V2H V2G V2L Wat zijn de toepassingen van bidirectioneel opladen?

Wat zijn de toepassingen van bidirectioneel opladen?
Bidirectionele laders kunnen voor twee verschillende toepassingen worden gebruikt. De eerste en meest besproken is Vehicle-to-grid of V2G, ontworpen om energie te leveren aan of te exporteren naar het elektriciteitsnet wanneer de vraag hoog is. Als duizenden voertuigen met V2G-technologie worden aangesloten en ingeschakeld, heeft dit de potentie om de manier waarop elektriciteit wordt opgeslagen en opgewekt op grote schaal te transformeren. Elektrische voertuigen hebben grote, krachtige accu's, dus het gecombineerde vermogen van duizenden voertuigen met V2G kan enorm zijn. Merk op dat V2X een term is die soms wordt gebruikt om alle drie de hieronder beschreven varianten te beschrijven.

Vehicle-to-grid of V2G – EV’s exporteren energie om het elektriciteitsnet te ondersteunen.
Vehicle-to-home of V2H – EV-energie wordt gebruikt om een ​​huis of bedrijf van stroom te voorzien.
Vehicle-to-load of V2L* – EV kan worden gebruikt om apparaten van stroom te voorzien of andere EV's op te laden
* V2L heeft geen bidirectionele lader nodig om te werken

De tweede toepassing van bidirectionele elektrische autoladers is Vehicle-to-home, oftewel V2H. Zoals de naam al doet vermoeden, maakt V2H het mogelijk om een ​​elektrische auto te gebruiken als een thuisbatterijsysteem om overtollige zonne-energie op te slaan en uw huis van stroom te voorzien. Een typisch thuisbatterijsysteem, zoals de Tesla Powerwall, heeft bijvoorbeeld een capaciteit van 13,5 kWh. Een gemiddelde elektrische auto daarentegen heeft een capaciteit van 65 kWh, wat overeenkomt met bijna vijf Tesla Powerwalls. Dankzij de grote batterijcapaciteit kan een volledig opgeladen elektrische auto een gemiddeld huishouden meerdere dagen achter elkaar van stroom voorzien, of veel langer in combinatie met zonnepanelen op het dak.

voertuig-naar-net – V2G
Bij Vehicle-to-grid (V2G) wordt een klein deel van de opgeslagen energie van de elektrische autobatterij naar het elektriciteitsnet geëxporteerd wanneer dat nodig is, afhankelijk van de serviceovereenkomst. Om deel te nemen aan V2G-programma's zijn een bidirectionele DC-lader en een compatibele elektrische auto vereist. Uiteraard zijn er financiële prikkels om dit te doen en krijgen eigenaren van elektrische auto's krediet of lagere elektriciteitskosten. Elektrische auto's met V2G kunnen de eigenaar ook in staat stellen om deel te nemen aan een virtueel energiecentraleprogramma (VPP) om de stabiliteit van het net te verbeteren en stroom te leveren tijdens piekmomenten. Slechts een handvol elektrische auto's beschikt momenteel over V2G- en bidirectionele DC-laadmogelijkheden; dit zijn onder andere de latere Nissan Leaf (ZE1) en de Mitsubishi Outlander of Eclipse plug-in hybrides.

Ondanks de publiciteit vormen de uitdagingen op het gebied van regelgeving en het gebrek aan standaard bidirectionele laadprotocollen en -connectoren een van de problemen bij de uitrol van V2G-technologie. Bidirectionele laders worden, net als zonne-omvormers, beschouwd als een andere vorm van energieopwekking en moeten voldoen aan alle wettelijke veiligheids- en uitschakelnormen in geval van een stroomstoring. Om deze complexiteit te overwinnen, hebben sommige autofabrikanten, zoals Ford, eenvoudige bidirectionele AC-laadsystemen ontwikkeld die alleen werken met elektrische voertuigen van Ford om stroom te leveren aan de woning in plaats van deze terug te leveren aan het net. Andere fabrikanten, zoals Nissan, werken met universele bidirectionele laders zoals de Wallbox Quasar, die hieronder nader wordt beschreven. Lees meer over de voordelen van V2G-technologie.
Tegenwoordig zijn de meeste elektrische auto's uitgerust met de standaard CCS DC-laadpoort. Momenteel is de onlangs uitgebrachte Ford F-150 Lightning EV de enige elektrische auto die een CCS-poort gebruikt voor bidirectioneel laden. In de nabije toekomst zullen echter meer elektrische auto's met CCS-aansluitingen beschikbaar komen met V2H- en V2G-mogelijkheden. VW heeft aangekondigd dat zijn elektrische ID-auto's mogelijk ergens in 2023 bidirectioneel laden zullen bieden.
2. Voertuig naar huis – V2H
Vehicle-to-home (V2H) is vergelijkbaar met V2G, maar de energie wordt lokaal gebruikt om een ​​huis van stroom te voorzien in plaats van terug te leveren aan het elektriciteitsnet. Hierdoor kan de elektrische auto functioneren als een regulier huishoudelijk accusysteem en zo de zelfvoorziening vergroten, vooral in combinatie met zonnepanelen op het dak. Het meest voor de hand liggende voordeel van V2H is echter de mogelijkheid om noodstroom te leveren tijdens een stroomstoring.

Om V2H te laten werken, zijn een compatibele bidirectionele EV-lader en aanvullende apparatuur nodig, waaronder een energiemeter (CT-meter) die op het hoofdaansluitpunt van het net is geïnstalleerd. De CT-meter bewaakt de energiestroom van en naar het net. Wanneer het systeem detecteert dat uw huis netstroom verbruikt, geeft het de bidirectionele EV-lader het signaal om een ​​gelijke hoeveelheid te ontladen, waardoor eventuele netstroom wordt gecompenseerd. Wanneer het systeem detecteert dat er energie wordt geëxporteerd via een zonnepaneel op het dak, leidt het deze energie om naar de EV, wat vergelijkbaar is met de werking van slimme EV-laders. Om noodstroom te kunnen leveren in geval van een stroomstoring of noodsituatie, moet het V2H-systeem de netstoring kunnen detecteren en deze van het net kunnen isoleren met behulp van een automatische contactor (schakelaar). Dit staat bekend als eilandbedrijf, en de bidirectionele omvormer werkt in wezen als een off-grid omvormer die gebruikmaakt van de EV-accu. Netisolatie is vereist om noodstroom mogelijk te maken, net zoals hybride omvormers die worden gebruikt in back-up batterijsystemen.