双方向充電とは何ですか?

ほとんどのEVでは、電気は充電器、壁のコンセント、またはその他の電源からバッテリーへと一方通行で送られます。ユーザーにとって電気代は当然のことながら発生し、2020年代末までに販売される自動車の半分以上がEVになると予想されていることから、既に過負荷状態にある電力網への負担はさらに増大するでしょう。

双方向充電は、バッテリーから車のドライブトレイン以外の場所にエネルギーを逆方向に移動させることを可能にします。停電時には、適切に接続されたEVは住宅や事業所に電力を送り返し、数日間電力供給を維持することができます。このプロセスは、V2H（Vehicle-to-Home）またはV2B（Vehicle-to-Building）と呼ばれます。

さらに野心的な目標としては、EVは需要が高まった時（例えば、猛暑で誰もがエアコンを稼働させている時など）に電力網に電力を供給し、不安定さや停電を回避することも可能になります。これはVehicle-to-Grid（V2G）と呼ばれています。

ほとんどの車が95%の時間駐車していることを考えると、これは魅力的な戦略です。

しかし、双方向充電機能を備えた車を持っているだけでは、全ては実現しません。双方向に電力を流すための専用の充電器も必要です。早ければ来年にも実現するかもしれません。6月には、モントリオールに拠点を置くdcbelが、同社のr16ホーム・エナジー・ステーションが米国で家庭用として認定された初の双方向EV充電器になったと発表しました。

もう1つの双方向充電器であるWallboxのQuasar 2は、2024年前半にKia EV9で利用可能になる予定です。

ハードウェアのほかに、上流に電力を送ることで送電網に過大な負担がかからないようにするために、電力会社との相互接続契約も必要になります。

V2Gで投資を回収したい場合は、システムが快適な充電レベルを維持しながら、売電価格を最適なものにするためのソフトウェアが必要です。この分野の大手企業は、2010年にバージニア州シャーロッツビルに設立されたFermata Energyです。

「お客様は当社のプラットフォームに加入していただき、グリッド関連の作業はすべて当社が行います」と創業者のデイビッド・スラツキー氏は語る。「お客様は何も考える必要はありません。」

フェルマータは、米国全土で数多くのV2GおよびV2H実証実験に参画しています。デンバーにあるサステナビリティ志向のコワーキングスペース「アライアンス・センター」では、日産リーフが走行していない時にフェルマータの双方向充電器に接続されています。同センターによると、フェルマータの需要ピーク予測ソフトウェアは、ビハインド・ザ・メーターと呼ばれる需要充電管理によって、毎月300ドルの電気料金を節約できるとのことです。

フェルマータによると、ロードアイランド州バリルビルでは、下水処理場に駐車したリーフが、ピーク時に電力網に電気を放電することで、2年間の夏で約9,000ドルを稼いだという。

現在、V2Gシステムのほとんどは小規模な商用試験段階にあります。しかし、スラツキー氏は、住宅向けサービスがまもなく普及すると述べています。

「これは未来の話ではありません」と彼は言う。「実際には既に起こっています。ただ、規模が拡大しようとしているだけです。」

双方向充電：車両から自宅へ
双方向電力供給の最もシンプルな形態は、車両から負荷への電力供給（V2L）です。これにより、キャンプ用品、電動工具、あるいは他の電気自動車（V2V）を充電できます。さらに劇的な活用事例もあります。昨年、テキサス州の泌尿器科医クリストファー・ヤン氏は、停電中に愛車のリビアンR1Tピックアップトラックのバッテリーで工具に電力を供給し、精管切除手術を完了したと発表しました。

V2X（Vehicle to Everything）という言葉を耳にすることもあるかもしれません。これはV2HやV2G、あるいはマネージドチャージング（V1G）といった概念を包括する用語で、少々分かりにくいかもしれません。しかし、自動車業界の他の業界では、この略語を別の文脈で、車両と歩行者、街灯、交通データセンターなど、他の主体との間のあらゆる通信という意味で使用しています。

双方向充電の様々な形態の中で、V2Hは最も広く支持されている。これは、人為的な気候変動と電力網の整備不足により停電がはるかに頻繁に発生しているためだ。ウォール・ストリート・ジャーナルが連邦政府のデータを検証したところ、2020年には米国全土で180件を超える広範囲にわたる継続的な停電が発生しており、2000年には20件未満だった。

EVバッテリーストレージは、ディーゼル発電機やプロパン発電機に比べていくつかの利点があります。例えば、災害発生後、他の燃料供給源よりも早く電力が復旧する傾向があります。また、従来の発電機は騒音が大きく、扱いにくく、有害なガスを排出します。

V2Hは緊急時の電力供給以外にも、潜在的な節約効果があります。電気料金が高騰している時に蓄電した電力を自宅の電力として利用すれば、光熱費を削減できます。また、電力を送電網に逆流させる必要がないため、相互接続契約も必要ありません。

しかし、停電時にV2Hを使用するのはある程度までしか意味がないとエネルギーアナリストのアイスラー氏は言う。

「電力網が不安定で、場合によっては停電する可能性のある状況を想定している場合、その停電はどれくらい続くのか自問する必要があります」と彼は言う。「必要な時にEVを充電できるでしょうか？」

テスラも同様の批判をしました。3月に行われた投資家向け記者会見で双方向通信機能の追加を発表した際、CEOのイーロン・マスク氏はこの機能を「非常に不便」だと軽視しました。

「車のプラグを抜いたら家は真っ暗になる」と彼は言った。もちろん、V2Hはマスク氏独自の太陽電池「テスラ・パワーウォール」の直接的な競合となるだろう。

双方向充電：車両から電力網へ

多くの州では、住宅所有者がすでに屋根に設置したソーラーパネルで発電した余剰電力を電力網に売却できるようになっています。今年、米国で100万台以上が販売されると予想される電気自動車でも同じことが可能になったらどうなるでしょうか？

ロチェスター大学の研究者によると、ドライバーは年間120ドルから150ドルの光熱費を節約できる可能性があるという。

V2Gはまだ初期段階にあり、電力会社は送電網をどのように整備し、キロワットアワーを販売した顧客にどのように支払いを行うかを模索しているところです。しかし、世界中でパイロットプログラムが開始されています。米国最大の電力会社であるカリフォルニア州のパシフィック・ガス・アンド・エレクトリックは、最終的に双方向通信をどのように統合するかを検討するために、1170万ドル規模のパイロットプログラムに顧客を登録し始めています。

この計画では、住宅の顧客は双方向充電器の設置費用として最大2,500ドルを受け取ることができ、電力不足が予想される場合には、電力網に放電することで報酬を受け取ることができる。需要の深刻度と放電可能な容量に応じて、参加者は1イベントあたり10ドルから50ドルの報酬を受け取ることができると、PG&Eの広報担当者ポール・ドハティ氏は12月にdot.LAに語った。

PG&Eは、2030年までにサービスエリア内で300万台のEVをサポートし、そのうち200万台以上がV2Gをサポートできるようにするという目標を設定している。