V2H V2G V2L Quali sono gli utilizzi della ricarica bidirezionale?

Quali sono gli utilizzi della ricarica bidirezionale?
I caricabatterie bidirezionali possono essere utilizzati per due diverse applicazioni. La prima e più discussa è la tecnologia Vehicle-to-grid o V2G, progettata per inviare o esportare energia nella rete elettrica quando la domanda è elevata. Se migliaia di veicoli con tecnologia V2G fossero collegati e abilitati, ciò avrebbe il potenziale di trasformare il modo in cui l'elettricità viene immagazzinata e generata su larga scala. I veicoli elettrici hanno batterie grandi e potenti, quindi la potenza combinata di migliaia di veicoli con V2G potrebbe essere enorme. Si noti che V2X è un termine che a volte viene utilizzato per descrivere tutte e tre le varianti descritte di seguito.

Veicolo-rete o V2G: il veicolo elettrico esporta energia per supportare la rete elettrica.
Veicolo-casa o V2H: l'energia dei veicoli elettrici viene utilizzata per alimentare un'abitazione o un'azienda.
Veicolo-carico o V2L* – Il veicolo elettrico può essere utilizzato per alimentare elettrodomestici o caricare altri veicoli elettrici
* V2L non necessita di un caricabatterie bidirezionale per funzionare

Il secondo utilizzo dei caricabatterie bidirezionali per veicoli elettrici è il sistema Vehicle-to-home (V2H). Come suggerisce il nome, il V2H consente di utilizzare un veicolo elettrico come un sistema di batterie domestiche per immagazzinare l'energia solare in eccesso e alimentare la casa. Ad esempio, un tipico sistema di batterie domestiche, come il Tesla Powerwall, ha una capacità di 13,5 kWh. Al contrario, un veicolo elettrico medio ha una capacità di 65 kWh, equivalente a quasi cinque Tesla Powerwall. Grazie all'elevata capacità della batteria, un veicolo elettrico completamente carico potrebbe alimentare un'abitazione media per diversi giorni consecutivi o molto più a lungo se abbinato a un impianto solare sul tetto.

veicolo-rete – V2G
Il sistema Vehicle-to-Grid (V2G) prevede che una piccola parte dell'energia accumulata nella batteria del veicolo elettrico venga esportata nella rete elettrica quando necessario, a seconda del servizio concordato. Per partecipare ai programmi V2G, è necessario un caricabatterie bidirezionale a corrente continua e un veicolo elettrico compatibile. Naturalmente, sono previsti alcuni incentivi finanziari e i proprietari di veicoli elettrici ricevono crediti o riduzioni sui costi dell'elettricità. I ​​veicoli elettrici con V2G possono anche consentire al proprietario di partecipare a un programma di centrale elettrica virtuale (VPP) per migliorare la stabilità della rete e fornire energia durante i periodi di picco della domanda. Solo pochi veicoli elettrici attualmente dispongono di V2G e capacità di ricarica bidirezionale a corrente continua; tra questi, la Nissan Leaf (ZE1) di ultima generazione e le Mitsubishi Outlander o Eclipse ibride plug-in.

Nonostante la pubblicità, uno dei problemi con l'implementazione della tecnologia V2G è la difficoltà normativa e la mancanza di protocolli e connettori di ricarica bidirezionali standard. I caricabatterie bidirezionali, come gli inverter solari, sono considerati un'altra forma di generazione di energia e devono soddisfare tutti gli standard normativi di sicurezza e di spegnimento in caso di guasto della rete. Per superare queste complessità, alcuni produttori di veicoli, come Ford, hanno sviluppato semplici sistemi di ricarica bidirezionale CA che funzionano solo con i veicoli elettrici Ford per fornire energia all'abitazione anziché esportarla in rete. Altri, come Nissan, utilizzano caricabatterie bidirezionali universali come il Wallbox Quasar, descritto più dettagliatamente di seguito. Scopri di più sui vantaggi della tecnologia V2G.
Oggigiorno, la maggior parte dei veicoli elettrici è dotata della porta di ricarica CCS standard. Attualmente, l'unico veicolo elettrico che utilizza una porta CCS per la ricarica bidirezionale è il Ford F-150 Lightning EV, lanciato di recente. Tuttavia, nel prossimo futuro saranno disponibili altri veicoli elettrici con porte di connessione CCS con funzionalità V2H e V2G, con VW che ha annunciato che le sue auto elettriche ID potrebbero offrire la ricarica bidirezionale nel corso del 2023.
2. Veicolo a casa – V2H
Il sistema Vehicle-to-Home (V2H) è simile al V2G, ma l'energia viene utilizzata localmente per alimentare un'abitazione anziché essere immessa nella rete elettrica. Questo consente al veicolo elettrico di funzionare come un normale sistema di batterie domestiche, contribuendo ad aumentare l'autosufficienza, soprattutto se abbinato a un impianto solare installato sul tetto. Tuttavia, il vantaggio più evidente del V2H è la capacità di fornire energia di riserva in caso di blackout.

Per funzionare, il sistema V2H richiede un caricabatterie bidirezionale per veicoli elettrici compatibile e apparecchiature aggiuntive, tra cui un contatore di energia (contatore CT) installato nel punto di connessione principale alla rete. Il contatore CT monitora il flusso di energia da e verso la rete. Quando il sistema rileva energia di rete consumata dall'abitazione, segnala al caricabatterie bidirezionale per veicoli elettrici di scaricarne una quantità pari, compensando così l'eventuale energia prelevata dalla rete. Allo stesso modo, quando il sistema rileva energia esportata da un impianto solare sul tetto, la devia per caricare il veicolo elettrico, un funzionamento molto simile a quello dei caricabatterie intelligenti per veicoli elettrici. Per abilitare l'alimentazione di backup in caso di blackout o emergenza, il sistema V2H deve essere in grado di rilevare l'interruzione della rete e isolarla dalla rete tramite un contattore automatico (interruttore). Questa funzione è nota come "islanding" e l'inverter bidirezionale funziona essenzialmente come un inverter off-grid utilizzando la batteria del veicolo elettrico. Per abilitare il funzionamento di backup sono necessarie apparecchiature di isolamento dalla rete, in modo simile agli inverter ibridi utilizzati nei sistemi di batterie di backup.