Pionjärerna låter bilen ge el tillbaka till huset

En stor laddbox gör det möjligt för bilens batteri att ge el till huset. Örebrobostäder är bland de första i Sverige att testa vehicle to home.

I ungefär 1,5 år har testet varit igång i Örebro.

– Det har varit hela känsloregistret. Jag fick en aha-upplevelse när jag såg att bilen kunde stå för en så stor andel av husets behov, 10 av de 30 kilowatt som krävs. Det här är framtiden, bilarna kommer att samverka med husen, berättar Jonas Tannerstad, el- och automationschef på Öbo.

Men projektet har inte varit problemfritt.

– Det har varit massor av knepigheter också. Säkringar och jordfelsbrytare har löst ut och ibland när man skulle använda bilen var den inte laddad, säger Jonas Tannerstad.

”Blir säkert billigare med tiden”

Det är två fastigheter i Örebro som har försetts med en laddbox vardera med möjlighet till dubbelriktad laddning och kommunikationsöverföring. Dels Öbos huvudkontor på Fredsgatan, dels ett hyreshus på Tunnelgatan. En Nissan Leaf som körs av de anställda använder parkeringsplatserna. Den el som tas från bilens batteri går till husets fastighetsel, det vill säga för att driva hiss, ventilation och belysning.

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

Laddboxarna köptes in från det portugisiska företaget Magnum Cap och kostade 140 000 kronor styck. Jonas Tannerstad uppskattar att de var ungefär tio gånger dyrare än vanliga laddboxar.

– Men det var några år sedan de köptes in och då var det inte så lätt att hitta någon över huvud taget. Så är det alltid när vi testar ny teknik, när vi testade ledlampor var de också jättedyra. Laddboxarna blir säkert billigare med tiden, säger han.

Läs mer: Så kan elbilar stå för halva effektbehovet

Vid köpet var laddboxarna utrustade med programvara som sedan företaget Power 2 U har vidareutvecklat till dagens styrsystem. Syftet var att få bilarnas batterier att fungera smart utifrån både byggnadens och bilens behov.

Bilpool blir nästa steg

Via flera sensorer kan den molnbaserade programvaran läsa av elanvändningen i realtid i huset. På så sätt kan styrsystemet avgöra när energi ska laddas ur elbilsbatteriet. Programvaran prioriterar utifrån batteriets laddnivå, husets behov av effekt samt elpris.

På kontrollpanelen i teknikrummet framgår hur automationssystemet sköter ventilation, värme och belysning i huset.Foto: Markus Pettersson Foto: Markus Pettersson

Styrningen är inställd så att bilbatteriet aldrig ska ha mindre än 40 procent laddning kvar och att det ska vara fullt på morgonen, när de anställda kan behöva bilen.

En lärdom under projektets gång har varit att systemet måste få veta när bilen ska användas.

– Öbos anställda ska inte komma ner till en bil som är tom. Vi har insett att den här typen av vehicle to grid-lösningar bygger på att man måste veta när bilen ska användas. Det går inte bara att ta den när som helst, säger Jonas Tannerstad.

Läs mer: Ladda elbilen på motorväg i 130 km/h – och sex andra laddtekniker

Efter 1,5 år av tester och finjusteringar i programvaran tycker han att tekniken fungerar ganska bra. Nästa steg blir sannolikt att hyresgästerna får vara med i experimentet. Jonas Tannerstad ser framför sig att Öbo senare under året ställer en bil på Tunnelgatan och låter den användas av hyresgäster i en bilpool.

Vill kunna frekvensreglera

För att det ska bli möjligt ska Power 2 U utveckla en bokningsfunktion.

– När det är färdigt kan vi förutse när bilen ska användas och då kanske vi kan ladda ur batteriet mer. Målet är att det ska ligga på en laddnivå mellan 20 och 80 procent, säger Addis Moiteaux på Power 2 U.

Överlag tycker Jonas Tannerstad att erfarenheterna från projektet har varit goda. Men det har inte gett några stora besparingar för Öbo.

– Med tre bilar bredvid varandra hade vi kunnat stänga av strömmen och köra hela huset på bilarna. Men en sådan investering går inte att försvara genom att bara kapa effekttoppar. Man måste göra mer saker med batteriet, till exempel hjälpa till med frekvensreglering, säger han.

Nissan Leaf-bilen kan både laddas och laddas ur vid laddstationen.Foto: Markus Pettersson Foto: Markus Pettersson

Öbo har tidigare testat att låta sju sammankopplade stationära batterier bistå med frekvensreglering till elnätet. Under projektperioden kunde batterierna laddas upp och ur utifrån elsystemets behov, men Öbo fick ingen ekonomisk ersättning för tjänsten. Nu satsar Öbo på att bli en riktig frekvensreglerare och går igenom prekvalificeringsfasen hos systemansvariga Svenska kraftnät.

Förhoppningen är att Öbos elbilar i framtiden ska kunna vara med och hjälpa till med sådan frekvensreglering.

Än så länge bara på pilotstadium

Öbos Nissan Leaf-bil är utrustad med en likströmskontakt av Chademostandard. Det innebär att laddboxen omvandlar likström från bilen till växelström innan den leds vidare i huset och vice versa.

Ett alternativ är att låta elbilen sköta omvandlingen mellan likström och växelström. Men en sådan utveckling tror inte Jonas Tannerstad på. Biltillverkarna kommer inte att vilja tynga sina bilar med den kraftelektronik som krävs för omvandlingssteget.

– Det ställer krav på utrustningen utanför. Laddstationerna måste ha den kraftelektroniken i stället. Det betyder att vi fastighetsägare måste installera likströms- laddare i större utsträckning än i dag, säger han.

Läs mer: Malmö vill utnyttja importerade elbilar som energireserv

Av Sveriges nära 9 500 publika laddpunkter så ger merparten, drygt 8 100, växelström. Laddboxarna som ger likström är färre, omkring 1 200, och dyrare.

Tekniken att bilens batteri tjänar som kraftkälla för andra behov än själva fordonets drift, vehicle to grid eller vehicle to home, används än så länge bara i pilotförsök. Jonas Tannerstad tror att det framför allt beror på bristen på helhetssyn.

– Jag tror att vehicle to grid kommer att bli mer naturligt när man kommer till insikt om värdet med det. När man ser elbilen som en naturlig del i ett elsystem kommer det att börja hända saker på marknaden, men få gör det i dag i Sverige, säger han.

Fyra projekt som formar framtiden

Även i Kungsbacka pågår tester av vechicle to grid. Nissan, Eon och Kungsbacka kommun har satt upp tio V2G-laddare som kommunens elbilar kopplas upp mot. Fem av laddarna är placerade vid stadshuset och bidrar med frekvensreglering av elnätet, utöver att de kapar effekttoppar i verksamheten och på så sätt jämnar ut energianvändningen.

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

Övriga fem sitter vid Teknikens hus och har inte frekvensreglerande funktion. Däremot är de sammankopplade med en solcellsanläggning på totalt 56 kW.

Annars är det främst Tyskland, Storbritannien, USA och Japan som det gäller att hålla koll på när det gäller pilottester av V2G-tekniken. Åtminstone enligt en sammanställning av konsultbolagen Everoze och Evconsult, publicerad hösten 2018. Totalt identifierades 50 olika projekt i hela världen, varav 25 i Europa, 18 i Nordamerika och sju i Asien.

Läs mer: Sex Vehicle to grid-försök som formar framtiden

Fler projekt har tillkommit sedan dess. Här är fyra – pågående eller avslutade – som har haft eller kan komma att få betydelse när tekniken ska gå från pilot till kommersiellt gångbar. Att Renault, Nissan och Mitsubishi är överrepresenterade beror på att de tre allianskompanjonerna står för över hälften av alla kartlagda projekt.

1. Den portugisiska ön Porto Santo

Den lilla ön Porto Santo vid Madeira förlitar sig tungt på importerade fossila bränslen för elproduktionen. Öns mål på längre sikt är att bli Europas första fossilfria ö. I ett kortare perspektiv vill den öka andelen förnybar elproduktion från dagens 15 till 30 procent. Omställningen leder till ett behov av att kunna lagra energin över dygnet, rapporterar nyhetsbrevet Omev.

2018 lanserades därför ett demonstrationsprojekt där bland andra Renault och ABB ingår. Utrullningen började i somras och består av tre faser: 1. Införskaffande av 20 elbilar och 40 laddstationer. 2. Implementering av V2G-tekniken. 3. Installation av stationära energilager i form av använda bilbatterier.

Projektet verkar ännu befinna sig på ett tidigt stadium, men är intressant att följa eftersom öns isolerade läge gör effekterna enklare att mäta.

2. Parkerprojektet i Köpenhamn

I september 2016 blev Danmark först i världen med en kommersiell så kallad V2G-hub. Tio enheter kapabla att mata ut elenergi från lika många elskåpbilar installerades vid det danska elbolaget Frederiksberg Forsynings kontor i Köpenhamn. Bakom projektet står även bland andra Nissan, energibolaget Enel samt det amerikanska V2G-bolaget Nuvve.

Läs mer: Mitsubishi lanserar V2X – nu kan elbilen driva huset

I slutet av 2018 avslutades projektet. Utöver att de tio bilarna användes för daglig körning hölls de uppkopplade mot nätet i snitt 100 timmar per vecka och bil. Totalt 130 000 kWh återfördes till elnätet under projekttiden, motsvarande förbrukningen för 21 villor.

Varje bil genererade i snitt 1 860 euro, motsvarande knappt 20 000 kronor, i intäkter varje år för energin de levererade ut på nätet. Deltagarna konstaterade att V2G har potential, men att regleringar och skattesystem behöver förändras.

3. Jätteprojekt planeras i Storbritannien

Amerikanska Nuvve och det franska elbolaget EDF bildade i mitten av 2019 samriskbolaget Dreev. Syftet är att lansera V2G-tekniken på flera marknader.

För Storbritannien finns det specifika målet 1 500 V2G-laddare, vilka skulle kunna erbjuda hela 15 MW i tillgänglig effektreserv vid tillfällen då elnätet är satt under press. Det motsvarar behovet för 4 000 villor, enligt Dreev.

4. M-Tech Labo

Tidigt V2G-projekt i Japan som pågick mellan 2010 och 2013, och där själva tekniken demonstrerades under ett år.

Fem Mitsubishi iMiev användes för att kapa effekttoppar vid en av företagets anläggningar. Bilarnas batterier var små (16 kWh) med dagens mått, liksom laddarna (3 kW).

Hela systemet bestod av solceller om 20 kW, de fem elbilarna samt ett stationärt energilager av använda elbilsbatterier på 80 kWh. Det var endast igång vardagar 13–16 och överförde då mellan 30–50 kWh, vilket innebar att anläggningens effektbehov kunde kapas med i snitt 12,7 procent.

Öbos V2G-projekt

Omfattar två laddstationer: en på Fredsgatan och en på Tunnelgatan i Örebro.

Testerna visar att bilens batteri kan stå för en tredjedel av husets behov av fastighetsel, cirka 10 kW, under en period om ungefär 4 timmar.

Bilen som används i testet är av märket Nissan Leaf, med en batterikapacitet om 45 kWh.

Laddboxarna och bilen har köpts av Power 2 U och delvis finansierats med EU-pengar via projektet E-regio.

Vehicle to grid

Vehicle to grid (V2G) är en teknik för dubbelriktad laddning. Elnätet kan förse elbilen med energi och elbilen kan leverera energi tillbaka till elnätet. På så sätt kan elbilarnas batterier till exempel bidra med frekvensreglering i elsystemet.

Dessutom finns en teknik mer anpassad för enskilda hushåll, kallad vechicle to home eller vehicle to building (V2H eller V2B). V2H behöver inte vara kopplat mot elnätet som V2G, utan kan verka innanför husets elmätare, gärna tillsammans med solceller. Men det går förstås även att kombinera V2H med V2G.
För att vehicle to grid ska fungera måste bilen och laddboxen kunna prata med varandra.
Av de olika kontakttyperna kommunicerar Chademo via CAN buss, vilket innebär att signalerna överförs via en dataledning. I kontakttyperna CCS, Typ 1 och Typ 2 sker kommunikationen via Control Pilot-ledaren i så kallad powerline communication, PLC.
Kommunikationen kan också ske via wifi, till exempel vid induktionsladdning.

Linda Nohrstedt

Johan Kristensson

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