V2H、V2G、V2L 双方向充電の用途は何ですか？

双方向充電の用途は何ですか？
双方向充電器は、2つの異なる用途に使用できます。1つ目は、最も注目されているV2G（Vehicle-to-Grid）です。これは、電力需要が高いときに電力網にエネルギーを送電または輸出するように設計されています。V2G技術を搭載した数千台の車両が接続され、有効化されると、電力の貯蔵と発電の方法を大規模に変革する可能性を秘めています。電気自動車（EV）は大型で強力なバッテリーを搭載しているため、V2Gを搭載した数千台の車両の合計電力は膨大なものになる可能性があります。なお、V2Xという用語は、以下に説明する3つのバリエーションすべてを指す場合にも使用されることがあります。

車両間電力供給（V2G）とは、電気自動車（EV）が電力網を支えるためにエネルギーを輸出する仕組みのことです。
V2H（Vehicle-to-Home）とは、電気自動車（EV）のエネルギーを利用して家庭や事業所に電力を供給する仕組みのことです。
車両間電力供給（V2L）* – 電気自動車（EV）を使用して家電製品に電力を供給したり、他のEVを充電したりできる。
* V2Lは双方向充電器を必要としません

双方向EV充電器の2つ目の用途は、V2H（Vehicle-to-Home）です。名前が示すように、V2HはEVを家庭用蓄電池システムのように使用し、余剰の太陽光発電エネルギーを蓄えて家庭の電力として利用することを可能にします。例えば、テスラ・パワーウォールのような一般的な家庭用蓄電池システムの容量は13.5kWhです。一方、平均的なEVの容量は65kWhで、テスラ・パワーウォール約5台分に相当します。バッテリー容量が大きいため、フル充電されたEVは、平均的な家庭の電力を数日間連続で供給でき、屋上太陽光発電と組み合わせればさらに長期間にわたって電力供給が可能です。

車両間電力網接続（V2G）
V2G（Vehicle-to-Grid）とは、サービス契約内容に応じて、電気自動車（EV）のバッテリーに蓄えられたエネルギーのごく一部を必要に応じて電力網に送電する仕組みです。V2Gプログラムに参加するには、双方向DC充電器と対応EVが必要です。もちろん、これには経済的なインセンティブがあり、EV所有者はクレジットを受け取ったり、電気料金が割引されたりします。V2G対応EVは、仮想発電所（VPP）プログラムに参加することで、電力網の安定性を向上させ、ピーク需要時に電力を供給することも可能にします。現在、V2Gと双方向DC充電機能を備えたEVはごく少数で、これには後期型日産リーフ（ZE1）や三菱アウトランダー、エクリプスなどのプラグインハイブリッド車が含まれます。

宣伝効果は大きいものの、V2G技術の普及における課題の一つは、規制上の問題と、双方向充電プロトコルおよびコネクタの標準規格の欠如です。双方向充電器は、太陽光発電インバーターと同様に、発電の一形態とみなされ、電力網障害発生時には、すべての規制上の安全基準およびシャットダウン基準を満たす必要があります。こうした複雑さを克服するため、フォードなどの一部の自動車メーカーは、電力網への送電ではなく、フォード製EVのみで動作し、家庭に電力を供給するシンプルなAC双方向充電システムを開発しました。一方、日産などのメーカーは、後述するWallbox Quasarのような汎用双方向充電器を使用しています。V2G技術のメリットについて詳しくはこちらをご覧ください。
現在、ほとんどの電気自動車（EV）には標準的なCCS DC充電ポートが搭載されています。現在、双方向充電にCCSポートを使用しているEVは、最近発売されたフォードF-150ライトニングEVのみです。しかし、近い将来、V2HおよびV2G機能を備えたCCS接続ポート搭載EVがさらに増える見込みで、フォルクスワーゲンは、IDシリーズの電気自動車が2023年中に双方向充電に対応する可能性があると発表しています。
2. 車両から自宅への配送 – V2H
V2H（Vehicle-to-Home）はV2G（Vehicle-to-Gouting）と似ていますが、発電したエネルギーは電力網に送られるのではなく、家庭で使用されます。これにより、電気自動車は通常の家庭用蓄電池システムのように機能し、特に屋上太陽光発電と組み合わせることで、自給率の向上に役立ちます。しかし、V2Hの最も明白な利点は、停電時にバックアップ電源を提供できることです。

V2Hを動作させるには、互換性のある双方向EV充電器と、主系統接続点に設置されたエネルギーメーター（CTメーター）などの追加機器が必要です。CTメーターは、系統との間のエネルギーの流れを監視します。システムが家庭で消費された系統エネルギーを検出すると、双方向EV充電器に同量の放電を指示し、系統から引き出された電力を相殺します。同様に、システムが屋上太陽光発電アレイから出力されたエネルギーを検出すると、これをEVの充電に転用します。これはスマートEV充電器の動作と非常によく似ています。停電や緊急事態が発生した場合にバックアップ電源を有効にするには、V2Hシステムは系統の停止を検出し、自動接触器（スイッチ）を使用して系統から切り離すことができなければなりません。これはアイランディングと呼ばれ、双方向インバーターは基本的にEVバッテリーを使用してオフグリッドインバーターとして動作します。バックアップ動作を有効にするには、バックアップバッテリーシステムで使用されるハイブリッドインバーターと同様に、系統分離機器が必要です。