Vehicle-to-Grid-Lösungen für Elektrofahrzeuge
Was ist V2G und V2X?
V2G steht für „Vehicle-to-Grid“ und ist eine Technologie, die es ermöglicht, Energie aus der Batterie eines Elektroautos in das Stromnetz zurückzuspeisen.Mit der Vehicle-to-Grid-Technologie kann eine Autobatterie auf der Grundlage verschiedener Signale geladen und entladen werden – beispielsweise der Energieproduktion oder des Energieverbrauchs in der Nähe.
V2X bedeutet Vehicle-to-Everything.Es umfasst viele verschiedene Anwendungsfälle wie Vehicle-to-Home (V2H), Vehicle-to-Building (V2B) und Vehicle-to-Grid.Je nachdem, ob Sie den Strom aus der Batterie Ihres Elektrofahrzeugs für Ihr Zuhause oder für Gebäudestromverbraucher nutzen möchten, gibt es für jeden dieser Anwendungsfälle unterschiedliche Abkürzungen.Ihr Fahrzeug kann für Sie arbeiten, auch wenn eine Rückspeisung ins Netz für Sie nicht der Fall wäre.
Kurz gesagt: Die Idee hinter „Vehicle-to-Grid“ ähnelt dem herkömmlichen intelligenten Laden.Durch intelligentes Laden, auch V1G-Laden genannt, können wir das Laden von Elektroautos so steuern, dass die Ladeleistung bei Bedarf erhöht und verringert werden kann.Vehicle-to-Grid geht noch einen Schritt weiter und ermöglicht die vorübergehende Rückspeisung des geladenen Stroms aus Autobatterien ins Netz, um Schwankungen in der Energieerzeugung und im Energieverbrauch auszugleichen.
2. Warum sollten Sie sich für V2G interessieren?
Um es kurz zu machen: Vehicle-to-Grid trägt zur Eindämmung des Klimawandels bei, indem es unserem Energiesystem ermöglicht, immer mehr erneuerbare Energien auszugleichen.Um die Klimakrise erfolgreich zu bewältigen, müssen im Energie- und Mobilitätssektor jedoch drei Dinge passieren: Dekarbonisierung, Energieeffizienz und Elektrifizierung.
Im Kontext der Energieerzeugung bezieht sich Dekarbonisierung auf den Einsatz erneuerbarer Energiequellen wie Solar- und Windkraft.Dies bringt das Problem der Energiespeicherung mit sich.Während fossile Brennstoffe als eine Form der Energiespeicherung betrachtet werden können, da sie beim Verbrennen Energie freisetzen, funktionieren Wind- und Solarenergie unterschiedlich.Energie sollte entweder dort genutzt werden, wo sie erzeugt wird, oder irgendwo für die spätere Nutzung gespeichert werden.Daher macht das Wachstum der erneuerbaren Energien unser Energiesystem unweigerlich volatiler und erfordert neue Wege zum Ausgleich und zur Speicherung der zu nutzenden Energie.
Gleichzeitig trägt der Transportsektor seinen Teil zur CO2-Reduzierung bei, und als bemerkenswerter Beweis dafür nimmt die Zahl der Elektrofahrzeuge stetig zu.Batterien für Elektrofahrzeuge sind mit Abstand die kostengünstigste Form der Energiespeicherung, da sie keine zusätzlichen Investitionen in Hardware erfordern.
Im Vergleich zum unidirektionalen Smart Charging kann mit V2G die Batteriekapazität effizienter genutzt werden.V2X verwandelt das Laden von Elektrofahrzeugen von der Nachfragereaktion in eine Batterielösung.Es ermöglicht eine zehnmal effizientere Nutzung des Akkus im Vergleich zum unidirektionalen intelligenten Laden.
Vehicle-to-Grid-Lösungen
Stationäre Energiespeicher – gewissermaßen große Powerbanks – werden immer häufiger eingesetzt.Sie sind eine praktische Möglichkeit, Energie beispielsweise aus großen Solarkraftwerken zu speichern.Beispielsweise bieten Tesla und Nissan Heimbatterien auch für Verbraucher an.Diese Heimbatterien sind zusammen mit Sonnenkollektoren und Heimladestationen für Elektrofahrzeuge eine hervorragende Möglichkeit, Energieproduktion und -verbrauch in Einfamilienhäusern oder kleinen Gemeinden auszugleichen.Eine der häufigsten Formen der Speicherung sind derzeit Pumpstationen, in denen Wasser zur Energiespeicherung auf und ab gepumpt wird.
In größerem Maßstab und im Vergleich zu Elektrofahrzeugen sind diese Energiespeicher teurer in der Bereitstellung und erfordern erhebliche Investitionen.Da die Zahl der Elektrofahrzeuge kontinuierlich steigt, bieten Elektroautos eine Speichermöglichkeit ohne zusätzliche Kosten.
Wir bei Virta glauben, dass Elektroautos einfach die intelligenteste Möglichkeit sind, die Produktion erneuerbarer Energien zu unterstützen, da Elektrofahrzeuge in Zukunft Teil unseres Lebens sein werden – unabhängig davon, wie wir sie nutzen.
3. Wie funktioniert Vehicle-to-Grid?
Beim praktischen Einsatz von V2G kommt es vor allem darauf an, sicherzustellen, dass die Autobatterien von Elektrofahrzeugfahrern im Bedarfsfall über ausreichend Energie verfügen.Wenn sie morgens zur Arbeit fahren, muss die Autobatterie voll genug sein, um bei Bedarf zur Arbeit und zurück fahren zu können.Dies ist die Grundvoraussetzung von V2G und jeder anderen Ladetechnologie: Der Fahrer eines Elektrofahrzeugs muss kommunizieren können, wann er das Auto ausstecken möchte und wie voll die Batterie zu diesem Zeitpunkt sein sollte.
Bei der Installation eines Ladegeräts besteht der erste Schritt darin, die elektrische Anlage des Gebäudes zu überprüfen.Der Stromanschluss kann ein Hindernis für das Projekt zur Installation von Ladestationen für Elektrofahrzeuge darstellen oder die Kosten erheblich erhöhen, falls der Anschluss modernisiert werden muss.
Vehicle-to-Grid sowie andere intelligente Energiemanagementfunktionen ermöglichen das Laden von Elektrofahrzeugen überall, unabhängig von der Umgebung, dem Standort oder dem Betriebsgelände.Die Vorteile von V2G für Gebäude werden sichtbar, wenn der Strom aus Autobatterien dort eingesetzt wird, wo er am meisten benötigt wird (wie im vorherigen Kapitel beschrieben).Vehicle-to-Grid trägt dazu bei, den Strombedarf auszugleichen und unnötige Kosten für den Aufbau eines Stromsystems zu vermeiden.Mit V2G können die kurzzeitigen Stromverbrauchsspitzen im Gebäude mit Hilfe von Elektroautos ausgeglichen werden und es muss keine zusätzliche Energie aus dem Netz bezogen werden.
Für das Stromnetz
Auch die Fähigkeit von Gebäuden, ihren Strombedarf mit V2G-Ladestationen auszugleichen, entlastet das Stromnetz in größerem Umfang.Dies wird sich als nützlich erweisen, wenn die Menge an erneuerbarer Energie im Netz, die mit Wind- und Solarenergie erzeugt wird, zunimmt.Ohne Vehicle-to-Grid-Technologie muss Energie aus Reservekraftwerken zugekauft werden, was in Spitzenzeiten zu höheren Strompreisen führt, da die Inbetriebnahme dieser zusätzlichen Kraftwerke ein kostspieliges Verfahren ist.Ohne Kontrolle müssen Sie diesen vorgegebenen Preis akzeptieren, aber mit V2G sind Sie in der Lage, Ihre Kosten und Gewinne zu optimieren.Mit anderen Worten: V2G ermöglicht es Energieunternehmen, mit dem Strom im Netz Ping-Pong zu spielen.
Für Verbraucher
Warum sollten sich Verbraucher dann als Reaktion auf die Nachfrage an Vehicle-to-Grid beteiligen?Wie wir bereits erklärt haben, schadet es ihnen nicht, aber nützt es ihnen auch etwas?
Da davon auszugehen ist, dass sich die Vehicle-to-Grid-Lösungen für Energieunternehmen finanziell positiv auswirken werden, besteht für sie ein klarer Anreiz, die Verbraucher zur Teilnahme zu ermutigen.Schließlich reichen die mit der V2G-Technologie kompatiblen Technologien, Geräte und Fahrzeuge nicht aus – Verbraucher müssen teilnehmen, ihre Autobatterien anschließen und für die Nutzung von V2G freigeben.Es ist zu erwarten, dass Verbraucher in Zukunft in größerem Umfang belohnt werden, wenn sie bereit sind, ihre Autobatterien als Ausgleichselemente zu nutzen.
4. Wie wird Vehicle-to-Grid zum Mainstream?
V2G-Lösungen sind bereit, auf den Markt zu kommen und ihre Wirkung zu entfalten.Dennoch müssen einige Hürden überwunden werden, bevor V2G zum Mainstream-Energiemanagement-Tool wird.
A. V2G-Technologie und -Geräte
Mehrere Hardwareanbieter haben Gerätemodelle entwickelt, die mit der Vehicle-to-Grid-Technologie kompatibel sind.Wie alle anderen Ladegeräte gibt es auch V2G-Ladegeräte bereits in vielen Formen und Größen.
Normalerweise liegt die maximale Ladeleistung bei etwa 10 kW – gerade genug für das Laden zu Hause oder am Arbeitsplatz.In Zukunft werden noch umfassendere Ladelösungen zum Einsatz kommen.Bei Vehicle-to-Grid-Ladegeräten handelt es sich um DC-Ladegeräte, da so die unidirektionalen Bordladegeräte der Fahrzeuge umgangen werden können.Es gab auch Projekte, bei denen ein Fahrzeug über ein integriertes Gleichstromladegerät verfügt und das Fahrzeug an ein Wechselstromladegerät angeschlossen werden kann.Dies ist jedoch heute keine gängige Lösung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Geräte vorhanden und machbar sind, es jedoch immer noch Raum für Verbesserungen gibt, wenn die Technologie ausgereift ist.
V2G-kompatible Fahrzeuge
Derzeit haben CHAdeMo-Fahrzeuge (wie Nissan) andere Autohersteller überholt, indem sie V2G-kompatible Automodelle auf den Markt gebracht haben.Alle auf dem Markt befindlichen Nissan Leaf können mit Vehicle-to-Grid-Stationen entladen werden.Die Fähigkeit, V2G zu unterstützen, ist für Fahrzeuge eine echte Sache und viele andere Hersteller werden hoffentlich bald dem Club der Vehicle-to-Grid-Kompatibilität beitreten.Beispielsweise hat Mitsubishi auch Pläne zur Kommerzialisierung von V2G mit dem Outlander PHEV angekündigt.
Beeinflusst V2G die Lebensdauer der Autobatterie?
Als Randbemerkung: Einige V2G-Gegner behaupten, dass die Autobatterien durch den Einsatz der Vehicle-to-Grid-Technologie weniger langlebig seien.Die Behauptung selbst ist etwas seltsam, da Autobatterien sowieso täglich entladen werden – wenn das Auto benutzt wird, wird die Batterie entladen, sodass wir herumfahren können.Viele glauben, dass V2X/V2G das Laden und Entladen mit voller Leistung bedeuten würde, dh die Batterie würde von einem Ladezustand von null Prozent auf einen Ladezustand von 100 % und wieder auf Null fallen.Das ist nicht der Fall.Alles in allem hat die Fahrzeug-zu-Netz-Entladung keinen Einfluss auf die Batterielebensdauer, da sie nur für wenige Minuten am Tag erfolgt.Der Lebenszyklus von Elektrofahrzeugbatterien und die Auswirkungen von V2G darauf werden jedoch ständig untersucht.
Beeinflusst V2G die Lebensdauer der Autobatterie?
Als Randbemerkung: Einige V2G-Gegner behaupten, dass die Autobatterien durch den Einsatz der Vehicle-to-Grid-Technologie weniger langlebig seien.Die Behauptung selbst ist etwas seltsam, da Autobatterien sowieso täglich entladen werden – wenn das Auto benutzt wird, wird die Batterie entladen, sodass wir herumfahren können.Viele glauben, dass V2X/V2G das Laden und Entladen mit voller Leistung bedeuten würde, dh die Batterie würde von einem Ladezustand von null Prozent auf einen Ladezustand von 100 % und wieder auf Null fallen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 31. Januar 2021
