V2G と V2X とは何ですか?電気自動車用のVehicle To-Gridソリューション 車載充電器

電気自動車向けのVehicle To-Gridソリューション

V2G と V2X とは何ですか?
V2G は「Vehicle to Grid」の略で、電気自動車のバッテリーから電力網にエネルギーを送り返すことを可能にする技術です。Vehicle-to-Grid テクノロジーを使用すると、近くでのエネルギー生産や消費など、さまざまな信号に基づいて車のバッテリーを充電および放電できます。

V2X とは、車両からすべてのものまでを意味します。これには、車両から家庭 (V2H)、車両から建物 (V2B)、車両から電力網までのさまざまなユースケースが含まれます。EV バッテリーからの電気を家庭に使用するか、電気負荷を構築するかに応じて、ユーザー ケースごとに異なる略語が存在します。たとえグリッドへのフィードバックがあなたにとって当てはまらない場合でも、あなたの車両はあなたのために働くことができます。

一言で言えば、Vehicle-to-Grid の背後にある考え方は通常のスマート充電と似ています。V1G 充電とも呼ばれるスマート充電を使用すると、必要に応じて充電電力を増減できる方法で電気自動車の充電を制御できます。Vehicle-to-grid はさらに一歩進んで、充電された電力を車のバッテリーから一時的にグリッドに押し戻すこともでき、エネルギー生産と消費の変動のバランスをとることができます。

2. V2G を考慮する必要があるのはなぜですか?
簡単に言うと、車両から送電網まで、エネルギー システムがより多くの再生可能エネルギーのバランスを取れるようにすることで、気候変動の緩和に貢献します。しかし、気候危機への取り組みを成功させるには、エネルギーとモビリティの分野で、脱炭素化、エネルギー効率、電化という 3 つのことが起こる必要があります。

エネルギー生産の文脈において、脱炭素化とは、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源の導入を指します。これにより、エネルギーの貯蔵の問題が生じます。化石燃料は燃焼するとエネルギーを放出するため、エネルギー貯蔵の一種と見なすことができますが、風力と太陽光発電の機能は異なります。エネルギーは、生産された場所で使用するか、後で使用するためにどこかに保管する必要があります。したがって、再生可能エネルギーの成長により、必然的にエネルギーシステムがより不安定になり、使用するエネルギーのバランスを取り、貯蔵するための新しい方法が必要になります。

同時に、運輸部門も二酸化炭素削減に相当の努力をしており、その顕著な証拠として、電気自動車の台数が着実に増加しています。電気自動車のバッテリーは、ハードウェアへの追加投資を必要としないため、エネルギー貯蔵の最もコスト効率の高い形式です。

一方向のスマート充電と比較して、V2G ではバッテリー容量をより効率的に利用できます。V2X は、EV の充電をデマンド レスポンスからバッテリー ソリューションに変えます。一方向のスマート充電と比較して、バッテリーを 10 倍効率的に使用できます。

車両から電力網までのソリューション
定置型エネルギー貯蔵庫（ある意味、大型パワーバンク）は、より一般的になりつつあります。これらは、たとえば大規模な太陽光発電所からのエネルギーを貯蔵する便利な方法です。たとえば、テスラと日産は家庭用バッテリーを消費者向けにも提供しています。これらの家庭用バッテリーは、ソーラー パネルや家庭用 EV 充電ステーションと組み合わせることで、戸建て住宅や小規模コミュニティでエネルギーの生産と消費のバランスを取る優れた方法となります。現在、最も一般的な貯蔵形態の 1 つは、エネルギーを貯蔵するために水を汲み上げたり下げたりするポンプ場です。

より大規模な場合、電気自動車と比較すると、これらのエネルギー貯蔵装置は供給コストが高く、多額の投資が必要です。EVの台数が増え続けているため、電気自動車は追加コストなしで保管できるオプションを提供します。

Virta では、EV は、どのような使用方法を選択するかに関係なく、将来的には私たちの生活の一部となるため、電気自動車は再生可能エネルギーの生産を支援する最も賢明な方法であると信じています。

3. 車両から電力網まではどのように機能しますか?

実際に V2G を使用する場合、最も重要なことは、EV ドライバーが必要なときに車のバッテリーに十分なエネルギーを確保できるようにすることです。朝、仕事に出かけるとき、車のバッテリーは、必要に応じて仕事に行ったり戻ったりできるほど十分に充電されている必要があります。これは、V2G およびその他の充電テクノロジーの基本要件です。EV ドライバーは、車のプラグを抜きたいときと、そのときのバッテリーの充電量を通信できなければなりません。

充電装置を設置するときの最初のステップは、建物の電気システムを見直すことです。電気接続は、EV 充電設置プロジェクトの障害になったり、接続をアップグレードする必要がある場合にコストが大幅に増加したりする可能性があります。

Vehicle-to-grid やその他のスマート エネルギー管理機能により、環境、場所、敷地に関係なく、どこでも電気自動車の充電が可能になります。建物に対する V2G の利点は、車のバッテリーからの電力が最も必要とされる場所で使用される場合に顕著に現れます (前の章で説明したとおり)。Vehicle to Grid は、電力需要のバランスをとり、電力システムの構築にかかる不必要なコストを回避するのに役立ちます。V2G を使用すると、建物内の瞬間的な電力消費の急増を電気自動車の助けを借りてバランスさせることができ、電力網から余分なエネルギーを消費する必要がなくなります。

電力網向け
V2G 充電ステーションを使用して電力需要のバランスをとる建物の機能も、より大規模な電力網に役立ちます。これは、風力や太陽光で生成される送電網内の再生可能エネルギーの量が増加した場合に役立ちます。Vehicle-to-Grid 技術がなければ、予備の発電所からエネルギーを購入する必要があり、予備の発電所を稼働させるのは高価な手続きであるため、ピーク時の電気料金が上昇します。コントロールがなければ、この与えられた価格を受け入れる必要がありますが、V2G を使用すると、コストと利益を最適化することができます。言い換えれば、V2G により、エネルギー会社は送電網内の電力を使って卓球をすることができるようになります。

消費者向け
では、なぜ消費者はデマンドレスポンスとして Vehicle to Grid に参加するのでしょうか?先ほど説明したように、それは彼らに害を与えませんが、何か良いこともあるのでしょうか？

Vehicle-to-Grid ソリューションはエネルギー会社にとって経済的に有益な機能になると予想されているため、エネルギー会社には消費者の参加を促す明確なインセンティブがあります。結局のところ、V2G テクノロジーと互換性のあるテクノロジー、デバイス、車両だけでは十分ではありません。消費者が参加し、プラグインして、車のバッテリーを V2G に使用できるようにする必要があります。将来的には、より大規模に、消費者が車のバッテリーをバランス要素として使用できるようにすることに同意すれば、恩恵を受けることが期待できます。

4. Vehicle to Grid はどのように主流になるのでしょうか?
V2G ソリューションは市場に投入され、その魔法を発揮し始める準備ができています。ただし、V2G が主流のエネルギー管理ツールになるには、いくつかのハードルを克服する必要があります。

A. V2G テクノロジーとデバイス

複数のハードウェア プロバイダーが、Vehicle-to-Grid テクノロジーと互換性のあるデバイス モデルを開発しています。他の充電デバイスと同様に、V2G 充電器にはすでにさまざまな形やサイズがあります。

通常、最大充電電力は約 10 kW で、家庭や職場の充電には十分です。将来的には、さらに幅広い充電ソリューションが適用されるようになるでしょう。車両からグリッドへの充電装置は DC 充電器です。これにより、車両自体の一方向の車載充電器をバイパスできるためです。車両に DC 充電器が搭載されており、車両を AC 充電器に接続できるプロジェクトもあります。ただし、これは今日では一般的な解決策ではありません。

まとめると、デバイスは存在し、実現可能ですが、テクノロジーが成熟するにつれてまだ改善の余地があります。

V2G対応車両
現在、CHAdeMo車（日産自動車など）は、他の自動車メーカーを圧倒してV2G対応車種を市場に投入しています。市場にあるすべての日産リーフは、車両から系統へのステーションで放電できます。V2G をサポートする機能は車両にとって現実的なものであり、他の多くのメーカーも近いうちに車両と電力網の互換性を持つクラブに加わることを期待しています。例えば、三菱自動車もアウトランダーPHEVでV2Gを商用化する計画を発表している。

V2G は車のバッテリー寿命に影響しますか?
補足: V2G 反対者の中には、Vehicle-to-Grid 技術を使用すると車のバッテリーの寿命が短くなると主張する人もいます。車のバッテリーは毎日消耗しているので、この主張自体は少し奇妙です。車が使用されるにつれてバッテリーは放電し、私たちが走り回ることができるようになります。多くの人は、V2X/V2G はフルパワーでの充電と放電を意味すると考えています。つまり、バッテリーは 0% の充電状態から 100% の充電状態になり、再びゼロになります。これはそうではありません。全体として、車両から電力網への放電は 1 日に数分間しか起こらないため、バッテリーの寿命には影響しません。ただし、EV のバッテリーのライフサイクルと V2G がそれに与える影響は常に研究されています。
V2G は車のバッテリー寿命に影響しますか?
補足: V2G 反対者の中には、Vehicle-to-Grid 技術を使用すると車のバッテリーの寿命が短くなると主張する人もいます。車のバッテリーは毎日消耗しているので、この主張自体は少し奇妙です。車が使用されるにつれてバッテリーは放電し、私たちが走り回ることができるようになります。多くの人は、V2X/V2G はフルパワーでの充電と放電を意味すると考えています。つまり、バッテリーは 0% の充電状態から 100% の充電状態になり、再びゼロになります。