Mikä on V2G ja miten se voi mullistaa energiainfrastruktuurimme?

Ensi silmäyksellä sähköautot saattavat vaikuttaa merkittävältä uhalta sähköverkolle. Kriitikot esittävät usein huolensa siitä, että vanhentuneet ja riittämättömät sähköverkot pettävät sähköautojen akkujen lataamisen aiheuttaman suuren kysynnän alla. Mutta kun käyttöön otetaan ns. vehicle-to-grid (V2G) -teknologia, sähköverkon toiminta ja luotettavuus voivat parantua huomattavasti. 

Mikä on V2G ja miten se eroaa muista "V2X"-teknologioista?  

V2G tarkoittaa, että sähköauto, jossa on kaksisuuntaiset latausominaisuudet, voi toimia sähköverkosta saatavan energian varastona ja siirtää energiaa takaisin sähköverkkoon.  Yksinkertaisesti sanottuna, kun auto on kytketty latausyksikköön, se voi toimia liikkuvana energialähteenä, joka syöttää energiaa sähköverkkoon kysyntähuippujen aikana tai myy sitä tasapainottaakseen kestävän kehityksen mukaisia energiatarpeita.

Tämä eroaa sekä V2H- (vehicle-to-home) että V2L- (vehicle-to-load) -järjestelmistä, joissa keskitytään kodin tai työkalujen, sähköpolkupyörien ja laitteiden virransyöttöön. Molemmat tarjoavat varavoimaa suoraan kotitaloudelle sen sijaan, että syöttäisivät ylimääräisen energian takaisin verkkoon. V2L on suhteellisen yksinkertainen teknologia, joka toimii jo nyt.

Vaikka on olemassa monia vehicle-to-'x'-teknologioita, V2G erottuu edukseen, koska se voi tarjota puhdasta energiaa laajassa mittakaavassa. 

Tutustutaan hieman perusteellisemmin siihen, mikä tekee tästä teknologiasta niin mullistavan. 

Miksi se on tärkeä   

Sähköautojen ja uusiutuvien energialähteiden käyttöönotto on ratkaisevan tärkeää ilmastotavoitteiden saavuttamiseksi. Sen ennustaminen, milloin uusiutuva energia on kuluttajien saatavilla sähköverkossa, ei kuitenkaan ole mikään helppo tehtävä, ja se asettaa suurempia vaatimuksia energiainfrastruktuurillemme ja sähköverkoillemme.

Ratkaisu on kysynnän ja tarjonnan jaksottaminen sen mukaan, milloin ihmiset tarvitsevat energiaa ajamiseen ja milloin energiaa tarvitaan sähköverkossa.

Pysäköityjen sähköautojen käyttäminen energiavarastona on tehokas tapa auttaa hajauttamaan sähköverkkoon kohdistuvaa energiantarvetta. Jos esimerkiksi sähköautojen omistajat lataavat autonsa säännöllisinä työaikoina (jolloin verkkoon syötetään yleensä paljon aurinko- ja tuulivoimaa), he voivat tarjota lisäenergiaa verkkoon, kun he palaavat töistä kotiin ja kysyntä kasvaa. 

Tuoreen tutkimuksen mukaan vain 30 prosentin (globaali keskiarvo) maailman sähköautojen omistajista pitäisi ottaa käyttöön V2G-ohjelmat täyttääkseen energian varastointitarpeet vuoteen 2030 mennessä. Jos Kaliforniassa hyödynnettäisiin täysimääräisesti arviolta 14 miljoonaa sähköajoneuvoa, joiden odotetaan olevan liikenteessä vuoteen 2035 mennessä, osavaltio voisi toimittaa niin paljon sähköä, että se riittäisi kaikille kotitalouksille kolmeksi päiväksi, arvioi Natural Resources Defense Council.  .

Vauhdittaaksemme tätä siirtymää Kaliforniassa olemme äskettäin ilmoittaneet yhteistyöstä Kalifornian energiakomission ja riippumattoman, voittoa tavoittelemattoman energia-alan T&K-instituutin EPRI:n kanssa esitutkimuksessa, jonka rahoittaa Vinnova ja jonka tarkoituksena on luoda tiekartta V2G-palveluille Kaliforniassa. Esitutkimus käynnistyy tämän vuoden joulukuussa ja kestää seuraavan vuoden lokakuuhun.

V2G:n edut   

Sen lisäksi, että V2G-teknologia auttaa vastaamaan kasvavaan sähkön kysyntään (ja vähentää samalla riippuvuuttamme uusiutumattomista energialähteistä), sillä on useita merkittäviä etuja.

Laitoksille V2G tarjoaa taloudellisen tavan vastata kasvavaan  energiatarpeeseen ja hyödyntää samalla uusiutuvia energialähteitä, kuten tuulivoimaa, entistä paremmin. Tämä tarkoittaa halvempia ja luotettavampia sähköpalveluita kansalaisille.

Tärkeää on, että V2G voi myös kattaa sähköauton omistamisesta aiheutuvia kustannuksia. Myymällä sähköä takaisin verkkoon sähköautojen omistajat voivat sekä helpottaa siirtymistä vihreään energiainfrastruktuuriin että ansaita rahaa autoillaan.

Energiainfrastruktuurin muutokset eivät tietenkään tapahdu yhdessä päivässä. Vehicle-to-grid-teknologia on vasta alkuvaiheessa, ja latausasemat on varustettava ohjelmistolla, joka viestii keskusverkon kanssa ja mittaa jatkuvasti järjestelmän kokonaiskysyntää.

Sähköautojen valmistajien on myös lisättävä kaksisuuntaisten latausominaisuuksien käyttöönottoa autoissaan, sillä kaikkia sähköautoja ei toistaiseksi ole varustettu tällä teknologialla. Näin on tapahtumassa Polestar 3:n kohdalla.

Polestar tutkii V2G:n tulevaisuutta uudessa pilottihankkeessa  

Polestar johtaa nyt uutta V2G-testiohjelmaa Göteborgissa yhdessä Ruotsin energiaviraston Svenska Kraftnätin, Chalmers University of Technologyn, kotilatauspalvelujen tarjoajan Easeen ja  energiayhtiöiden Göteborg Energi Nätin ja Vattenfallin kanssa.

"Arvioidemme mukaan V2G-järjestelmään kytketyt ajoneuvot voivat tulevaisuudessa kattaa jopa 20 prosenttia Göteborgissa tarvittavien joustopalvelujen kysynnästä. Tällöin he tarjoavat lisävirtaa ajoneuvonsa akuista auttaakseen osaltaan verkon vakauttamisessa", sanoo Lars Edström, Göteborg Energi Nät AB:n toimitusjohtaja..

Pilottiohjelman aikana ryhmä Polestar 3:n omistajia voi myydä energiakapasiteettiaan julkisilla energiamarkkinoilla niin sanotun virtuaalivoimalaitoksen (VPP) kautta. Tämän teknologian avulla autokannan akkukapasiteetti ja saatavuus voidaan suunnitella aiempien tietojen perusteella vastaamaan energiantarvetta, mikä tarkoittaa, että he voivat ansaita autoillaan enemmän rahaa.  

Kuulostaako monimutkaiselta? No, asiakkaan ei tarvitse tehdä mitään. Hän vain kytkee laturinsa verkkoon, täyttää viikko-ohjelman, jossa hän ilmoittaa, milloin hänen on ajettava autollaan, ja älykäs latausteknologia hoitaa loput.

Emanuella Wallin, Polestarin V2G-projektin johtaja, toteaa: "Hanke  on Ruotsin suurin pilottihanke ja yksi ensimmäisistä Euroopassa, jossa on tällainen kumppanirakenne. Näemme tulevaisuuden, jossa automme voivat tarjota asiakkaillemme myös uusia tulonlähteitä sekä lisäarvoa." .

"Aiemmissa V2G-hankkeissa on yleensä keskitytty yksittäiseen kodinomistajaan, mutta sähköautojen yhdistäminen ajoneuvokannaksi vie asian seuraavalle tasolle. VPP:n ansiosta koko ajoneuvokanta voi yhdessä toimia joustavana energiaresurssina energiamarkkinoilla", sanoo Emanuella Wallin. "Näin ollen tämän hankkeen vaikutukset voivat olla syvällisiä, ja sillä voidaan luoda uusia parhaita käytäntöjä, joita voidaan soveltaa eri alueilla."  

Yhdistämällä voimansa valtion viranomaisten, akateemisen maailman sekä kansallisen ja paikallisen energiainfrastruktuurin keskeisten toimijoiden kanssa Polestar on käynnistänyt hankkeen, jonka tavoitteena on muuttaa sähköautot sähköverkon rasitteista sen voimavaroiksi. "V2G-teknologialla voi olla valtava vaikutus ympäristöön, sähköverkkoon, yrityksiin ja  asiakkaisiin. Tämä on alku muutokselle tavassa, jolla suhtaudumme sähköautoihin", Emanuella Wallin toteaa lopuksi.