Kun valmistajat tuovat markkinoille uusia sähköautomalleja, niiden kysyntä kasvaa tasaisesti. Uusien sähköautojen myynti Yhdysvalloissa noin kaksinkertaistui vuonna 2021 ja voi kaksinkertaistua uudelleen vuonna 2022 alkaen 600,000 - 1.2 miljoonaa. Autoteollisuuden johtajat odottavat, että sähköautot voisivat selittää vähintään puolet kaikista uusien autojen myynnistä Yhdysvalloissa vuosikymmenen loppuun mennessä.

Sähköautot vetoavat eri asiakkaisiin eri tavoin. Monet ostajat haluavat auttaa suojelemaan ympäristöä; toiset haluavat säästää rahaa bensiinissä tai kokeile uusinta, tyylikkäintä tekniikkaa.

Alueilla, kuten Kalifornia ja Texas Viime vuosina suurista sään aiheuttamista sähkökatkoksista kärsineet kuluttajat alkavat ajatella sähköautoja uudella tavalla: mahdollisena sähkönlähteenä valojen sammuessa. Ford on tehnyt varavoimasta myyntivaltin sähköiselle F-150 Lightning -avolava-autolle, jonka on määrä saapua esittelytiloihin joskus keväällä 2022. Yhtiön mukaan kuorma-auto voi Täysin sähköä keskimääräiseen taloon kolmeksi päiväksi yhdellä latauksella.

Toistaiseksi kuitenkin vain harvat ajoneuvot voivat ladata taloa tällä tavalla, ja se vaatii erikoisvarusteita. Ajoneuvosta kotiin -lataus eli V2H asettaa haasteita myös laitoksille. Tässä on joitain avainkysymyksiä, jotka liittyvät V2H:n tuomiseen valtavirtaan. Bensiini voi virrata vain yhteen suuntaan, pumpusta autoon, mutta joidenkin teknisten edistysten ansiosta sähköautot voivat pian lähettää sähköä takaisin koteihin.

V2H:n ABC:t

Suurimmat tekijät sähköauton käyttämiseen kodin virtalähteenä ovat ajoneuvojen akun koko ja se, onko se asetettu "kaksisuuntaiseen lataukseen". Tämän kapasiteetin omaavat ajoneuvot voivat käyttää sähköä akkujen lataamiseen ja lähettää sähköä ladatusta akusta taloon.

On kaksi tapaa arvioida, kuinka suuri akku on. Ensimmäinen on akkuun varastoidun sähköpolttoaineen kokonaismäärä. Tämä on sähköajoneuvojen valmistajien eniten julkistettu luku, koska se määrittää, kuinka pitkän matkan autolla voi ajaa.

Sähkösedanien, kuten Tesla Model S:n tai Nissan Leafin, akut saattavat pystyä varastoimaan 80-100 kilowattituntia sähköpolttoainetta. Vertailun vuoksi: 1 kilowattitunti riittää tyypilliseen jääkaappiin viideksi tunniksi.

Tyypillinen yhdysvaltalainen kotikäyttö noin 30 kilowattituntia päivässäriippuen sen koosta ja siitä, mitä laitteita ihmiset käyttävät. Tämä tarkoittaa, että tyypilliseen sähköauton akkuon mahtuu riittävästi sähköpolttoainetta kattamaan tyypillisen kodin kokonaisenergiantarpeen pariksi päiväksi.

Toinen tapa arvioida EV-akun kapasiteettia on sen maksimiteho varavirtatilassa. Tämä edustaa suurinta sähköpolttoainemäärää, joka voidaan kulloinkin toimittaa verkkoon tai taloon. Varatilassa toimivan sähköauton maksimiteho on tyypillisesti pienempi kuin ajotilassa. Varatehokapasiteetti on tärkeä, koska se kertoo, kuinka monta laitetta sähköauton akku voisi antaa virran kerralla.

Tämä luku ei ole yhtä laajalti julkistettu kaikkien sähköautojen osalta, osittain siksi, että ajoneuvosta kotiin -latausta ei ole vielä otettu laajalti käyttöön. Ford on ilmoittanut, että sen sähköisen F-150:n maksimiteho V2H on 2.4 kilowattia, mahdollisesti päivitettävissä 9.6 kilowattiin – suunnilleen sama kuin yksittäinen korkealuokkainen Teslan powerwall kodin energian varastointiyksikkö.

Alimmalla tasolla 2.4 kilowattia riittää kahdeksasta kymmeneen jääkaappiin yhtä aikaa ja voisi toimia suuressa osassa tyypillistä kotitaloutta yhtäjaksoisesti muutaman päivän ajan – tai paljon enemmän, jos sähköä käytetään säästeliäästi. Huippuluokan 10 kilowatin tehotasolla voisi käyttää enemmän laitteita tai suurempitehoisia, mutta tämä käyttötaso tyhjentäisi akun nopeammin.

Varastoi sähköä, kun se on halvempaa

Sähköajoneuvojen omistajat tarvitsevat kaksisuuntaisen laturin ja sähköauton, joka on yhteensopiva V2H:n kanssa, saadakseen sähköä autoistaan. Kaksisuuntaisia ​​latureita on jo kaupallisesti saatavilla, vaikka jotkut voivat lisätä useita tuhansia dollareita auton hintaan.

Rajoitettu määrä markkinoilla olevia sähköautoja on nyt yhteensopivia V2H:n kanssa, mukaan lukien Ford Lightning, Nissan Leaf ja Mitsubishi Outlander. General Motors ja Pacific Gas & Electric suunnittelevat testaa V2H-latausta Kaliforniassa vuoden 2022 puolivälissä käyttämällä useita GM-sähköajoneuvoja.

Jotkut asunnonomistajat saattavat toivoa voivansa käyttää ajoneuvoaan siihen, mitä sähkösuunnittelijat kutsuvat "huippu parranajo” – ottavat kotitalouksien sähköä sähköautoistaan ​​päiväsaikaan sen sijaan, että luottaisivat verkkoon, mikä vähentää sähkön ostojaan ruuhka-aikoina. Tätä varten he saattavat joutua asentamaan erityisiä mittauslaitteita, jotka voivat ohjata sekä ajoneuvon akun purkamista että sähkön virtausta verkosta kotiin.

Huippuparranajo on järkevintä alueilla, joilla kunnallislaitoksilla on sähkön käyttöajan mukainen hinnoittelu, mikä tekee verkosta paljon kalliimpaa päivällä kuin yöllä. Parranajohuippuinen kotitalous käyttäisi yöllä halpaa sähköä sähköauton akun lataamiseen ja varastoisi sähkön päiväkäyttöön välttäen korkeita sähkön hintoja.

Utilities ja V2H:n tulevaisuus

Vaikka V2H-ominaisuudet ovat nyt olemassa, kestää todennäköisesti vähän aikaa, ennen kuin ne otetaan laajalti käyttöön. V2H-yhteensopivien sähköajoneuvojen markkinoiden tulee kasvaa, ja V2H-laturien ja muiden laitteiden kustannusten on laskettava. Kuten Teslan Powerwallissa, V2H:n suurimmat markkinat ovat todennäköisesti asunnonomistajat, jotka haluavat varavirtaa verkkohäiriöiden varalta, mutta eivät halua investoida erityiseen generaattoriin vain tätä tarkoitusta varten.

Jos asunnonomistajat voivat käyttää ajoneuvojaan varavoimana, kun sähköt katkeavat, se vähentäisi laajojen sähkökatkojen sosiaalisia vaikutuksia. Se antaisi sähkölaitoksille myös enemmän aikaa palvelun palauttamiseen – varsinkin kun sähköpylväissä ja -johdoissa on huomattavia vaurioita, kuten Hurrikaani Ida Louisianassa elokuussa 2021.

Sähköyhtiöiden on edelleen käytettävä rahaa verkon rakentamiseen ja ylläpitoon tarjotakseen luotettavaa palvelua. Joillakin alueilla nämä verkon ylläpitokustannukset siirretään asiakkaille huippukysyntämaksujen kautta, mikä tarkoittaa, että ihmiset, joilla ei ole V2H:ta – joilla on todennäköisemmin alhaisemmat tulot – voivat hyvinkin joutua maksamaan suuremman osuuden näistä kustannuksista kuin ne, joilla on V2H, jotka välttää huipputehon ostamista verkosta. Tämä pätee erityisesti, jos sähköautojen omistajia on paljon käytä katolla olevia aurinkopaneeleja ladatakseen autonsa akkuja ja käyttääkseen näitä ajoneuvoja parranajoon.

Silti, jopa V2H:lla, sähköautot ovat valtava potentiaalinen markkina sähkölaitoksille. Kaksisuuntainen lataus on myös olennainen osa laajempaa visiota a seuraavan sukupolven sähköverkko jossa miljoonat sähköajoneuvot ottavat jatkuvasti sähköä verkosta ja antavat sen takaisin – sähköistyneen tulevaisuuden avaintekijä. Ensinnäkin energiasuunnittelijoiden on ymmärrettävä kuinka heidän asiakkaat käyttävät V2H:ta ja miten se voi vaikuttaa heidän strategioihinsa pitää verkko luotettavana.

Author

Seth Blumsack, energia- ja ympäristötalouden sekä kansainvälisten asioiden professori, Penn State

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.