Vehicle-to-Home-opladning (V2H): den komplette guide

Hurtigt svar:

V2H-opladning (vehicle-to-home) lader en elbil sende lagret energi tilbage til et hjem eller en bygning, frem for blot at trække strøm fra det. Den bygger på bidirektionel ladehardware og V2H-kommunikationsprotokollen ISO 15118 til at styre den tovejs energistrøm sikkert. For ladeoperatører (CPO'er) og energiselskaber åbner V2H op for nye servicekategorier: administreret hjemmeenergi, demand-response-programmer og tilbud om netstabilitet. At udrulle V2H kræver kompatibel hardware, en opladningsplatform, der understøtter bidirektionelle sessioner, og overholdelse af lokale regler for nettilslutning.

Denne artikel gennemgår hvert af disse punkter i detaljer.

De fleste ladestandere gør én ting: tager strøm fra elnettet og fører den ind i en bil. V2H-opladning tilføjer en anden retning: fra bilen tilbage til hjemmet.

For boligejere er det en nyttig funktion. For ladeoperatører er det en produktmulighed. Denne guide forklarer, hvad V2H er, hvordan det fungerer teknisk, hvor forretningsmodellen ligger, og hvad du har brug for for rent faktisk at udrulle det.

Hvad er V2H-opladning?

V2H står for vehicle-to-home. Det beskriver et system, hvor en elbils batteri kan aflade energi tilbage til en bygning, frem for kun at modtage opladning fra den.

I en standardopsætning til elbilopladning flyder elektricitet i én retning: fra elnettet, gennem ladestanderen, ind i bilen. Med V2H-teknologi kan ladestanderen også vende den strøm. Bilen bliver en strømkilde.

Resultatet er et hjem eller en bygning, der kan trække på et stort, mobilt batteri, når det giver mening. Under spidsbelastningspriser på elektricitet, efter et strømsvigt, eller når solproduktionen er lav, dækker elbilen forskellen.

Dette er forskelligt fra et stationært hjemmebatteri. V2H-batteriet flytter sig med bilen. Det kan oplades billigt om natten eller ved en ladestander på arbejdspladsen og derefter aflades derhjemme om aftenen. Brugeren bestemmer, hvornår der skal oplades, hvornår der skal holdes, og hvornår der skal aflades.

Hvordan fungerer bidirektionel energistrøm?

En standardladestander omdanner AC-strøm fra elnettet til DC-strøm til batteriet. Denne proces går én vej.

En bidirektionel ladestander tilføjer en inverter, der kan køre baglæns. DC-strøm fra batteriet omdannes tilbage til AC og sendes til bygningens elsystem. Ladestanderen styrer begge retninger og skifter baseret på instruktioner fra opladningssystemet eller hjemmets energistyring.

Det centrale tekniske krav er, at både ladestanderen og køretøjet skal understøtte bidirektionel drift. Det gør ikke alle elbiler. I øjeblikket understøtter modeller fra Nissan, Mitsubishi, Hyundai, Kia og flere japanske producenter V2H. Listen vokser, efterhånden som bidirektionel opladning bliver en standardforventning frem for en nichefunktion.

Hvordan V2H-teknologi fungerer

V2H involverer tre lag, der arbejder sammen: køretøjet, ladehardwaren og den software, der styrer dem. Hvert lag har specifikke krav, og et hul i blot ét af dem vil forhindre systemet i at fungere.

Hardwarekrav

Tre komponenter skal arbejde sammen, for at V2H kan fungere:

En kompatibel elbil med en bidirektionel indbygget oplader
En bidirektionel EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment), der kan styre tovejs strømstrøm
Et hjemmeenergistyringssystem eller en opladningsplatform, der beslutter, hvornår der skal oplades og aflades

EVSE'en er den fysiske enhed, der installeres på ejendommen. Til V2H skal den være specifikt designet til bidirektionel drift. Almindelige AC-wallboxe kan ikke dette. De fleste V2H-udrulninger bruger i dag DC-koblede systemer, hvor ladestanderen håndterer AC/DC-omdannelsen, og køretøjets indbyggede oplader styrer DC-siden.

Rollen for ISO 15118 V2H

ISO 15118 er den kommunikationsprotokol, der styrer, hvordan elbiler og ladestandere taler sammen. De V2H-specifikke udvidelser i ISO 15118 definerer, hvordan et køretøj signalerer sin batteritilstand, kommunikerer, hvor meget energi det kan tilbyde, og reagerer på afladningskommandoer fra ladestanderen eller energistyringssystemet.

ISO 15118 V2H er det, der gør hele systemet sikkert og interoperabelt. Uden det har du proprietære løsninger, der kun fungerer med specifikke kombinationer af køretøj og ladestander. Med det har du et fundament for et reelt marked.

Operatører, der overvejer V2H, bør verificere, at både deres valgte EVSE-hardware og køretøjerne på deres målmarked understøtter ISO 15118-20. Det er den version, der inkluderer bidirektionel funktionalitet. ISO 15118-2 dækker standard opladningskommunikation; -20 udvider den til at dække V2H, V2G og relaterede tilstande.

Opladningstilstande, der er relevante for V2H

ISO 15118-20 definerer flere bidirektionelle opladningstilstande. De mest relevante for V2H er:

BPT (Bidirectional Power Transfer): standardtilstanden for V2H, hvor køretøjet aflader baseret på eksterne signaler
DER (Dynamic Energy Resources): positionerer elbilen som et fleksibelt aktiv i et større energistyringssystem

Din opladningsplatform skal understøtte den planlægnings- og dispatch-logik, der ligger oven på disse protokoller. Protokollen håndterer håndtrykket; platformen beslutter, hvornår den skal bruges, og hvor meget der skal dispatches.

Læs mere om forskellen mellem V2H, V2G og V2L.

Hvornår skal du vælge V2H frem for V2G

V2G er mere indbringende på papiret. Nettjenester betaler operatører for fleksibilitet, og det potentielle afkast pr. session kan være højere. Men V2G kræver en nettilslutningsaftale, måleinfrastruktur og regulatorisk godkendelse på de fleste markeder. Det er en lang salgscyklus.

V2H er enklere at udrulle. Der er ingen kontrakt om nettjenester at forhandle. Værditilbuddet er klart for slutkunden: lavere elregninger og reservestrøm. For operatører, der bygger opladningsprodukter til boliger eller mindre erhverv, er V2H ofte den hurtigste vej til markedet.

De to udelukker ikke hinanden. En platform, der understøtter bidirektionel opladning, kan tilbyde V2H i dag og lægge V2G-tjenester oven på senere, efterhånden som det regulatoriske miljø modnes.

Forretningscasen for V2H for CPO'er og energiselskaber

V2H ændrer, hvad en ladeoperatør kan sælge. I stedet for blot opladningssessioner kan du tilbyde et administreret hjemmeenergiprodukt.

Indtjenings- og værdistrømme

Premium-serviceniveau. Operatører kan tage mere for en V2H-aktiveret installation end for en almindelig wallbox. Hardwaren koster mere, og det samme gør installationen. Den margin er reel.

Energistyringstjenester. Med den rette platform kan du tilbyde automatiseret afladningsplanlægning, der minimerer kundens elregning. Det er en abonnementsvenlig tjeneste.

Demand-response-programmer. Energiselskaber kan bruge V2H-aktiverede elbilbatterier som en distribueret demand-response-ressource. Når elnettet er under pres, aflader tilmeldte køretøjer for at reducere husstandsbelastningen. Energiselskabet undgår spidsbelastningsudgifter; operatøren får en andel af indtjeningen.

Samlede pakker til hjemmeenergistyring med elbil. At kombinere en V2H-ladestander med solceller og batterilagring er et naturligt mersalg. Elbilen bliver en del af et bredere hjemmeenergistyringssystem, og operatøren bliver kundens energipartner frem for blot deres opladningsudbyder.

Værdi for slutkunden

Kundesidens argumentation for V2H er ligetil. Elpriser varierer markant hen over dagen på markeder med time-of-use-takster. Et V2H-system oplader bilen, når strømmen er billig, og bruger derefter bilens batteri til at drive hjemmet, når strømmen er dyr.

På de nordiske markeder, hvor eMabler opererer bredt, har volatiliteten i spotpriserne gjort denne beregning stadig mere overbevisende for boligkunder. Den samme dynamik gælder i det meste af Europa og i dele af USA og Australien.

Reservestrøm er det andet centrale salgsargument. En V2H-egnet elbil kan holde essentielle apparater kørende under et strømsvigt. For kunder i områder med ustabil forsyning kan dette alene retfærdiggøre investeringen.

Omkostningsvirkeligheden

V2H-hardware er stadig dyrere end almindeligt AC-opladningsudstyr. En bidirektionel EVSE koster typisk to til fire gange mere end en sammenlignelig envejs-wallbox. Installationen er også mere kompleks.

Den omkostning vil falde, efterhånden som volumen stiger. Spørgsmålet for operatører lige nu er, om merprisen er forsvarlig på deres målmarked, og om de kan bygge et produkt op om den, der dækker forskellen gennem tjenester frem for hardwaremargin alene.

Læs mere om V2H-indtjening og netværdi.

V2H-regler og netkrav

Reglerne omkring V2H er stadig under udvikling. Situationen varierer markant fra land til land, og på nogle markeder eksisterer den regulatoriske ramme for bidirektionel opladning i boliger simpelthen ikke endnu.

Den europæiske kontekst

EU's Energy System Integration Strategy og det reviderede Renewable Energy Directive anerkender begge bidirektionel opladning som en prioritet. Men anerkendelse i politiske dokumenter omsættes ikke direkte til klare regler for operatører.

I praksis er de vigtigste regulatoriske spørgsmål for V2H:

Nettilslutning: Tæller afladning fra et køretøj til en bygning som produktion? I nogle jurisdiktioner gør det, og det udløser krav om licens eller måling.
Måling: Når energi flyder fra køretøj til hjem, hvordan måles det så? Hvem ejer måledataene? Disse spørgsmål påvirker fakturering og compliance.
Sikkerhedsstandarder: EVSE'en skal overholde de relevante standarder for bidirektionel drift. I Europa falder dette under Low Voltage Directive og specifikke IEC-standarder for bidirektionelt opladningsudstyr.
Aftaler med netoperatører: Nogle distributionsnetoperatører (DNO'er) kræver underretning eller godkendelse, før en bidirektionel ladestander installeres på en ejendom. Dette varierer fra land til land og endda fra region til region.

Forhold på det nordiske marked

I Finland, Sverige, Norge og Danmark er det regulatoriske billede for V2H relativt tilladende sammenlignet med visse andre EU-markeder, men det er stadig under udvikling. Energiselskaber i Norden har været aktive med at pilotteste V2H og V2G, hvilket har skabt en del praktisk vejledning. Operatører, der træder ind på dette marked, bør tjekke med den lokale DSO (Distribution System Operator) før udrulning.

Hvad operatører bør gøre nu

Den mest praktiske tilgang er at designe dit system, så det overholder den strengeste sandsynlige fortolkning af de lokale regler, og at overvåge det regulatoriske landskab aktivt. Vælg hardware og en platform, der kan tilpasse sig, efterhånden som reglerne afklares. At låse sig fast i et proprietært system, der ikke kan opdateres, er en betydelig risiko i et regulatorisk miljø, der stadig er ved at falde på plads.

Læs mere om V2H-regler og netkrav.

Sådan implementerer du V2H som CPO

At udrulle V2H er en teknisk og driftsmæssig udfordring, men en, der kan løses. Her er, hvordan processen ser ud i praksis.

Valg af hardware

Start med ladestanderen. Du har brug for en DC bidirektionel EVSE, der understøtter ISO 15118-20. På skrivende tidspunkt er markedet for certificeret V2H-hardware stadig relativt begrænset, men voksende.

Tjek, at ladestanderen er kompatibel med de køretøjer, dine kunder sandsynligvis kører. De fleste nuværende V2H-udrulninger er optimeret til CHAdeMO-udstyrede køretøjer, som har understøttet bidirektionel opladning længst. CCS-baseret V2H er nu på vej, efterhånden som udbredelsen af ISO 15118-20 accelererer.

Krav til platformen

Dit opladningssystem skal understøtte bidirektionel sessionsstyring. Det omfatter:

Evnen til at sende afladningskommandoer til ladestanderen baseret på prissignaler, tidsplaner eller netsignaler.
Integration med hjemmeenergistyringssystemer eller smarte målere, så det reelle husstandsforbrug kan aflæses i realtid.
Sessionslogning, der skelner mellem opladnings- og afladningshændelser til fakturering og rapportering.
Understøttelse af ISO 15118-kommunikation, enten indbygget eller gennem hardware, der abstraherer den.

Ikke alle opladningsplatforme har bygget denne evne endnu. Når du vurderer en platform, så spørg specifikt ind til understøttelse af bidirektionelle sessioner, og hvordan den håndterer planlægningslogikken. Opladningsprotokollen er ét stykke; dispatch-intelligensen er et andet.

Design af det kundevendte produkt

V2H skal være nemt for slutkunden at bruge. Den ideelle oplevelse er en, hvor systemet styrer sig selv. Kunden indstiller en minimumsbatterireserve, lad os sige 30 % til daglig kørsel, og platformen klarer resten: oplader, når strømmen er billig, aflader, når den er dyr, og holder, når der er brug for bilen.

Det kræver en mobilapp eller en webgrænseflade, der er gennemsigtig om, hvad systemet gør og hvorfor. Kunder, der ikke forstår systemet, vil tilsidesætte det manuelt, hvilket modarbejder formålet.

Pilottest før skalering

V2H-udrulninger har flere variabler end almindelig opladning: køretøjskompatibilitet, lokale regler, kundeadfærd, husstandes energibelastningsprofiler. Det er tilrådeligt at køre en lille pilot med 10 til 20 installationer før en bredere udrulning. Du vil afdække integrationsproblemer og særtilfælde, der er langt lettere at rette i lille skala.

Se V2H-tjeklisten til lancering for operatører.

Konklusion

V2H-opladning er et betydningsfuldt skift i, hvad en ladestander kan gøre. Den gør et bilbatteri til et hjemmeenergiaktiv med reelle økonomiske fordele for kunderne og reelle produktmuligheder for operatørerne.

Teknologien virker. ISO 15118 V2H leverer kommunikationsstandarden. Bidirektionel hardware er tilgængelig og bliver bedre. Forretningscasen er klarest på markeder med time-of-use-prissætning af elektricitet og høj udbredelse af elbiler i boliger, men begge forhold er ved at brede sig.

De største udfordringer i dag er regulatorisk usikkerhed på nogle markeder, de højere indledende omkostninger ved bidirektionelt udstyr og behovet for en opladningsplatform, der kan håndtere kompleksiteten i tovejs energistyring. Disse udfordringer er ikke permanente. De operatører, der bygger V2H-kapacitet nu, vil stå stærkere, efterhånden som markedet vokser.

eMabler er en opladningsplatform for ladeoperatører i hele Europa.

Vi arbejder med energiselskaber, CPO'er og udbydere af boligopladning i hele Europa. Hvis du er operatør og udforsker bidirektionel opladning og vil dele, hvor du er på vej hen, hører vi gerne fra dig.

Vehicle-to-Home-opladning (V2H): Den komplette guide for ladeoperatører