensten in realtime te stabiliseren.

Bij Versterkerregelinggebruiken we slimme oplaadtechnologie om V2G-evenementen te optimaliseren, terwijl we ook de energiekosten, het tijdige vertrek en de netstabiliteit optimaliseren. Met slim opladen hebben we toegang tot en kunnen we de datapunten analyseren die nodig zijn voor V2G-evenementen om te zien of dit mogelijk is in vergelijking met andere doelen, zoals genoeg energie hebben voor je volgende reis.

De toekomst van V2G

De energiemarkt groeit en evolueert voortdurend. Het elektriciteitsnet zal zich moeten aanpassen aan het groeiende aantal elektrische voertuigen en de vraag naar elektrificatie van het wagenpark. Enkele van de mogelijke gevolgen kunnen zijn:

• Meer dynamische energiemarkten: Over de hele wereld worden al verschillende energieprijsstructuren gebruikt. In de VS, met name in Californië, kunnen we zien dat nutsbedrijven implementeren TOU-tarieven als stimulans voor bedrijven om tijdens piekperiodes van de dag minder energie te verbruiken. Maar er zijn nog dynamischere prijsstructuren, zoals Spotprijzen, dat in Noorwegen wordt gebruikt. Spotprijzen helpen om het onbetrouwbare aanbod van hernieuwbare energie het hoofd te bieden door de prijzen elk uur te verschuiven, afhankelijk van de beschikbare energie. Dynamische prijzen kunnen een enorme impact hebben op de totale energiekosten. V2G zou deze onstabiele prijsstelling compenseren door energie te leveren wanneer de vraag het hoogst is. Dit zou de prijzen in evenwicht brengen en prijspieken gedurende de dag verminderen.
• Hoge voertuigbelasting: De belasting van voertuigen is veel groter dan het normale energieverbruik van huishoudens, maar vrij klein in vergelijking met andere conventionele energiegebruikers, zoals industriële fabrieken of grote koelhuizen. Deskundigen zijn het erover eens dat het opschalen van elektrische voertuigen alleen werkt met V1G (Smart Charging) en V2G. Zonder V1G en V2G staan nutsbedrijven en netbeheerders voor grote uitdagingen om de locaties van laadstations goedgekeurd te krijgen. Het risico is dat ze een energiemarkt creëren waar energieopwekking afhankelijk is van de weersomstandigheden en onze voertuigen niet slim genoeg zijn om te reageren op prijssignalen of noodverzoeken van nutsbedrijven.
  

Conclusie

V2G staat voor vehicle-to-grid en is een systeem dat de stroom van energie van en naar het net mogelijk maakt.

V2G biedt veel voordelen, zoals netstabiliteit voor nutsbedrijven en lagere energierekeningen voor eigenaren van elektrische voertuigen en wagenparkbeheerders. Er zijn echter enkele potentiële obstakels, zoals een slechte netinfrastructuur en de mogelijkheid van netcongestie.

Slimme oplaadtechnologie zoals Ampcontrol-software biedt een van de meest effectieve manieren om het hoofd te bieden aan de uitdagingen waarmee V2G wordt geconfronteerd, aangezien het laadgegevens analyseert en helpt bij het vaststellen van de beste en meest kosteneffectieve mogelijkheden om de elektrische auto op te laden en wanneer energie terug naar het net kan worden gestuurd.

Om meer te weten te komen, neem vandaag nog contact op met een van onze experts op het gebied van slim opladen.