A tecnologia Vehicle-to-grid (V2G) ou carregamento bidirecional é um sistema de energia bidirecional entre o automóvel e a rede. A ideia subjacente à tecnologia Vehicle to Grid (V2G) é a utilização das baterias do veículo como unidade de armazenamento. Esta energia armazenada será depois utilizada para a troca de energia entre a bateria do veículo elétrico e a rede eléctrica.
A extensão da tecnologia V2G é a V2X, que significa vehicle-to-everything (veículo para tudo). O V2X utiliza o mesmo princípio que o V2G, mas fornece energia a qualquer dispositivo ou rede eléctrica, e não apenas à rede eléctrica.
Tabela de conteúdos
Como é que o Vehicle-to-Grid funciona?
A tecnologia V2G é como o carregamento inteligente de veículos eléctricos ao contrário. Envia energia para a rede no pico da procura e depois recarrega a partir da rede eléctrica durante os períodos de procura reduzida. Daí o nome - carregamento bidirecional de veículos eléctricos.
Por outras palavras, os utilizadores de veículos eléctricos comprariam a energia da rede eléctrica quando os custos fossem baixos e voltariam a vendê-la quando os preços fossem altos. Atualmente, na maioria dos casos, isto significa carregar durante a noite e devolver a energia durante o dia. A tecnologia de ligação do veículo à rede pode poupar dinheiro aos utilizadores de veículos eléctricos e, ao mesmo tempo, ajuda a Equilíbrio da rede de VE.
Por detrás do V2G, está um sistema inteligente Software de Carregamento EV que controla todo o processo. O software inteligente garante que o VE devolve apenas a quantidade de energia de que não necessita.
A primeira prioridade é que o utilizador tenha sempre energia suficiente para fazer toda a sua condução diária.
Vejamos alguns cenários hipotéticos simplificados de V2G na vida real!
Exemplos reais de V2G
- Uma empresa tem 100 veículos eléctricos na sua frota. Todos eles estão ligados à corrente e totalmente carregados de manhã. O gestor de frotas despacha 80 veículos nos seus percursos diários. 20 veículos estão livres nesse dia. Para estes 20 EVs, ativa o modo Vehicle-to-Grid e define o nível mínimo de carga da bateria para 70% para os manter operacionais, se necessário. Com o V2G, a empresa está a obter lucro com estes 20 veículos, mesmo que estejam estacionados.
- Um utilizador privado carrega o seu veículo elétrico durante a noite, quando a eletricidade é mais barata. O seu automóvel tem uma autonomia de 400 km com a bateria cheia. Percorre diariamente um total de 100 km. Por isso, ativa o V2G e o veículo devolve a energia à rede quando a eletricidade é mais cara, mantendo a energia suficiente para que possa fazer a sua viagem diária.
- O proprietário de uma casa utiliza painéis solares. A eletricidade produzida é armazenada na bateria do carro. Esta energia pode ser utilizada para alimentar a sua casa e, se ainda restar alguma, devolve-a à rede para obter lucro. Tudo isto enquanto mantém o seu carro com o nível de carga de bateria de que necessita para a sua condução.
- Um condutor de VE carrega o seu carro durante a noite e vai para o trabalho. Aí, liga-se ao carregador V2G e ativa o V2G. Enquanto está no trabalho, o veículo devolve a energia para obter lucro, deixando-lhe ainda carga suficiente para conduzir até casa.
Os benefícios da tecnologia Vehicle-to-Grid
Se a tecnologia Vehicle to Grid (V2G) se generalizar, beneficiará significativamente a rede eléctrica, a experiência do cliente de VE (UX) e a adoção de VE.
Alguns dos benefícios essenciais da tecnologia Vehicle to Grid (V2G) são
- A tecnologia V2G irá reduzir a tensão na rede eléctrica e aumentar o potencial de equilíbrio da rede eléctrica. Este equilíbrio pode ser alcançado sem expandir a infraestrutura de produção de energia e pode apresentar uma resposta aos desafios da infraestrutura de carregamento de veículos eléctricos. A tecnologia V2G pode beneficiar toda a rede eléctrica e ajudar as redes locais existentes em empresas ou complexos residenciais.
- A tecnologia Vehicle-to-Grid pode fornecer armazenamento de energia descentralizado, barato e rápido em tempos de sobreprodução de eletricidade. É uma obrigação ambiental não deixar que a eletricidade seja desperdiçada com este potencial de armazenamento nos veículos eléctricos.
- A V2G pode também ser uma tecnologia ideal para facilitar a gestão e a identificação de comportamento do utilizador e a utilização efectiva de energia.
- A tecnologia de ligação do veículo à rede poderá também servir como um ferramenta de marketing para tornar os VE mais atractivos para o público em geral e para as frotas das empresas, a fim de acelerar a adoção dos VE.
Como?
Os novos modelos de negócio que estão a surgir em torno da tecnologia V2G podem ajudar os utilizadores a rentabilizar a posse de um VE.
Modelo de negócio V2G
Já mencionámos o modelo de negócio básico em torno da tecnologia "Vehicle-to-grid". Está a comprar (carregar) barato e a vender (devolver) com lucro.
Sejamos honestos. O público em geral não se preocupa muito com a estabilidade da rede eléctrica.
O atrativo da tecnologia V2G reside no facto de a sua O VE pode também servir como fonte de rendimento ou, pelo menos, reduzir o seu custo operacional.
Estamos habituados a que um automóvel represente apenas um custo, mas com a V2G, podemos começar a ganhar dinheiro com ele. Isso abre todo um novo espetro de modelos de negócio e tácticas de marketing.
Para que o modelo de negócio V2G (Vehicle to Grid) seja aplicável, deve basear-se na replicabilidade e na escalabilidade.
Se a tecnologia V2G se generalizar, qualquer pessoa pode participarDesde condutores privados de VE a grandes empresas que operam grandes frotas de VE.
No entanto, há um senão. Para que isto funcione, as empresas de serviços públicos, os Fornecedores de Serviços de Mobilidade Eléctrica (EMSP) e os Operadores de Pontos de Carregamento (CPO) terão de criar modelos de negócio e ofertas atraentes para a V2G.
Modelo de negócio V2G para frotas de empresas
As empresas que operam grandes frotas serão as primeiras a "saltar para bordo" do comboio Vehicle-to-Grid. Uma vez que a adoção de veículos eléctricos em frotas já está a acontecer, é lógico que as empresas aproveitem esta oportunidade para reduzir os custos operacionais da sua frota com modelos de negócio V2G.
De facto, se olharmos para os locais onde a tecnologia V2G já está a começar a ser utilizada, é nas frotas de veículos eléctricos.
As frotas necessitam de Gestão de frotas EV e, com isso, o passo para a implementação da tecnologia V2G é muito mais simples.
Com muitos veículos na frota, o V2G pode representar uma séria fonte extra de receitas se for bem feito.
Num tese de doutoramento sobre o modelo de negócio "Vehicle-to-Grid" no mercado suíço, A. Kaufmann calculou que, com o V2G a funcionar 12 horas por dia, um veículo poderia obter cerca de 100 euros (105 USD) por mês em receitas.
Isto equivale a cerca de 1200 euros (1270 USD) por ano e por veículo, sem qualquer esforço adicional. Multiplique este valor por todos os veículos eléctricos de uma frota e chegaremos a um montante substancial que pode rapidamente pagar todo o investimento em equipamento V2G e Smart Software de carregamento EV necessário.
Tenha em conta que este cálculo foi efectuado em 2017 para um carregador de veículos eléctricos bidirecional de 10 kW e baseia-se nos preços da eletricidade nessa altura.
Outro estudo efectuado na Noruega em 2019 calculou o rendimento anual total de cerca de 1900 euros (2000 USD).
Modelo de negócio V2G para utilizadores privados de VE
O modelo de negócio V2G para os utilizadores privados de VE é o mesmo que para as frotas. A única diferença é que é feito numa escala mais pequena.
Isto significa que a receita total que um utilizador privado pode gerar é menor.
Uma vez que a tecnologia V2G requer equipamento e software mais dispendiosos do que o carregamento doméstico normal de veículos eléctricos, o investimento demorará mais tempo a dar lucro.
Mas temos de olhar para o panorama geral.
Muitos proprietários também têm painéis solares que geram eletricidade e a devolvem à rede eléctrica. Com o V2G, os proprietários podem armazenar essa eletricidade e utilizá-la mais tarde.
A situação ideal seria quando um agregado familiar pudesse combinar energia solar, V2G ou V2H (Vehicle-to-Home) e a rede eléctrica interna.
Isso criaria um ambiente em que a eletricidade é retirada da rede quando é barata e devolvida ou utilizada quando é cara.
Se as empresas de serviços públicos, os EMSP e os governos interviessem e ajudassem a investir na tecnologia "Vehicle-to-Grid", isso beneficiaria toda a sociedade.
Requisitos técnicos do veículo para a rede
Para que a tecnologia Vehicle-to-Grid funcione, devem ser cumpridos vários requisitos técnicos.
Estação de carregamento V2G
O primeiro é um carregador dedicado Vehicle-to-Grid EV. Como o nome sugere, não se trata de um carregador de veículos eléctricos normal, mas de um carregador bidirecional que suporta a função V2G. Não são comuns no mercado, mas existem, e mais estarão disponíveis quando a tecnologia passar dos projectos para a adoção comercial.
Para que o V2G funcione, a comunicação entre o VE, a estação de carregamento de VE e o backend Cobrança inteligente de EV O software de gestão é crucial. O software deve controlar a quantidade de eletricidade que um VE retira de uma estação de carregamento e a quantidade que devolve.
Esta comunicação é possibilitada pela norma ISO 15118, que permite que o VE comunique o estado de carga da sua bateria à estação de carregamento, e pelo protocolo OCPP 2.0 para a comunicação entre a estação de carregamento e o software backend.
Se isto lhe parece familiar, tem razão. É o mesmo requisito que para Carregamento de veículos eléctricos Plug and Charge.
Veículos eléctricos (VE) compatíveis com V2G
Por enquanto, parece que os fabricantes de automóveis eléctricos, com poucas excepções, não estão muito interessados em adotar a tecnologia Vehicle-to-Grid.
Não existem muitos automóveis compatíveis com V2G no mercado, apenas o Nissan Leaf, o Mitsubishi Outlander e o Ford F-150 Lightning foram oficialmente confirmados como compatíveis com V2G aquando da redação deste artigo.
Hyundai, Kia, MG e Porche são os próximos candidatos mais prováveis, mas não há confirmação oficial.
Há rumores de que a Tesla pode suportar V2G, mas a empresa desaconselha a utilização de V2G e, se o fizer, pode anular a garantia.
É seguro dizer que, para que a V2G seja bem sucedida, os fabricantes de automóveis também têm de fazer a sua parte.
Software de carregamento de veículos eléctricos compatível com V2G
A última parte é a mais simples!
Qualquer Carregamento inteligente de EV A solução de software pode ser actualizada com relativa facilidade para suportar a ligação veículo-rede (v2G), veículo-casa (V2H), veículo-carga (V2L) ou veículo-tudo (V2X).
Não necessita de qualquer atualização especial, desde que seja efetivamente "inteligente" (e não apenas comercializado como tal). Isso significa que deve suportar funções como Plug and Charge, gestão dinâmica de carga de EV, Balanceamento de carga de EV, etc.
Talvez a parte mais complicada seja o facto de necessitar de suportar Facturação EV para poder processar os modelos de negócio Vehicle-to-Grid.
A V2G afectará a duração da bateria dos automóveis?
Com o V2G a carregar e descarregar a bateria, a pergunta mais comum dos proprietários de automóveis é se isso irá afetar a vida útil da bateria. Uma vez que a bateria é a parte mais cara de um veículo elétrico, a pergunta é pertinente.
Existem estudos sobre este tema, mas por vezes com conclusões opostas. Para obter uma excelente visão técnica sobre estes estudos, leia aqui.
Pelo menos por enquanto, os últimos estudos mostram que a tecnologia Vehicle-to-Grid deve incluir um software de gestão de baterias adequado para evitar ciclos de descarga prejudiciais.
Os especialistas afirmam que a V2G não afectará (ou afectará minimamente) a duração da bateria se tudo for feito corretamente. Alguns cientistas afirmam mesmo que a V2G pode, de facto, melhorá-la.
Resta saber se os utilizadores confiam nestas alegações e se a recompensa é suficientemente tentadora para os levar a experimentar.
A tecnologia Vehicle-to-Grid percorreu um longo caminho desde que a teoria foi publicada pela primeira vez há mais de 20 anos. Se se vai generalizar e quando, veremos. Pelo menos, em teoria, é um ótimo conceito.
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