V2G:qual è lo stato attuale della tecnologia da veicolo a rete e da veicolo a casa?

Stiamo incoraggiando le domande dei lettori sui veicoli elettrici, sulla ricarica e su qualsiasi altra cosa tu voglia imparare. Quindi per favore inviali e faremo in modo che i nostri esperti rispondano e inviteremo altre persone a contribuire attraverso la sezione commenti.

La nostra ultima domanda viene da Andy, che chiede:

Un argomento che non ti ho visto trattare è la tecnologia V2G e V2H:qual è lo stato attuale, quali sono i problemi, quali modelli supportano la ricarica bidirezionale ecc.

Dato che il prezzo previsto di alcuni dei modelli coreani in arrivo con un'autonomia di 400 km è di circa $ 1000/kWh, è competitivo con il prezzo per kWh delle batterie domestiche. Compra una batteria grande e fatti buttare dentro un'auto.

Continua con l'ottimo lavoro,

Andy

Ciao Andy – fai una bella domanda – a cui è anche difficile rispondere!

V2G (da veicolo a rete) e V2H (da veicolo a casa) sono tecnologie potenzialmente rivoluzionarie che sono ancora nelle primissime fasi di sviluppo. Quindi la risposta iniziale per coloro che ne conoscono un po' e desiderano implementarli ora, è "non ancora disponibile e, fatta eccezione per le limitate implementazioni V2H, potrebbe non accadere mai".

La risposta più lunga per coloro che si chiedono cosa siano e perché potrebbero essere tecnologie rivoluzionarie, è data di seguito, a partire da Vehicle to Grid.

V2G:

Nella sua forma più semplice, V2G è un sistema in cui la rete elettrica comunica con un veicolo elettrico plug-in per reimmettere l'elettricità alla rete nei periodi di picco e/o di emergenza. (Si noti che alcune definizioni più recenti di V2G includono anche la riduzione della velocità di ricarica dei veicoli elettrici (EV) nei momenti di picco della domanda. Tuttavia, questo è probabilmente meglio indicato separatamente come "gestione della domanda").

Dato il potenziale lancio su larga scala delle batterie nei veicoli elettrici, insieme al successo dei sistemi di accumulo della batteria su scala griglia come il sistema Tesla nell'Australia meridionale, non sorprende che molte persone vedano i sistemi V2G come un punto di svolta per rispondere alle domande in giro affidabilità della fornitura per le reti a energia rinnovabile.

In effetti, i sistemi V2G sono stati sperimentati da molte autorità di fornitura in tutto il mondo, ma nessuno è stato ancora implementato in alcuna forma al di là di prove su piccola scala. E ci sono molte ragioni per questa rapina; V2G non è né così semplice, né così economico come sembra a prima vista.

Il primo problema con la tecnologia V2G è che i sistemi di comunicazione per controllare tale fornitura di energia avanti e indietro sono complicati e ancora da concordare.

Un'ulteriore complicazione nel parlare con la batteria EV per scopi V2G è che i due principali sistemi di ricarica DC EV (CHAdeMO e Combined Charging System, o CCS) comunicano con il veicolo in modi completamente diversi.

CHAdeMO utilizza CAN (Controller Area Network - il protocollo di comunicazione "standard" in-vehicle) e CCS utilizza Power Line Communication (PLC), che è il sistema di comunicazione standard della rete.

Fino a quando i sistemi di ricarica CC non si stabiliranno su un sistema di comunicazione (o, se è per questo, un tipo di presa standard!), V2G sarà difficile da implementare per tutti i veicoli elettrici in circolazione.

Un secondo problema con la tecnologia V2G è che le batterie dei veicoli elettrici e gli accumulatori domestici sono attualmente bestie molto diverse.

Le batterie dei veicoli elettrici sono ottimizzate per una carica/scarica rapida, più leggere e di piccole dimensioni, e i sistemi domestici per una carica/scarica delicata con peso/dimensioni effettivamente non considerate.

Le batterie dei veicoli elettrici, in particolare, hanno un numero limitato di cicli di carica/scarica prima che inizino a diminuire la loro capacità di fornire la scarica rapida necessaria per una buona accelerazione.

Per il normale utilizzo alla guida:ciò equivale a circa 8 – 10 anni. L'aggiunta di molti cicli di carica/scarica della luce tramite l'uso di V2G potrebbe ridurre notevolmente la durata di una batteria EV!

Una terza considerazione è che le batterie dei veicoli elettrici hanno un ottimo potenziale di seconda vita come accumulatori domestici dopo che hanno terminato la loro vita in un veicolo elettrico.

Man mano che le vecchie batterie dei veicoli elettrici diventano più abbondanti, ciò potrebbe ridurre drasticamente il costo dei sistemi di accumulo domestici che possono essere costruiti con capacità di ricarica avanti/indietro da/verso la rete.

La domanda quindi diventa:"perché vorresti utilizzare le nuove batterie più costose nel tuo EV (e sostituirle più spesso) rispetto all'installazione di un sistema di accumulatori V2G/V2H domestico più economico e appositamente costruito? ”

Una quarta considerazione è che ci sarà bisogno di una qualche forma di controllo elettronico del sistema V2G. Questo dovrà essere contenuto all'interno di una scatola in casa, integrato nel veicolo o entrambi. In ogni caso, questo è un costo aggiuntivo in aggiunta allo scenario "batteria da $ 40.000, 40 kWh con auto lanciata".

E per aggiungere ancora un'altra complicazione/limitazione:gli ibridi plug-in (PHEV) hanno spesso batterie piuttosto piccole, quindi i PHEV avrebbero poco o nulla da offrire ai sistemi V2G.

L'altra parte della tua domanda riguardava i sistemi Vehicle to Home (V2H).

V2H:

È qui che la batteria del veicolo elettrico funziona come sistema di accumulo della batteria residenziale e/o come alimentatore di riserva durante le interruzioni di rete a breve termine.

Anche in questo caso, come per V2G sopra, se la batteria viene scaricata/ricaricata regolarmente più spesso rispetto alla guida da soli, la durata della batteria del veicolo elettrico sarà ridotta.

Un'altra considerazione in aggiunta alle questioni relative al V2G è che il veicolo elettrico potrebbe non essere nemmeno a casa e collegato quando è necessario per l'uso domestico o per fornire l'alimentazione di emergenza!

D'altra parte, per le situazioni di risposta alle emergenze, i sistemi V2H possono essere preziosi.

Nissan in Giappone offre proprio un tale sistema. Il loro sistema controlla la ricarica del veicolo in base a tempi di domanda bassi (gestione della domanda), inoltre si occuperà dell'alimentazione dell'alimentazione domestica in caso di guasto alla rete.

Poiché la batteria verrà utilizzata solo per le emergenze, si evita anche il problema di troppi cicli di carica/scarica aggiuntivi.

Tuttavia, sarà necessario riconfigurare il quadro di casa e installare un sistema di controllo aggiuntivo al suo interno, oltre al costo della stessa scatola del Nissan Power Control System.

In sintesi, i sistemi V2G e possibilmente V2H potrebbero non diventare mai una "cosa" perché:

  • Invecchiano più velocemente le batterie dei veicoli elettrici;
  • I sistemi di gestione della batteria dei veicoli elettrici non sono ottimizzati per le esigenze di carica/scaricamento della rete;
  • Saranno una soluzione costosa rispetto alla prossima ondata di sistemi V2H (e possibilmente V2G) con batterie domestiche di seconda vita che utilizzano batterie EV ritirate;
  • Il costo dei sistemi di controllo V2G (che potenzialmente aumenta in modo significativo il costo di un impianto di ricarica per auto) potrebbe non essere molto inferiore a un sistema di batterie domestiche dedicato con il sistema di controllo integrato.
  • I PHEV offrono poca o nessuna capacità per l'uso con i sistemi V2G e V2H;
  • E infine, in riferimento ai sistemi V2H:l'EV potrebbe non essere effettivamente la sede per fornire servizi V2H quando sono necessari.

D'altra parte, i sistemi V2H che forniscono energia alla casa solo in caso di interruzione di corrente sono attivamente supportati in Giappone e sarebbero un prezioso sistema di supporto per la sicurezza in qualsiasi area soggetta a disastri naturali o interruzioni occasionali della rete.