双方向充電とは何ですか？

ほとんどの電気自動車では、電力は充電器、壁のコンセント、その他の電源からバッテリーへと一方通行で流れます。電気代は当然ながら利用者の負担となり、今世紀末までに自動車販売台数の半分以上が電気自動車になると予想されることから、既に過負荷状態にある電力網への負担はますます増大するでしょう。

双方向充電では、バッテリーから車の駆動系以外のものへエネルギーを逆方向に送ることができます。停電時には、適切に接続されたEVは電力を住宅や事業所に送り返し、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、車両間電力供給（V2H）または車両間電力供給（V2B）として知られています。

さらに野心的な考えとしては、電気自動車は電力需要が高い時（例えば、猛暑で皆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、電力供給の不安定化や停電を回避することも可能になります。これは、車両間電力供給（V2G）として知られています。

ほとんどの車は時間の95％を駐車されたままにしていることを考えると、それは魅力的な戦略だ。

しかし、双方向通信機能を備えた車を持つことは、問題解決のほんの一部に過ぎません。エネルギーが双方向に流れることを可能にする特別な充電器も必要です。早ければ来年にも、その充電器が登場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社が、同社のr16 Home Energy Stationが米国で初めて家庭用として認証された双方向EV充電器になったと発表しました。

双方向充電器のもう1つ、Wallbox社のQuasar 2は、2024年前半にKia EV9向けに発売される予定です。

ハードウェア以外にも、電力会社との相互接続契約が必要になります。これは、上流に電力を送ることで送電網に過負荷がかからないようにするためのものです。

V2Gへの投資の一部を回収したいのであれば、システムを制御して快適な充電レベルを維持しつつ、売電するエネルギーに対して最適な価格を得るためのソフトウェアが必要になります。この分野の大手企業は、2010年に設立されたバージニア州シャーロッツビルに拠点を置くFermata Energyです。

「お客様は当社のプラットフォームに登録していただくだけで、グリッド関連の作業はすべて当社が行います」と創設者のデビッド・スルツキー氏は語る。「お客様は何も考える必要はありません。」

Fermataは、米国各地で数多くのV2GおよびV2Hの実証実験に協力してきました。デンバーにあるサステナビリティ重視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ときはFermata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、Fermataの需要ピーク予測ソフトウェアは、メーター後方の需要料金管理と呼ばれる仕組みにより、電気料金を毎月300ドル節約できるとのことです。

フェルマータ社によると、ロードアイランド州ブリルビルでは、下水処理場に駐車されたリーフが、ピーク時に電力網に電力を供給することで、2年間で約9,000ドルの収益を上げたという。

現在、V2G（Vehicle-to-Grid）システムのほとんどは小規模な商用試験段階にある。しかし、スラツキー氏によれば、住宅向けサービスは間もなく普及するだろうという。

「これは未来の話ではない」と彼は言う。「実際、すでに起こっていることだ。ただ、これから規模が拡大していくだけだ。」

双方向充電：車両から家庭へ
双方向電力の最もシンプルな形態は、車両から負荷への電力供給、すなわちV2Lとして知られています。これを使えば、キャンプ用品、電動工具、あるいは別の電気自動車（V2Vとして知られています）を充電できます。より劇的な使用例もあります。昨年、テキサス州の泌尿器科医クリストファー・ヤン氏は、停電中に自身のRivian R1Tピックアップトラックのバッテリーで工具を動かし、精管切除手術を完了したと発表しました。

V2X（Vehicle to Everything）という用語を耳にすることもあるでしょう。これはV2HやV2G、あるいはV1Gと呼ばれる管理型充電など、様々なものを包括するやや紛らわしい用語です。しかし、自動車業界では、この略語を別の文脈で、歩行者、街灯、交通データセンターなど、車両と他のエンティティとの間のあらゆる種類の通信を意味する言葉として使う人もいます。

双方向充電の様々な方式の中でも、V2H（Vehicle-to-Home）は最も幅広い支持を得ている。これは、人為的な気候変動や電力網の維持管理の不備により、停電が以前よりも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分析したところによると、2020年には米国全土で180件以上の広範囲にわたる長期的な停電が発生しており、2000年の20件未満から大幅に増加している。

電気自動車のバッテリー蓄電システムは、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、他の燃料源よりも早く電力が復旧することが多い点が挙げられます。また、従来の発電機は騒音が大きく、かさばり、有害な排気ガスを排出します。

V2Hは非常用電源の供給に加えて、電気料金の節約にもつながる可能性があります。電気料金が高い時間帯に蓄電したエネルギーを使って家庭の電力を供給すれば、電気料金を抑えることができます。また、電力網に電力を送り返す必要がないため、系統連系契約も不要です。

しかし、停電時にV2Hを利用することには一定の限度があると、エネルギーアナリストのアイスラー氏は述べている。

「電力網が不安定で、場合によっては停止する可能性もある状況を想定した場合、その停止がどれくらい続くのかを自問自答する必要があります」と彼は言う。「必要な時に電気自動車を充電できるでしょうか？」

同様の批判はテスラからも寄せられた。3月に開催された投資家向け説明会で、テスラは双方向通信機能を追加すると発表したが、その際、CEOのイーロン・マスク氏は、この機能を「極めて不便」だと軽視した。

「車をコンセントから抜くと、家全体が真っ暗になる」と彼は述べた。もちろん、V2Hはマスク氏独自の太陽光発電用蓄電池であるテスラ・パワーウォールの直接の競合製品となるだろう。

双方向充電：車両から電力網へ

多くの州では、住宅所有者が屋上ソーラーパネルで発電した余剰電力を電力網に売電することが既に可能になっている。今年米国で販売されると予想される100万台以上の電気自動車（EV）が、同様のことが可能になったらどうなるだろうか？

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ドルのエネルギー料金を節約できる可能性があるという。

V2Gはまだ黎明期にあり、電力会社は送電網の準備方法や、電力を売電する顧客への支払い方法を模索している段階だ。しかし、世界中で試験プログラムが開始されている。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・エレクトリック社は、双方向通信を最終的にどのように統合するかを検証するため、1,170万ドルの試験プログラムに顧客の登録を開始した。

この計画では、一般家庭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際には電力網に電力を放電することで報酬を受け取ることができる。PG&Eの広報担当者ポール・ドハーティ氏は12月にdot.LAに対し、電力不足の深刻度と人々が放電する意思のある容量に応じて、参加者は1回のイベントで10ドルから50ドルを稼ぐことができると語った。

PG&Eは、2030年までにサービス提供エリア内で300万台の電気自動車（EV）をサポートするという目標を設定しており、そのうち200万台以上がV2G（Vehicle-to-Grid）に対応できる能力を持つとしている。