O que é carregamento bidirecional?

Na maioria dos veículos elétricos, a eletricidade flui em uma única direção — do carregador, tomada ou outra fonte de energia para a bateria. Há um custo óbvio para o usuário em relação à eletricidade e, com mais da metade de todas as vendas de carros previstas para serem de veículos elétricos até o final da década, isso representa uma carga crescente sobre as redes elétricas já sobrecarregadas.

O carregamento bidirecional permite transferir energia na direção oposta, da bateria para algo que não seja o sistema de transmissão do carro. Durante uma queda de energia, um veículo elétrico devidamente conectado pode enviar eletricidade de volta para uma casa ou empresa e manter a energia ligada por vários dias, um processo conhecido como veículo para casa (V2H) ou veículo para edifício (V2B).

De forma mais ambiciosa, seu veículo elétrico também poderia fornecer energia à rede quando a demanda for alta — por exemplo, durante uma onda de calor, quando todos estão usando ar-condicionado — e evitar instabilidade ou apagões. Isso é conhecido como veículo para rede (V2G).

Considerando que a maioria dos carros fica estacionada 95% do tempo, é uma estratégia tentadora.

Mas ter um carro com capacidade bidirecional é apenas parte da solução. Você também precisa de um carregador especial que permita o fluxo de energia nos dois sentidos. Poderemos ver isso já no próximo ano: em junho, a dcbel, com sede em Montreal, anunciou que sua estação de energia residencial r16 se tornou o primeiro carregador bidirecional para veículos elétricos certificado para uso residencial nos EUA.

Outro carregador bidirecional, o Quasar 2 da Wallbox, estará disponível para o Kia EV9 no primeiro semestre de 2024.

Além do hardware, você também precisará de um acordo de interconexão com a sua companhia elétrica, garantindo que o envio de energia para a rede não a sobrecarregue.

E se você quiser recuperar parte do seu investimento com V2G, precisará de um software que oriente o sistema para manter um nível de carga que lhe seja confortável, ao mesmo tempo que lhe garanta o melhor preço pela energia que você vende de volta. A principal empresa nesse segmento é a Fermata Energy, sediada em Charlottesville, Virgínia, e fundada em 2010.

“Os clientes se inscrevem na nossa plataforma e nós cuidamos de toda a parte da rede elétrica”, diz o fundador David Slutzky. “Eles não precisam se preocupar com isso.”

A Fermata tem participado de diversos projetos-piloto de V2G (Vehicle-to-Grid) e V2H (Vehicle-to-Helping) nos EUA. No Alliance Center, um espaço de coworking com foco em sustentabilidade em Denver, um Nissan Leaf é conectado a um carregador bidirecional da Fermata quando não está sendo usado. O centro afirma que o software de previsão de pico de demanda da Fermata permite economizar US$ 300 por mês na conta de luz, graças ao que é conhecido como gerenciamento de demanda atrás do medidor.

Em Burrillville, Rhode Island, um Leaf estacionado em uma estação de tratamento de águas residuais arrecadou quase US$ 9.000 ao longo de dois verões, de acordo com a Fermata, ao descarregar eletricidade de volta para a rede durante os horários de pico.

Atualmente, a maioria das instalações V2G são testes comerciais de pequena escala. Mas Slutzky afirma que o serviço residencial em breve será onipresente.

“Isso não é algo do futuro”, diz ele. “Na verdade, já está acontecendo. Só que agora está prestes a ganhar escala.”

Carregamento bidirecional: veículo para casa
A forma mais simples de energia bidirecional é conhecida como veículo para carga, ou V2L. Com ela, você pode carregar equipamentos de camping, ferramentas elétricas ou outro veículo elétrico (conhecido como V2V). Existem casos de uso mais impressionantes: no ano passado, o urologista texano Christopher Yang anunciou que havia realizado uma vasectomia durante um apagão, utilizando a bateria de sua picape Rivian R1T para alimentar suas ferramentas.

Você também pode ouvir o termo V2X, ou veículo para tudo. É um termo abrangente um tanto confuso que pode ser usado para se referir a V2H, V2G ou até mesmo apenas ao carregamento gerenciado, conhecido como V1G. Mas outros na indústria automotiva usam a abreviação, em um contexto diferente, para se referir a qualquer tipo de comunicação entre o veículo e outra entidade, incluindo pedestres, semáforos ou centros de dados de tráfego.

Das várias versões de carregamento bidirecional, o V2H (Vehicle-to-Helping) é a que possui o maior apoio, visto que as mudanças climáticas causadas pelo homem e as redes elétricas mal conservadas tornaram as interrupções de energia muito mais comuns. Houve mais de 180 interrupções generalizadas e prolongadas nos EUA em 2020, de acordo com uma análise de dados federais feita pelo Wall Street Journal, um aumento significativo em relação às menos de duas dezenas registradas em 2000.

O armazenamento de energia em baterias para veículos elétricos oferece diversas vantagens em relação aos geradores a diesel ou propano, incluindo o fato de que, após um desastre, a energia elétrica geralmente é restabelecida mais rapidamente do que com outras fontes de combustível. Além disso, os geradores tradicionais são barulhentos, volumosos e emitem gases tóxicos.

Além de fornecer energia de emergência, o V2H pode potencialmente economizar dinheiro: se você usar a energia armazenada para alimentar sua casa quando as tarifas de eletricidade estiverem mais altas, poderá reduzir suas contas de energia. E você não precisa de um contrato de interconexão, pois não está injetando eletricidade de volta na rede.

Mas usar V2H em um apagão só faz sentido até certo ponto, afirma o analista de energia Eisler.

“Se você está diante de uma situação em que a rede elétrica é instável e pode até mesmo entrar em colapso, você precisa se perguntar: quanto tempo esse colapso vai durar?”, diz ele. “Você vai conseguir recarregar esse veículo elétrico quando precisar?”

Uma crítica semelhante veio da Tesla — durante a mesma conferência de imprensa para investidores em março, na qual anunciou que adicionaria funcionalidade bidirecional. Naquele evento, o CEO Elon Musk minimizou o recurso, classificando-o como "extremamente inconveniente".

“Se você desconectar o carro da tomada, sua casa fica sem energia”, comentou ele. É claro que o V2H seria um concorrente direto do Tesla Powerwall, a bateria solar patenteada por Musk.

Carregamento bidirecional: veículo para rede

Em muitos estados, os proprietários de imóveis já podem vender o excedente de energia gerado por painéis solares instalados em seus telhados de volta para a rede elétrica. E se os mais de 1 milhão de veículos elétricos que se espera serem vendidos nos EUA este ano pudessem fazer o mesmo?

Segundo pesquisadores da Universidade de Rochester, os motoristas poderiam economizar entre US$ 120 e US$ 150 por ano em suas contas de energia.

A tecnologia V2G ainda está em seus primórdios — as empresas de energia ainda estão descobrindo como preparar a rede e como remunerar os clientes que lhes vendem quilowatts-hora. Mas programas piloto estão sendo lançados em todo o mundo: a Pacific Gas and Electric da Califórnia, a maior concessionária de energia dos EUA, começou a inscrever clientes em um projeto piloto de US$ 11,7 milhões para definir como integrará a bidirecionalidade.

Segundo o plano, os clientes residenciais receberão até US$ 2.500 para ajudar a custear a instalação de um carregador bidirecional e serão pagos para devolver eletricidade à rede quando houver previsão de escassez. Dependendo da gravidade da necessidade e da capacidade que as pessoas estiverem dispostas a disponibilizar, os participantes poderão ganhar entre US$ 10 e US$ 50 por evento, disse Paul Doherty, porta-voz da PG&E, ao dot.LA em dezembro.

A PG&E estabeleceu a meta de dar suporte a 3 milhões de veículos elétricos em sua área de atuação até 2030, sendo que mais de 2 milhões deles serão compatíveis com a tecnologia V2G (Vehicle-to-Grid).