Wat is bidirectioneel opladen?

Bij de meeste elektrische auto's gaat de elektriciteit maar één kant op: van de oplader, het stopcontact of een andere stroombron naar de accu. De gebruiker betaalt uiteraard kosten voor deze elektriciteit en, aangezien naar verwachting meer dan de helft van alle autoverkopen tegen het einde van dit decennium elektrische auto's zullen zijn, vormt dit een steeds grotere belasting voor de toch al overbelaste elektriciteitsnetten.

Bidirectioneel laden maakt het mogelijk om energie de andere kant op te sturen, van de batterij naar iets anders dan de aandrijflijn van de auto. Tijdens een stroomstoring kan een correct gekoppelde elektrische auto elektriciteit terugleveren aan een huis of bedrijf en de stroomvoorziening gedurende meerdere dagen in stand houden. Dit proces staat bekend als vehicle-to-home (V2H) of vehicle-to-building (V2B).

Een ambitieuzer scenario is dat uw elektrische auto ook stroom aan het net kan leveren wanneer de vraag hoog is – bijvoorbeeld tijdens een hittegolf wanneer iedereen de airconditioning aan heeft – en zo instabiliteit of stroomuitval kan voorkomen. Dit staat bekend als vehicle-to-grid (V2G).

Aangezien de meeste auto's 95% van de tijd geparkeerd staan, is het een verleidelijke strategie.

Maar een auto met bidirectionele laadmogelijkheid is slechts een deel van het verhaal. Je hebt ook een speciale lader nodig die energie in beide richtingen kan laten stromen. Zo'n lader zouden we al volgend jaar kunnen zien: in juni kondigde het in Montreal gevestigde dcbel aan dat zijn r16 Home Energy Station de eerste bidirectionele EV-lader was die gecertificeerd is voor residentieel gebruik in de VS.

Een andere bidirectionele lader, de Quasar 2 van Wallbox, zal in de eerste helft van 2024 beschikbaar komen voor de Kia EV9.

Naast de hardware heb je ook een aansluitingsovereenkomst met je elektriciteitsleverancier nodig. Deze overeenkomst garandeert dat het leveren van stroom aan het net de bestaande infrastructuur niet overbelast.

En als u een deel van uw investering met V2G wilt terugverdienen, heeft u software nodig die het systeem aanstuurt om een ​​laadniveau te handhaven waar u zich prettig bij voelt, terwijl u tegelijkertijd de beste prijs krijgt voor de energie die u teruglevert. De belangrijkste speler op dit gebied is Fermata Energy, een bedrijf uit Charlottesville, Virginia, opgericht in 2010.

"Klanten nemen een abonnement op ons platform en wij regelen al dat netwerkbeheer," zegt oprichter David Slutzky. "Zij hoeven er niet over na te denken."

Fermata heeft in de VS aan talrijke V2G- en V2H-pilotprojecten meegewerkt. Bij het Alliance Center, een duurzaamheidsgerichte coworkingruimte in Denver, staat een Nissan Leaf aangesloten op een bidirectionele Fermata-lader wanneer er niet mee gereden wordt. Het centrum zegt dat de software van Fermata voor het voorspellen van piekbelastingen hen $300 per maand bespaart op de elektriciteitsrekening dankzij wat bekend staat als 'demand-the-meter demand charge management'.

In Burrillville, Rhode Island, verdiende een Nissan Leaf die geparkeerd stond bij een afvalwaterzuiveringsinstallatie volgens Fermata in twee zomers bijna 9.000 dollar door tijdens piekuren elektriciteit terug te leveren aan het net.

Momenteel zijn de meeste V2G-systemen kleinschalige commerciële proefprojecten. Maar Slutzky zegt dat residentiële dienstverlening binnenkort alomtegenwoordig zal zijn.

"Dit is geen toekomstmuziek," zegt hij. "Het gebeurt eigenlijk al. Het staat alleen op het punt om op grotere schaal te worden toegepast."

Opladen in beide richtingen: van voertuig naar huis
De eenvoudigste vorm van bidirectionele stroomvoorziening staat bekend als voertuig-naar-lader, of V2L. Hiermee kun je kampeeruitrusting, elektrisch gereedschap of een ander elektrisch voertuig opladen (bekend als V2V). Er zijn ook meer extreme voorbeelden: vorig jaar kondigde de Texaanse uroloog Christopher Yang aan dat hij tijdens een stroomstoring een vasectomie had uitgevoerd door zijn gereedschap van stroom te voorzien met de accu van zijn Rivian R1T pick-up.

Je hoort misschien ook wel eens de term V2X, oftewel Vehicle to Everything. Het is een ietwat verwarrende verzamelterm die een overkoepelende term kan zijn voor V2H, V2G of zelfs gewoon beheerd opladen, ook wel bekend als V1G. Maar anderen in de auto-industrie gebruiken de afkorting in een andere context, namelijk voor elke vorm van communicatie tussen het voertuig en een andere entiteit, zoals voetgangers, straatverlichting of verkeersdatacenters.

Van de verschillende varianten van bidirectioneel laden geniet V2H de breedste steun, omdat door de mens veroorzaakte klimaatverandering en slecht onderhouden elektriciteitsnetten stroomuitval veel vaker voorkomen. Volgens een analyse van federale gegevens door de Wall Street Journal waren er in 2020 meer dan 180 grootschalige, langdurige stroomstoringen in de VS, tegenover minder dan twintig in 2000.

De opslagcapaciteit van elektrische voertuigen in accu's heeft verschillende voordelen ten opzichte van diesel- of propaangeneratoren. Zo is de elektriciteitsvoorziening na een ramp doorgaans sneller hersteld dan bij andere brandstofbronnen. Traditionele generatoren zijn bovendien lawaaierig, onhandig en stoten schadelijke dampen uit.

Naast het leveren van noodstroom kan V2H u mogelijk geld besparen: als u opgeslagen energie gebruikt om uw huis van stroom te voorzien wanneer de elektriciteitstarieven hoger zijn, kunt u uw energierekening verlagen. En u hebt geen aansluitingsovereenkomst nodig, omdat u geen elektriciteit teruglevert aan het net.

Maar het gebruik van V2H tijdens een stroomstoring is slechts tot op zekere hoogte zinvol, zegt energieanalist Eisler.

"Als je te maken hebt met een situatie waarin het elektriciteitsnet onbetrouwbaar is en zelfs kan uitvallen, moet je jezelf afvragen hoe lang die storing gaat duren", zegt hij. "Kun je die elektrische auto dan nog opladen wanneer dat nodig is?"

Een soortgelijke kritiek kwam van Tesla zelf – tijdens dezelfde persconferentie voor investeerders in maart waar het bedrijf aankondigde bidirectionele functionaliteit toe te voegen. CEO Elon Musk bagatelliseerde de functie toen als "extreem onhandig".

"Als je je auto loskoppelt, valt het in huis uit," merkte hij op. V2H zou natuurlijk een directe concurrent zijn van de Tesla Powerwall, Musks eigen zonnebatterij.

Bidirectioneel opladen: van voertuig naar elektriciteitsnet

Huiseigenaren in veel staten kunnen de overtollige energie die ze met zonnepanelen op hun dak opwekken al terugleveren aan het elektriciteitsnet. Wat als de meer dan 1 miljoen elektrische auto's die naar verwachting dit jaar in de VS verkocht zullen worden, hetzelfde zouden kunnen?

Volgens onderzoekers van de Universiteit van Rochester zouden automobilisten jaarlijks tussen de 120 en 150 dollar kunnen besparen op hun energierekening.

V2G staat nog in de kinderschoenen — energiebedrijven zijn nog aan het uitzoeken hoe ze het netwerk moeten voorbereiden en hoe ze klanten moeten betalen die kilowattuur aan hen verkopen. Maar er worden wereldwijd pilotprogramma's gelanceerd: Pacific Gas and Electric in Californië, het grootste energiebedrijf van de VS, is begonnen met het inschrijven van klanten voor een pilot van 11,7 miljoen dollar om te onderzoeken hoe het uiteindelijk bidirectionele communicatie zal integreren.

Volgens het plan ontvangen particuliere klanten tot $2.500 voor de installatie van een bidirectionele lader en worden ze betaald om elektriciteit terug te leveren aan het net wanneer er een tekort wordt verwacht. Afhankelijk van de ernst van de behoefte en de hoeveelheid elektriciteit die mensen bereid zijn terug te leveren, kunnen deelnemers tussen de $10 en $50 per keer verdienen, vertelde PG&E-woordvoerder Paul Doherty in december aan dot.LA.

PG&E heeft als doel gesteld om tegen 2030 3 miljoen elektrische voertuigen in haar servicegebied te ondersteunen, waarvan meer dan 2 miljoen geschikt moeten zijn voor V2G (Vehicle-to-Grid).