Mitä on kaksisuuntainen lataus?

Useimmissa sähköautoissa sähkö kulkee yhteen suuntaan – laturista, pistorasiasta tai muusta virtalähteestä akkuun. Sähköstä aiheutuu käyttäjälle ilmeisiä kustannuksia, ja koska yli puolet kaikista myytävistä autoista odotetaan olevan sähköautoja vuosikymmenen loppuun mennessä, se aiheuttaa kasvavaa taakkaa jo ennestään ylikuormitetuille sähköverkoille.

Kaksisuuntainen lataus mahdollistaa energian siirtämisen toiseen suuntaan, akusta johonkin muualle kuin auton voimansiirtoon. Sähkökatkon aikana oikein kytketty sähköauto voi lähettää sähköä takaisin kotiin tai yritykseen ja pitää virran päällä useita päiviä. Tätä prosessia kutsutaan nimellä ajoneuvosta kotiin (V2H) tai ajoneuvosta rakennukseen (V2B).

Kunnianhimoisemmin sähköautosi voisi myös syöttää virtaa verkkoon silloin, kun kysyntä on suurta – esimerkiksi helleaallon aikana, kun kaikki käyttävät ilmastointilaitteitaan – ja välttää siten epävakautta tai sähkökatkoksia. Tätä kutsutaan ajoneuvosta verkkoon (V2G) -teknologiaksi.

Ottaen huomioon, että useimmat autot seisovat pysäköityinä 95 % ajasta, se on houkutteleva strategia.

Mutta kaksisuuntainen latausmahdollisuus autossa on vain osa kokonaisuutta. Tarvitset myös erityisen laturin, joka sallii energian virrata molempiin suuntiin. Tämä voi olla odotettavissa jo ensi vuonna: kesäkuussa Montrealissa toimiva dcbel ilmoitti, että sen r16 Home Energy Stationista tuli ensimmäinen kaksisuuntainen sähköautojen laturi, joka on sertifioitu asuinkäyttöön Yhdysvalloissa.

Toinen kaksisuuntainen laturi, Wallboxin Quasar 2, tulee saataville Kia EV9:lle vuoden 2024 alkupuoliskolla.

Laitteiston lisäksi tarvitset sähköyhtiöltäsi yhteenliittämissopimuksen, joka varmistaa, että sähkön lähettäminen ylävirtaan ei ylikuormita verkkoa.

Ja jos haluat saada osan investoinnistasi takaisin V2G:llä, tarvitset ohjelmiston, joka ohjaa järjestelmää ylläpitämään sinulle sopivaa lataustasoa ja samalla tarjoamaan sinulle parhaan hinnan myymästäsi energiasta. Merkittävä toimija tällä alueella on Fermata Energy, Charlottesvillessä, Virginiassa, vuonna 2010 perustettu yritys.

”Asiakkaat tilaavat alustamme ja me teemme kaikki nuo ruudukkojutut”, sanoo perustaja David Slutzky. ”Heidän ei tarvitse ajatella sitä.”

Fermata on tehnyt yhteistyötä useissa V2G- ja V2H-pilottihankkeissa eri puolilla Yhdysvaltoja. Denverissä sijaitsevassa kestävän kehityksen mukaisessa coworking-tilassa Alliance Centerissä Nissan Leaf on kytkettynä Fermatan kaksisuuntaiseen laturiin, kun sillä ei ajeta ympäriinsä. Keskuksen mukaan Fermatan kysyntähuippuja ennustava ohjelmisto pystyy säästämään sille 300 dollaria kuukaudessa sähkölaskussa niin sanotulla sähkömittarin takana olevalla kysyntälaskun hallinnalla.

Fermatan mukaan Burrillvillessä, Rhode Islandissa, jätevedenpuhdistamolle pysäköity Leaf-sähköauto ansaitsi kahden kesän aikana lähes 9 000 dollaria purkamalla sähköä takaisin verkkoon huippukuormituksen aikana.

Tällä hetkellä useimmat V2G-ratkaisut ovat pienimuotoisia kaupallisia kokeiluja. Mutta Slutzkyn mukaan kotitalouspalvelut tulevat pian olemaan yleisiä.

”Tämä ei ole tulevaisuudessa”, hän sanoo. ”Se tapahtuu jo itse asiassa. Se vain on pian skaalautumassa.”

Kaksisuuntainen lataus: ajoneuvosta kotiin
Yksinkertaisin kaksisuuntaisen virran muoto tunnetaan nimellä V2L eli ajoneuvosta lataaminen. Sen avulla voi ladata retkeilyvarusteita, sähkötyökaluja tai muita sähköajoneuvoja (tunnetaan nimellä V2V). On olemassa dramaattisempiakin käyttötarkoituksia: Viime vuonna teksasilainen urologi Christopher Yang ilmoitti suorittaneensa vasektomian sähkökatkon aikana käyttämällä Rivian R1T -lava-autonsa akkua työkalujensa virranlähteenä.

Saatat kuulla myös termin V2X eli ajoneuvo kaikkeen. Se on hieman hämmentävä yleisnimitys, joka voi olla sateenvarjotermi V2H:lle tai V2G:lle tai jopa vain hallitulle lataukselle, joka tunnetaan nimellä V1G. Mutta toiset autoteollisuudessa käyttävät lyhennettä eri yhteydessä tarkoittamaan minkä tahansa tyyppistä viestintää ajoneuvon ja toisen tahon, kuten jalankulkijoiden, katuvalojen tai liikennetietokeskusten, välillä.

Kaksisuuntaisen latauksen eri variaatioista V2H:lla on laajin kannatus, sillä ihmisen aiheuttama ilmastonmuutos ja huonosti ylläpidetyt sähköverkot ovat tehneet sähkökatkoksista paljon yleisempiä. Wall Street Journalin liittovaltion tietojen katsauksen mukaan Yhdysvalloissa oli yli 180 laajalle levinnyttä pysyvää häiriötä vuonna 2020, kun vuonna 2000 niitä oli alle kaksi tusinaa.

Sähköautojen akkuvarastointi tarjoaa useita etuja diesel- tai propaanigeneraattoreihin verrattuna, mukaan lukien se, että katastrofin jälkeen sähkö palautuu yleensä nopeammin kuin muilla polttoaineilla. Perinteiset generaattorit ovat myös äänekkäitä ja kömpelöitä ja niistä tulee myrkyllisiä höyryjä.

Hätävirran tarjoamisen lisäksi V2H voi mahdollisesti säästää rahaa: Jos käytät varastoitua energiaa kotisi virransyöttöön, kun sähkön hinta on korkeampi, voit alentaa energialaskujasi. Etkä tarvitse yhteenliittämissopimusta, koska et syötä sähköä takaisin verkkoon.

Mutta V2H:n käyttö sähkökatkon aikana on järkevää vain tiettyyn pisteeseen asti, sanoo energia-analyytikko Eisler.

”Jos kyseessä on tilanne, jossa sähköverkko on epäluotettava ja saattaa jopa romahtaa, on kysyttävä itseltään, kuinka kauan tämä romahdus kestää”, hän sanoo. ”Pystyykö sähköautoa lataamaan tarvittaessa?”

Samankaltainen kritiikki tuli Teslalta – samassa sijoittajapäivän lehdistötilaisuudessa maaliskuussa, jossa se ilmoitti lisäävänsä kaksisuuntaisen toiminnallisuuden. Tuossa tilaisuudessa toimitusjohtaja Elon Musk vähätteli ominaisuutta "äärimmäisen hankalaksi".

”Jos irrotat autosi pistokkeen pistorasiasta, talosi pimenee”, hän huomautti. V2H olisi tietenkin suora kilpailija Muskin omalle aurinkoakulle, Tesla Powerwallille.

Kaksisuuntainen lataus: ajoneuvosta verkkoon

Monissa osavaltioissa asunnonomistajat voivat jo myydä kattojen aurinkopaneeleilla tuottamansa ylijäämäenergian takaisin sähköverkkoon. Entä jos Yhdysvalloissa tänä vuonna myytäväksi odotettavissa olevat yli miljoona sähköautoa voisivat tehdä samoin?

Rochesterin yliopiston tutkijoiden mukaan autoilijat voisivat säästää energiakuluissaan 120–150 dollaria vuodessa.

V2G on vielä lapsenkengissään – sähköyhtiöt selvittävät vielä, miten sähköverkkoa valmistellaan ja miten ne maksavat kilowattitunteja myyville asiakkaille. Pilottiohjelmia on kuitenkin käynnistetty ympäri maailmaa: Kalifornian Pacific Gas and Electric, Yhdysvaltojen suurin sähköyhtiö, on aloittanut asiakkaiden rekrytoinnin 11,7 miljoonan dollarin pilottihankkeeseen selvittääkseen, miten kaksisuuntaisuus lopulta integroidaan.

Suunnitelman mukaan kotitalousasiakkaat saavat jopa 2 500 dollaria kaksisuuntaisen latausaseman asennuskustannuksiin ja heille maksetaan sähkön purkamisesta takaisin verkkoon, kun siitä odotetaan pulaa. Tarpeen vakavuudesta ja ihmisten valmiudesta purkaa sähköä riippuen osallistujat voivat ansaita 10–50 dollaria tapahtumaa kohden, PG&E:n tiedottaja Paul Doherty kertoi dot.LA:lle joulukuussa.

PG&E on asettanut tavoitteekseen tukea kolmea miljoonaa sähköajoneuvoa palvelualueellaan vuoteen 2030 mennessä, joista yli kaksi miljoonaa pystyy tukemaan V2G-verkkoa.