När bilen blir en kraftkälla – här är allt om V2G

2022-11-03 06:00  

Volvos nya modell EX90 har dubbelriktad laddning. Men vad är det och hur kan tekniken som kallas V2G, vehicle to grid, bidra i vardagen?

Det stora skiftet inom bilbranschen, från fossil- till eldrift, handlar inte bara om drivmedel. Med elektrifieringen kommer nya förmågor och möjligheter – och bilen blir mer än bara ett transportmedel. 

En nyhet som den nya generationen elbilar utrustas med är dubbelriktad laddning – alltså att man som ägare även ska kunna använda energi i elbilsabatteriet till andra saker utöver till bilen. I Volvo Cars nya EX90 är dubbelriktad laddning en viktig del. 

– Med Volvo EX90 kan du drifta ditt liv. Du kan använda batteriet på många olika sätt, från att underhållsladda din elcykel när du är på resa, till att ansluta en elektrisk spis när du campar. Bilen kan till och med drifta ditt hus under de timmar på dygnet då spotpriset på el är högt, sade Oliver Loedel, ansvarig för el-ekosystem på Volvo Cars, när nyheten presenterades tidigare i höst.

Visst låter det storartat, men vad innebär det egentligen? Vad kan tekniken samt i förlängningen V2G göra för elbilsägare, energibranschen och samhället? Här reder vi ut begreppen och lyfter fram vad experterna menar är fördelarna med tekniken och utmaningarna.

Vad är V2G?

Begreppet V2G står för vehicle to grid, alltså fordon till nätet, och handlar om hur ett batterielektriskt fordon kan mata ut energi på elnätet. Begreppet härstammar från 1990-talet då Kalifornienbaserade AC Propulsion lanserade en tvåsitsig elbil (Tzero) med tekniken. 

Tekniken baseras på dubbelriktad laddning och rent praktiskt innebär det att ett fordon med V2G kan signalstyras för att laddas/urladdas. Sedan i somras har kompletterades ISO-standarden med tillägget 15118–20 vilket innebär att det nu är standardiserat hur V2G fungerar för CCS-laddning. Det kan jämföras med att laddstandarden Chademo haft V2G-protokoll sedan 2014. 

Grafik: Jonas Askergren. Fakta: Johan Kristensson, Linda Nohrstedt. Källa: Power 2 U

Vad skiljer V2G mot annan typ av laddning såsom V2H, V2B, V2L, V1G och V2X?

I dagsläget finns det en hel del termer som florerar kring laddning. Så vad betyder de olika?

Liten ordlista:

  • V2L: Vehicle to load, möjligheten att kunna driva andra elektriska enheter, även andra bilar (V2V). 
  • V2H: Vehicle to home, möjligheten att kunna driva ett hus genom ett dedikerat styrsystem. 
  • V2B: Vehicle to building, möjligheten att kunna driva en byggnad på samma sätt som ovan. 
  • V2G: Vehicle to grid, möjligheten att via ett dedikerat styrsystem kunna skicka ut energi på elnätet. 
  • V2X: Vehicle to X, möjligheten att fritt kunna skicka ut energi ur bilen. 
  • V1G: Vehicle 1-direction grid, smart laddning där fordon via styrning av ombordladdare eller via laddbox kan modifiera hur och när den ska ladda. 

Grafik: Jonas Askergren. Fakta: Johan Kristensson, Linda Nohrstedt. Källa: Power 2 U

Vilka är fördelarna med V2G?

Potentialen i V2G är enorm och mångfacetterad. Att kunna använda elbilsbatterier som energilager för andra ändamål innebär att man skulle kunna få till ett mer effektivt användande av el. 

Många experter pekar på att ett nätverk av energilager distribuerat ute i elnätet dels minskar behovet av att flytta energi, dels minska behovet av kostsamma nätinvesteringar och förstärkningar. Energilager kan ge nätet större motståndskraft vid strömavbrott samt bidra till att balansera elnätet. 

Australian National University har i en sammanställning lyft fram flertalet tydliga fördelar och spaltat upp dem för tre intressegrupper: bilägare, energibranschen samt samhället.  

För elbilsägare kan V2G ge lägre kostnader för el samt ge en möjlighet att delta på energimarknaden. V2G kan ge fördelar i områden där elnätet inte är tillräckligt robust, genom frekvensreglering och som back-up om det blir strömavbrott. Studien framhåller att V2G även har ett viktigt symbolvärde där elbilsägare visar att de är med och tar ansvar för samhällets elsystem. 

Läs mer: Pionjärerna låter bilen ge el tillbaka till huset

För energibranschen är uppsidorna att man kan få effektivare energihantering, ett uthålligare och robustare nät, samt ett system som bättre kan hantera frekvensbalansering och trängsel.

Samhällsvinsterna för V2G är inte heller de att förringa. Där lyfts dels hälsa och klimat fram för marknader där fossila bränslen används samt att viktig infrastruktur blir mer motståndskraftig. Ytterligare en positiv sida är enligt studien rättvisa. V2G kan pressa elpriser och detta gagnar framförallt de personer som har lägre inkomster i ett samhälle.

Hur mycket energi kan V2G bidra med?

I en Chalmers-studie från 2019 sätts effektpotentialen till mellan 14 och 114 GW om 60 procent av den svenska personbilsflottan vore elbilar som hade tekniken. Det kan sättas i jämförelse med att Sveriges behov under topplasttimmen den kallaste av vinterdagar inte är mer än 25-30 GW.

Vad kan man som bilägare tjäna på V2G?

David Steen, forskare inom eldistributionssystem vid Chalmers, säger att det finns flera uppsidor med tekniken.

– Oftast pratar man om ett par fördelar. Dels att skapa ett eget litet mikronät och då vara frånkopplad från elnätet. Då handlar det om V2H-lösningar då man kan ha sin parkerade bil som kraftkälla för att kunna ha kyl/frys och spis i gång ett par dagar. Har man solceller hemma kan man se till att använda den energin mer effektivt. Ladda elbilen på dagen i stället för att sälja elen – och använda den sedan under kvällen. Då minskar man exporten och håller elen ”innanför mätaren”.

Här visas tekniken vehicle to grid upp på en tenikmässa i Göteborg för några år sedan. Foto: Thomas Johansson/TT

En annan positiv effekt handlar om att elbilsägare med den här typen av lösning kan få ”slätare” kurvor.

– I Göteborg har man ju infört effekttariff, där effekttoppar styr priset. Genom att använda elbilsbatteriet för att kapa dessa toppar kan man ju minska kostnaderna själv, men även se till att skapa positiva följdeffekter för nätet. Har man en elbil med stort batteri får man stor flexibilitet att välja när och hur man ska använda el och det här kan spara mycket pengar på en vecka.

Ytterligare två scenarier där V2G-tekniken ger fördelar är enligt David Steen att man som bilägare kan vara med på flexibilitetsmarknader när lokala nätägare ibland behöver minska påfrestningen i nätet. Bilägare kan också vara med på balanseringsmarknaden mot Svenska kraftnät. 

– Kollar man på den kapacitet som finns på svenska frekvensregleringsmarknaden så har man ett effektbehov på mellan 100 och 600 MW. Har man 250 000 elbilar som är inkopplade till en 3,6 kW-laddare motsvarar det en totalkapacitet på 900 MW. Det innebär att det bara krävs runt 5 procent av bilparken för att man ska ha tillräckligt med kapacitet för att täcka allt frekvensregleringsbehov i Sverige.

Läs mer: 13 spännande elbilar som kommer 2023

Vad är utmaningarna för V2G?

Att det finns många positiva sidor kring V2G är tydligt. Men varför har de då inte realiserats? David Steen säger att det fortfarande finns en hel del hinder på vägen mot visionen om ett samhälle med implementerad V2G.

– Det är ganska många utmaningar kvar att hantera. V2G handlar ju om att kunna mata ut mot elnätet och där finns det många regleringar att ta hänsyn till. Har du solceller måste du ju anmäla det till nätbolaget, men hur är det med V2G-bilar? Är det om du sätter upp en station du måste anmäla, eller när du köper en elbil? Affärsmodellerna kring hur det hela ska fungera är inte heller de solklara i dag. Kommer tillverkarna tillåta att alla laddar ur sina batterier hur som helst, hur påverkas garantitider?

Hur påverkas elbilsbatterierna av V2G?

Att batterierna skulle slitas är en av farhågorna kring V2G. Batterierna är en av de absolut dyraste komponenterna i en elbil och eftersom de är en ny typ av komponent har just livslängd på batterier varit svårt att bestämma korrekt. Därför är det naturligt att biltillverkare är oroliga för att drabbas av kostsamma garantiproblem och därmed är de vaksamma kring funktioner som kan degradera batterierna. Men sliter verkligen tekniken så hårt?

–  I det projekt vi genomför tar vi med åldrandet i våra optimeringsparametrar. Vi tar med kostnaden för vad det kostar att ladda i och ur. Det vi ser att om man laddar batteriet smart förlänger man snarare livslängden på batteriet jämfört med att bara koppla in batteriet när man kommer hem. Då kan man kan låta batteriet ligga på en mer hälsosam laddnivå. Detta ska sägas att då pratar vi om kalenderåldrande, inte cykliskt åldrande, säger David Steen.

– Men de laddlösningar vi har tittat på är med laddare på 20 kW, för gemene man kommer det handla om mycket lägre effekter. Jag skulle säga att garanti och livslängd på batterier var ett större orosmoment för ett par år sedan. I dag klarar batterier fler cykler och jag är övertygad om att fordonstillverkare är mer klara över vad deras batterier tål. När det gäller V2G är det även mikrocykler, så det påverkar ju knappt livslängden alls.

Hur jobbar nätägarna med V2G?

Några som torde vara väldigt intresserade av V2G är energibolagen. Tekniken kan ju innebära att elnätet blir mer stabilt och att vissa kostsamma investeringar kan undvikas. Att det dessutom finns nya affärsmöjligheter torde göra tekniken än mer lockande. Men ännu så länge går det enligt David Steen inte att se att branschen som sådan trycker på.

– Vissa nätbolag är mer progressiva än andra. Jag tror att många ser att det finns potential, men i dag finns det inte fordon och ingen vet riktig hur man ska hantera det. Sen har ju nätägare problemet att de inte får handla med el på samma sätt som elhandlare får i och med sin monopolverksamhet. Därför tror jag att många nätbolag har svårt att se sin roll i det här.

Hur jobbar elhandelsbolaget med V2G?

Där nätägarna är lite bakbundna av regleringen är det mer fritt fram för dem som handlar med el. Och här har man redan i dag tagit de första stegen mot att realisera vissa av fördelarna.

– Tibber är ett exempel på ett företag som arbetar med smart laddning som har kommit ganska långt med en aggregerad fordonsflotta. Styr man 200 bilar kan man ju även utan att dra ut effekt från batterierna vara med på frekvensregleringsmarknaden. Jag tror att många elhandelsbolag håller på och utvecklar tjänster så när biltillverkarna väl släpper tekniken kommer de haka på. Jag tror inte det är jättesvårt att koppla på V2G, säger David Steen.

Hur jobbar biltillverkarna med V2G?

Om V2G kan ge samhälle, energibransch och bilägare fördelar – vad får biltillverkarna ut av det hela? Att utveckla en teknik som eventuellt bara sliter mer på en dyr komponent kan förefalla vanskligt, men självklart finns det uppsidor även för Volvo Cars, VW och övriga. Utöver det självklara att de kan erbjuda en produkt med en funktion som köpare vill ha ger tekniken nya affärsmöjligheter.

David Steen säger att det inte är omöjligt att fordonstillverkare är de som ”äger” en bit av V2G-kakan.

– Tillverkarna kan vara de som är den aggregerande parten och då tjäna mycket på balanseringstjänster. Här finns det ett stort ekonomiskt värde som går att realisera.

Vilka bilmärken satsar på V2G?

BMW-gruppen

(BMW/MINI/Rolls-Royce)

Inget. Första med nästa generations elbilar kommer man implementera tekniken.

Volkswagen Group och Ford

(Audi/Bentley/Lamborghini/Porsche/Seat/Skoda/Volkswagen)

Koncernens MEB-plattform är förberedd för V2G-tekniken och vartefter ska de olika märkena slå på. I dagsläget är det dock V2L som gäller.  Ford har avtal med VW för att bygga elbilar på MEB och kommer 2023 lansera sin första modell på plattformen.

Hyundai Group

(Genesis/Hyundai/Kia)

Med introduktionen av den dedikerade plattformen E-GMP kom även dubbelriktad laddning. Dock har man ännu så länge begränsat den till V2L, alltså att man kan driva andra elektriska prylar i upp till 3,6 kW. Dock är ombordladdarna i bilarna förberedda för V2X

Renault-Nissan-Mitsubishi

I Japan har Nissan och Mitsubishi länge haft V2H/V2B tekniken då det varit standardiserat i den Chademo-standard som man använder där. Renault har testat olika pilotprojekt

Volvo Car Group

(Volvo Cars/Polestar)

Med nya SPA2-plattformen kommer även förmågan med dubbelriktad laddning. Volvo har explicit sagt att nya modellen EX90 kan driva allt från en elspis på campingen – till det egna hemmet för att ducka de dyraste spotpriserna. Det här gäller även för Polestar 3.

Stellantis

(Fiat/Chrysler/Dodge/Jeep/Ram/Alfa Romeo/Lancia/Peugeot/Citroën/Opel/DS/Maserati)

I Italien jobbar Stellantis mycket med V2G-lösnignar och har ett jätteprojekt rullande med 700 bilar. Dock har de inte sagt när tekniken kan återfinnas i produktionsbilar

Tesla

I sin första bil, Roadstern, hade Tesla inkluderat dubbelriktad laddning. Men sedan dess har man slutat med det. Elon Musk har åtskilliga gånger sagt att tekniken inte har ”så stora möjligheter som man kan tro”. I stället för att använda bilens batteri säljer Tesla stationära batterier som man menar ger bättre nytta.

Toyota Motor Group och Subaru

(Toyota/Lexus)

Den nya generationens elbilar har V2L-teknik men inte mer. Dock har biljätten i olika projekt jobbat med V2G sedan 2012. Subaru använder Toyotas plattform för sin nya elbil och tekniskt är de knutna till vad som möjliggörs där.

Felix Björklund

Mer om: V2G Volvo Cars

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt