Bidirectioneel laden: V2H, V2G en slimme energie

Elektrische auto’s veranderen niet alleen hoe we ons verplaatsen, maar ook hoe we met energie omgaan. Dankzij bidirectioneel laden kan een geschikte elektrische auto meer dan alleen elektriciteit ontvangen. De auto kan mogelijk ook stroom leveren aan apparaten, een woning of zelfs het elektriciteitsnet.

Bij BlueBird Power geloven we dat bidirectioneel laden een belangrijke rol kan spelen in de overgang naar een duurzamer energiesysteem.

In dit artikel leggen we het verschil uit tussen AC- en DC-bidirectioneel laden, wat V2L, V2H en V2G betekenen, welke rol ISO 15118-20 speelt en hoe wij kijken naar elektrische auto’s als “batterijen op wielen.”

Wat is bidirectioneel laden?

Bij conventioneel laden stroomt elektriciteit in één richting: vanuit het elektriciteitsnet of de zonnepanelen naar de accu van de auto.

Bij bidirectioneel laden kan elektriciteit in beide richtingen stromen. De auto ontvangt energie wanneer de accu moet worden opgeladen en kan een deel van de opgeslagen energie terugleveren wanneer dat nodig is.

Hierdoor ontstaan nieuwe mogelijke toepassingen. Elektrische auto’s kunnen veranderen van energieverbruikers in flexibele opslag- en optimalisatiemiddelen.

Bidirectioneel laden kan helpen om:

• Meer zelf opgewekte duurzame energie direct te gebruiken
• Geschikte apparaten van stroom te voorzien
• Een deel van een woning van elektriciteit te voorzien
• Het stroomverbruik tijdens dure piekuren te verminderen
• Het elektriciteitsnet te ondersteunen
• Meer flexibiliteit in het energiesysteem te creëren

Deze toepassingen zijn afhankelijk van geschikte auto’s, laadpalen, software, installatievoorwaarden en lokale regelgeving.

AC versus DC bidirectioneel laden

Een belangrijk verschil is of het bidirectionele laden met wisselstroom of gelijkstroom plaatsvindt.

DC bidirectioneel laden

De accu van een elektrische auto slaat gelijkstroom op. Bij DC bidirectioneel laden bevindt de benodigde omzettingsapparatuur zich doorgaans in de laadpaal.

De laadpaal zet de gelijkstroom uit de autoaccu om in wisselstroom die door een woning of het elektriciteitsnet kan worden gebruikt.

Deze aanpak geeft de laadpaal veel controle over de omzetting. De benodigde elektronica kan de laadpaal echter groter, ingewikkelder en duurder maken.

AC bidirectioneel laden

Bij AC bidirectioneel laden bevindt de bidirectionele omzettingsapparatuur zich doorgaans in de elektrische auto.

De laadpaal kan daardoor eenvoudiger blijven, omdat deze niet de primaire omvormer bevat die de teruggeleverde elektriciteit uit de accu moet omzetten.

De elektrische auto moet AC bidirectioneel laden wel ondersteunen. Ook moeten de laadpaal, auto en installatie correct met elkaar communiceren en aan de relevante standaarden voldoen.

V2L, V2H en V2G uitgelegd

Bidirectionele technologie ondersteunt verschillende toepassingen.

Vehicle-to-Load

Vehicle-to-Load (V2L) maakt het mogelijk om met de elektrische auto rechtstreeks externe apparaten van stroom te voorzien.

Dit kan handig zijn voor kampeeruitrusting, gereedschap, huishoudelijke apparaten of noodstroom. V2L werkt meestal via een stopcontact of adapter van de auto.

Vehicle-to-Home

Vehicle-to-Home (V2H) maakt het mogelijk om met een geschikte EV-accu elektriciteit aan een woning te leveren.

De auto kan bijvoorbeeld overdag met zonne-energie worden opgeladen. Een deel van die opgeslagen energie kan vervolgens ’s avonds mogelijk in de woning worden gebruikt.

Afhankelijk van de auto, laadpaal, installatie en ondersteunende apparatuur kan V2H ook beperkte noodstroom leveren tijdens een storing.

Vehicle-to-Grid

Vehicle-to-Grid (V2G) maakt het mogelijk om energie vanuit elektrische auto’s aan het elektriciteitsnet terug te leveren.

Een groot aantal verbonden auto’s zou kunnen helpen om vraag en aanbod van elektriciteit in balans te brengen. Mogelijke toepassingen zijn optimalisatie op de day-aheadmarkt, frequentiediensten en congestiemanagement.

Bij BlueBird Power zien we op lange termijn mogelijkheden voor elektrische auto’s om gezamenlijk als gedistribueerde energiebron te functioneren.

Mogelijke voordelen voor gebruikers

Bidirectioneel laden draait niet alleen om duurzaamheid. Het kan huishoudens ook helpen om hun elektriciteitskosten slimmer te beheren.

Met slim eenrichtingsladen kunnen bestuurders nu al tijdens voordeligere uren laden als zij een dynamisch energiecontract gebruiken.

Bidirectioneel laden kan extra flexibiliteit toevoegen doordat opgeslagen elektriciteit tijdens duurdere perioden kan worden gebruikt. In toekomstige regelingen kunnen autobezitters mogelijk ook worden vergoed voor het leveren van energie of flexibiliteit aan het elektriciteitsnet.

Het werkelijke financiële voordeel is onder andere afhankelijk van:

• Verschillen in elektriciteitsprijzen
• De beschikbaarheid en accucapaciteit van de auto
• Energieverlies tijdens het laden en ontladen
• Mogelijke gevolgen voor de levensduur van de accu
• Energiecontracten en programma’s voor netdiensten
• Belastingen en regelgeving
• De kosten van geschikte apparatuur en installatie

Onder geschikte omstandigheden kunnen besparingen van enkele honderden euro’s mogelijk zijn. Specifieke jaarlijkse besparingen of terugverdientijden kunnen echter niet worden gegarandeerd.

ISO 15118-20 en communicatie

Auto’s en laadpalen hebben een gedeeld communicatiesysteem nodig om goed samen te werken.

ISO 15118-20 werd in 2022 gepubliceerd. Deze standaard beschrijft de communicatie tussen een elektrische auto en laadapparatuur. Daaronder vallen berichten en processen die bidirectionele energieoverdracht ondersteunen.

De standaard bepaalt hoe de auto en laadpaal informatie uitwisselen over laden, aansturing en energiebeheer.

Hoewel de standaard is gepubliceerd, vereist brede toepassing nog ondersteuning van autofabrikanten, laadpaalproducenten en andere partijen binnen het energiesysteem.

Sommige fabrikanten gebruiken momenteel eigen oplossingen, maar deze kunnen de uitwisselbaarheid tussen verschillende auto’s en laadpalen beperken.

BlueSky en toekomstige bidirectionele toepassingen

Een optionele uitvoering van de BlueSky-laadpaal voor thuis is verkrijgbaar met hardware die is ontworpen om toekomstige bidirectionele toepassingen te ondersteunen.

Voorbereide hardware is slechts één onderdeel van de volledige oplossing. Voor bidirectioneel laden zijn daarnaast nodig:

• Een geschikte elektrische auto
• Geschikte voertuigsoftware
• Compatibele software op de laadpaal
• Ondersteuning voor de relevante communicatiestandaarden
• Een passende elektrische installatie
• Toestemming binnen de toepasselijke net- en energiemarktregels

Met software-updates op afstand kan het BlueSky-platform zich blijven ontwikkelen naarmate ondersteuning vanuit auto’s en de markt verder groeit.

Bidirectioneel voorbereid betekent niet dat V2H of V2G direct met iedere elektrische auto beschikbaar is. De compatibiliteit moet per auto, installatie en gewenste toepassing worden bevestigd.

Onze visie: batterijen op wielen

Bij BlueBird Power zien we elektrische auto’s als een belangrijk onderdeel van het toekomstige energiesysteem.

Stel je een systeem voor waarin:

• EV’s opladen wanneer veel zonne- en windenergie beschikbaar is
• Slim laden het stroomverbruik tijdens dure piekuren vermindert
• Geschikte auto’s op het juiste moment energie aan woningen leveren
• Groepen elektrische auto’s flexibiliteit aan het elektriciteitsnet bieden
• Autoaccu’s de energiebestendigheid van huishoudens vergroten

Dit is onze visie van “batterijen op wielen,” waarin mobiliteit en energie samenkomen in een slimmer en duurzamer systeem.

De toekomst van bidirectioneel laden

Bidirectioneel laden is meer dan een nieuwe laadfunctie. Het vertegenwoordigt een andere manier om energie te beheren en te delen.

V2L is al in een groeiend aantal elektrische auto’s beschikbaar. V2H en V2G vereisen een diepere integratie tussen elektrische auto’s, laadpalen, woningen, energieleveranciers en elektriciteitsnetten.

De toekomst vraagt om samenwerking tussen autofabrikanten, ontwikkelaars van laadapparatuur, netbeheerders en energieleveranciers. Standaarden zoals ISO 15118-20 vormen hiervoor een belangrijke basis.

De toekomst draait niet alleen om het opladen van je auto. Het gaat ook om slimmer energiebeheer.