La tecnologia Vehicle-to-grid (V2G) o ricarica bidirezionale è un sistema di alimentazione bidirezionale tra l'auto e la rete. L'idea alla base della tecnologia Vehicle to Grid (V2G) è quella di utilizzare le batterie del veicolo come unità di accumulo. Questa energia immagazzinata sarà poi utilizzata per lo scambio di energia tra la batteria del veicolo elettrico e la rete elettrica.
L'estensione della tecnologia V2G è V2X, che sta per vehicle-to-everything. V2X utilizza lo stesso principio di V2G, ma fornisce energia a qualsiasi dispositivo o rete elettrica, non solo alla rete elettrica.
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Come funziona il Vehicle-to-Grid?
La tecnologia V2G è come la Ricarica Intelligente EV al contrario. Invia energia alla rete durante i picchi di domanda e poi si ricarica dalla rete elettrica durante i periodi di domanda ridotta. Da qui il nome: ricarica EV bidirezionale.
In altre parole, gli utenti EV acquisterebbero l'energia dalla rete elettrica quando i costi sono bassi e la rivenderebbero quando i prezzi sono alti. Nella maggior parte dei casi, oggi questo significa caricare durante la notte e restituire l'energia durante il giorno. La tecnologia Vehicle to Grid può far risparmiare denaro agli utenti di veicoli elettrici e, allo stesso tempo, aiutare a Bilanciamento della rete EV.
Dietro al V2G, c'è un sistema intelligente Software di ricarica EV che controlla l'intero processo. Il software intelligente assicura che l'EV restituisca solo la quantità di energia di cui non ha bisogno.
La prima priorità è che l'utente abbia sempre la potenza sufficiente per svolgere tutti i suoi spostamenti quotidiani.
Esaminiamo alcuni scenari ipotetici semplificati di vita reale V2G!
Esempi di vita reale V2G
- Un'azienda ha 100 veicoli elettrici nella sua flotta. Sono tutti collegati e completamente carichi al mattino. Il responsabile della flotta invia 80 veicoli sui loro percorsi quotidiani. 20 veicoli sono liberi quel giorno. Per questi 20 EV, attiva la modalità Vehicle-to-Grid e imposta il livello minimo di carica della batteria a 70%, per mantenerli operativi in caso di necessità. Con il V2G, l'azienda realizza un profitto su questi 20 veicoli anche se parcheggiati.
- Un utente privato ricarica il suo EV durante la notte, quando l'elettricità è più economica. La sua auto ha un'autonomia di 400 km con la batteria piena. Ogni giorno percorre 100 km in totale. Quindi attiva il V2G e il veicolo restituisce l'energia alla rete quando l'elettricità è più costosa, mantenendo comunque l'energia sufficiente per la guida quotidiana.
- Un proprietario di casa utilizza pannelli solari. L'elettricità prodotta viene immagazzinata nella batteria dell'auto. Questa energia può essere utilizzata per alimentare la sua casa e, se ne rimane ancora, la restituisce alla rete per ottenere un profitto. Il tutto mantenendo la sua auto al livello di carica necessario per la guida.
- Un automobilista EV carica la sua auto durante la notte e si reca al lavoro. Lì si collega al caricatore V2G e attiva il V2G. Mentre è al lavoro, il veicolo restituisce l'energia per il profitto, lasciandogli ancora abbastanza carica per guidare fino a casa.
I vantaggi della tecnologia Vehicle-to-Grid
Se la tecnologia Vehicle to Grid (V2G) si diffonderà, porterà benefici significativi alla rete elettrica, all'esperienza del cliente EV (UX) e all'adozione dei veicoli elettrici.
Alcuni dei vantaggi essenziali della tecnologia Vehicle to Grid (V2G) sono:
- La tecnologia V2G diminuire lo stress sulla rete elettrica e aumentano il potenziale di equilibrio della rete. Questo equilibrio potrebbe essere raggiunto senza espandere l'infrastruttura di generazione di energia e potrebbe rappresentare una risposta alle sfide dell'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici. La tecnologia V2G può giovare all'intera rete elettrica e aiutare le reti locali presenti nelle aziende o nei complessi residenziali.
- La tecnologia Vehicle-to-Grid può fornire accumulo di energia decentralizzato economico e veloce nei periodi di sovrapproduzione di energia elettrica. È un obbligo ambientale non lasciare che l'elettricità vada sprecata con un tale potenziale di accumulo nei veicoli elettrici.
- Il V2G può anche essere una tecnologia ideale per facilitare la gestione e l'identificazione di comportamento dell'utente e l'utilizzo effettivo di energia.
- La tecnologia Vehicle to Grid potrebbe anche servire come un'ulteriore strumento di marketing per rendere i veicoli elettrici più attraenti per il pubblico in generale e per le flotte aziendali, per accelerare l'adozione dei veicoli elettrici.
Come?
I nuovi modelli di business che stanno emergendo intorno alla tecnologia V2G possono aiutare gli utenti a monetizzare il possesso di un veicolo elettrico.
Modello di business V2G
Abbiamo già accennato al modello di business di base della tecnologia Vehicle-to-grid. Si tratta di acquistare (caricare) a basso costo e vendere (restituire) con profitto.
Siamo onesti. Il pubblico in generale non si preoccupa troppo della stabilità della rete.
L'attrattiva della tecnologia V2G risiede nel fatto che il suo L'EV potrebbe anche servire come fonte di reddito o almeno di ridurre i suoi costi operativi.
Siamo abituati a vedere un'auto che rappresenta solo un costo, ma con il V2G potremmo iniziare a guadagnare con essa. Questo apre uno spettro completamente nuovo di modelli di business e tattiche di marketing.
Affinché il modello di business Vehicle to Grid (V2G) sia applicabile, deve basarsi sulla replicabilità e sulla scalabilità.
Se la tecnologia V2G si diffonde, chiunque può partecipareDai conducenti privati di veicoli elettrici alle grandi aziende che gestiscono enormi flotte di veicoli elettrici.
C'è però una fregatura. Affinché questo funzioni, le società di servizi, i fornitori di servizi di mobilità elettrica (EMSP) e gli operatori dei punti di ricarica (CPO) dovranno creare modelli commerciali e offerte interessanti per il V2G.
Modello di business V2G per le flotte aziendali
Le aziende che gestiscono grandi flotte saranno le prime a "saltare a bordo" del treno Vehicle-to-Grid. Poiché l'adozione di veicoli elettrici nelle flotte è già in atto, è logico che le aziende coglieranno questa opportunità per ridurre i costi operativi della flotta con i modelli di business V2G.
In effetti, se guardiamo dove la tecnologia V2G sta già iniziando a essere utilizzata, è nelle flotte di veicoli elettrici.
Le flotte richiedono Gestione della flotta EV e con questo software, il passo verso l'implementazione della tecnologia V2G è molto più semplice.
Con molti veicoli in flotta, il V2G potrebbe rappresentare una seria fonte di guadagno supplementare, se fatto bene.
In un dissertazione di dottorato sul modello di business Vehicle-to-Grid nel mercato svizzero, A. Kaufmann ha calcolato che con il V2G in funzione per 12 ore al giorno, un veicolo potrebbe guadagnare circa 100 euro (105 USD) al mese in entrate.
Si tratta di circa 1200 euro (1270 USD) all'anno per veicolo, senza alcuno sforzo aggiuntivo. Moltiplicando questo dato per tutti i veicoli elettrici di una flotta, si può arrivare a un importo sostanziale che può ripagare rapidamente tutti gli investimenti in apparecchiature V2G e Smart. Software di ricarica EV necessario.
Tenga presente che questo calcolo è stato effettuato nel 2017 per un caricatore EV bidirezionale da 10 kW e si basa sui prezzi dell'elettricità di quel periodo.
Un altro studio condotto in Norvegia nel 2019 ha calcolato un ricavo totale annuo di circa 1900 euro (2000 USD).
Modello di business V2G per gli utenti EV privati
Il modello di business V2G per gli utenti EV privati è lo stesso delle flotte. L'unica differenza è che viene realizzato su scala più piccola.
Ciò significa che il ricavo totale che un utente privato può generare è inferiore.
Poiché la tecnologia V2G necessita di apparecchiature e software più costosi rispetto alla normale ricarica domestica dei veicoli elettrici, ci vorrà più tempo prima che l'investimento porti a un profitto.
Ma dobbiamo guardare al quadro generale.
Molti proprietari di case hanno anche pannelli solari che generano elettricità e la restituiscono alla rete elettrica. Con il V2G, i proprietari di casa potrebbero immagazzinare questa elettricità e utilizzarla in seguito.
La situazione ottimale sarebbe quando una famiglia può combinare l'energia solare, il V2G o V2H (Vehicle-to-Home) e la rete elettrica interna.
Questo creerebbe un ambiente in cui l'elettricità viene prelevata dalla rete quando è a buon mercato e restituita o utilizzata quando è costosa.
Se le società di servizi, gli EMSP e i governi intervenissero e aiutassero a investire nella tecnologia Vehicle-to-Grid, ne beneficerebbe l'intera società.
Requisiti tecnici del Vehicle-to-Grid
Affinché la tecnologia Vehicle-to-Grid funzioni, devono essere soddisfatti diversi requisiti tecnici.
Stazione di ricarica V2G
Il primo è un caricatore EV dedicato Vehicle-to-Grid. Come suggerisce il nome, non si tratta di un normale caricatore EV, ma di un caricatore bidirezionale che supporta la funzione V2G. Non sono comuni sul mercato, ma esistono e saranno disponibili quando la tecnologia passerà dai progetti all'adozione commerciale.
Affinché il V2G funzioni, la comunicazione tra l'EV, la stazione di ricarica EV e il backend Ricarica intelligente dei veicoli elettrici Il software di gestione è fondamentale. Il software deve controllare quanta elettricità un EV preleva da una stazione di ricarica e quanta ne restituisce.
Questa comunicazione è abilitata dalla norma ISO 15118, che consente all'EV di segnalare lo stato di carica della sua batteria alla stazione di ricarica e dal protocollo OCPP 2.0 per la comunicazione tra la stazione di ricarica e il software di backend.
Se le suona familiare, ha ragione. È lo stesso requisito di Ricarica EV Plug and Charge.
Veicoli elettrici (EV) compatibili con il V2G
Per ora, sembra che i produttori di auto elettriche, con poche eccezioni, non siano molto propensi ad adottare la tecnologia Vehicle-to-Grid.
Non ci sono molte auto compatibili con il V2G sul mercato, con solo Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander e Ford F-150 Lightning ufficialmente confermate come compatibili con il V2G al momento della stesura di questo articolo.
Hyundai, Kia, MG e Porche sono i prossimi candidati più probabili, ma non ci sono conferme ufficiali.
Si dice che Tesla possa supportare il V2G, ma l'azienda sconsiglia l'uso del V2G e potrebbe invalidare la garanzia.
Si può dire che per il successo del V2G, anche le case automobilistiche devono fare la loro parte.
Software di ricarica EV compatibile V2G
L'ultima parte è la più semplice!
Qualsiasi Ricarica intelligente dei veicoli elettrici La soluzione software può essere aggiornata con relativa facilità per supportare il Vehicle-to-grid (v2G), il Vehicle-to-home (V2H), il Vehicle-to-Load (V2L) o il Vehicle-to-everything (V2X).
Non ha bisogno di alcun aggiornamento speciale, purché sia effettivamente "intelligente" (non solo commercializzato come tale). Ciò significa che deve supportare funzioni come Spina e carica, gestione dinamica del carico di ricarica EV, Bilanciamento del carico di ricarica EVecc.
Forse la parte più complicata è che deve supportare i sistemi avanzati. Fatturazione EV per poter elaborare i modelli di business Vehicle-to-Grid.
Il V2G influirà sulla durata della batteria dell'auto?
Con il V2G che carica e scarica la batteria, la domanda più comune dei proprietari di auto è se questo influirà sulla durata della batteria. Essendo la batteria la parte più costosa di un EV, la domanda è ben posta.
Esistono studi su questo argomento, ma a volte le conclusioni sono opposte. Per un grande approfondimento tecnico su questi studi, legga qui.
Almeno per ora, gli ultimi studi dimostrano che la tecnologia Vehicle-to-Grid deve includere un adeguato software di gestione della batteria per evitare cicli di scarica dannosi.
Gli esperti sostengono che il V2G non influirà sulla durata della batteria (o la ridurrà al minimo) se tutto è fatto nel modo giusto. Alcuni scienziati sostengono addirittura che il V2G può effettivamente migliorarla.
Resta da chiedersi se gli utenti si fideranno di queste affermazioni e se la ricompensa è abbastanza allettante da indurli a provare.
La tecnologia Vehicle-to-Grid ha fatto molta strada da quando la teoria è stata pubblicata per la prima volta più di 20 anni fa. Se si diffonderà e quando lo vedremo. Almeno, in teoria, è un concetto fantastico.
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