Kaksisuuntaisella latausmahdollisuudella varustettuja sähköajoneuvoja voitaisiin käyttää kotien virransyöttöön, energian syöttämiseen takaisin verkkoon ja jopa varavirran tarjoamiseen sähkökatkosten tai hätätilanteiden aikana. Sähköajoneuvot ovat pohjimmiltaan pyörillä varustettuja suuria akkuja, joten kaksisuuntaiset laturit mahdollistavat edullisen sähkön varastoinnin ruuhka-ajan ulkopuolella, mikä vähentää kotitalouksien sähkökustannuksia. Tällä nousevalla teknologialla, joka tunnetaan nimellä ajoneuvosta verkkoon (V2G), on potentiaalia mullistaa sähköverkkomme toiminta, sillä kymmenet tuhannet sähköajoneuvot voivat mahdollisesti tarjota virtaa samanaikaisesti huippukysynnän aikana.
Miten se toimii?
Kaksisuuntainen laturi on edistynyt sähköajoneuvon (EV) laturi, joka pystyy lataamaan molempiin suuntiin. Tämä saattaa kuulostaa suhteellisen yksinkertaiselta, mutta se sisältää monimutkaisen tehonmuunnosprosessin vaihtovirrasta (AC) tasavirraksi (DC), toisin kuin perinteinen yksisuuntainen sähköajoneuvon laturi, joka käyttää vaihtovirtaa.
Toisin kuin tavalliset sähköautojen laturit, kaksisuuntaiset laturit toimivat paljolti invertterien tavoin, muuntaen vaihtovirran tasavirraksi latauksen aikana ja päinvastoin purkauksen aikana. Kaksisuuntaisia latureita voidaan kuitenkin käyttää vain ajoneuvoissa, jotka ovat yhteensopivia kaksisuuntaisen tasavirran latauksen kanssa. Valitettavasti tällä hetkellä kaksisuuntaiseen lataukseen kykenevien sähköautojen määrä on hyvin pieni. Koska kaksisuuntaiset laturit ovat paljon monimutkaisempia, ne ovat myös huomattavasti kalliimpia kuin tavalliset sähköautojen laturit, koska ne käyttävät edistynyttä tehonmuunnoselektroniikkaa ajoneuvon energiankulun hallintaan.
Kotien virransyöttöön tarkoitetut kaksisuuntaiset sähköautojen latausasemat integroivat myös laitteita kuormien hallintaan ja talon eristämiseen sähkökatkosten aikana. Tätä ilmiötä kutsutaan saarekkeeksi. Kaksisuuntaisen sähköautojen latausaseman perustoimintaperiaate on hyvin samanlainen kuin kaksisuuntaisen invertterin, joka toimii varavirtalähteenä kodin akkuvarastojärjestelmissä.
Mikä on kaksisuuntaisen latauksen tarkoitus?
Kaksisuuntaisia latausasemia voidaan käyttää kahteen eri sovellukseen. Ensimmäinen ja merkittävin on ajoneuvosta verkkoon eli V2G, joka on suunniteltu toimittamaan tai tuottamaan energiaa verkkoon, kun kysyntä on suurta. Jos tuhansia V2G-varustettuja ajoneuvoja kytketään pistorasiaan ja aktivoidaan, sillä on potentiaalia muuttaa merkittävästi sähkön varastointi- ja tuotantotapaa. Sähköajoneuvoissa on suuret ja tehokkaat akut, joten tuhansien V2G-varusteltujen ajoneuvojen kokonaisteho voi olla valtava. Huomaa, että V2X on termi, jota käytetään kuvaamaan alla käsiteltyjä kolmea arkkitehtuuria:
I. Ajoneuvosta verkkoon eli V2G – sähköautojen energiaa sähköverkon tukemiseksi.
II. Ajoneuvosta kotiin eli V2H – sähköautojen energiaa kotien tai yritysten virtalähteenä.
III. Ajoneuvosta kuormaan eli V2L – Sähköajoneuvoja voidaan käyttää laitteiden virtalähteenä tai muiden sähköajoneuvojen lataamiseen.
Toinen tapa käyttää kaksisuuntaista sähköauton latausasemaa on ajoneuvosta kotiin eli V2H. Kuten nimestä voi päätellä, V2H mahdollistaa sähköajoneuvojen käytön kodin akkujärjestelmänä ylimääräisen aurinkoenergian varastoimiseksi ja kodin virransyöttöön. Esimerkiksi tyypillisen kodin akkujärjestelmän, kuten Tesla Powerwallin, kapasiteetti on 13,5 kWh. Vertailun vuoksi tyypillisen sähköajoneuvon kapasiteetti on 65 kWh, mikä vastaa lähes viittä Tesla Powerwallia. Suuren akkukapasiteettinsa ansiosta täyteen ladattu sähköajoneuvo voi yhdistettynä katolle asennettuun aurinkoenergiaan ladata keskimääräistä kotitaloutta useiden päivien ajan tai pidempään.
1. Ajoneuvosta verkkoon - V2G
Ajoneuvosta verkkoon (V2G) tarkoittaa käytäntöä, jossa pieni osa sähköajoneuvon akun varastoidusta energiasta syötetään verkkoon tarvittaessa. V2G-projektiin osallistuminen edellyttää kaksisuuntaista tasavirtalaturia ja yhteensopivaa sähköajoneuvoa. Sähköautojen omistajille on tarjolla kannustimia, kuten hyvityksiä tai alennettuja sähkön hintoja. V2G-varustetut sähköajoneuvot antavat omistajille myös mahdollisuuden osallistua VPP (Vehicle Power Supply) -ohjelmiin verkon vakauden parantamiseksi ja virran tarjoamiseksi huippukysynnän aikana.
Hypetyksestä huolimatta yksi V2G-teknologian käyttöönoton haasteista on sääntelyyn liittyvät esteet sekä standardoitujen kaksisuuntaisten latausprotokollien ja -liittimien puute. Kaksisuuntaisia latureita, kuten aurinkoinverttereitä, pidetään vaihtoehtoisena sähköntuotantomenetelmänä, ja niiden on täytettävä kaikki sääntelyyn liittyvät turvallisuus- ja sähkökatkosten standardit sähköverkon katkosten sattuessa. Näiden monimutkaisuuksien ratkaisemiseksi jotkut autonvalmistajat, kuten Ford, ovat kehittäneet yksinkertaisempia kaksisuuntaisia vaihtovirtalatausjärjestelmiä, jotka toimivat yksinomaan Fordin sähköautojen kanssa kotien virransyöttöön sen sijaan, että ne toimittaisivat virtaa verkkoon.
2. Ajoneuvosta kotiin - V2H
Ajoneuvosta kotiin (V2H) on samankaltainen kuin V2G, mutta energiaa käytetään paikallisesti kodin virransyöttöön sen sijaan, että se syötettäisiin verkkoon. Tämä mahdollistaa sähköajoneuvojen toiminnan tavallisen kodin akkujärjestelmän tavoin, mikä auttaa parantamaan omavaraisuutta, erityisesti yhdistettynä katolle asennettuun aurinkoenergiaan. V2H:n ilmeisin etu on kuitenkin sen kyky tarjota varavirtaa sähkökatkosten aikana.
Jotta V2H toimisi oikein, tarvitaan yhteensopiva kaksisuuntainen invertteri ja muita laitteita, mukaan lukien energiamittari (virtamuuntajalla), joka on asennettu verkkoliitäntäpisteeseen. Virtamuuntaja valvoo energian virtausta verkkoon ja sieltä pois. Kun järjestelmä havaitsee, että kotisi kuluttaa verkkovirtaa, se antaa kaksisuuntaiselle sähköauton laturille signaalin vapauttaa vastaavan määrän sähköä kompensoidakseen verkosta otettua energiaa. Vastaavasti, kun järjestelmä havaitsee katolla olevan aurinkosähköpaneelin tuottaman energian, se ohjaa sen sähköauton lataamiseen, aivan kuten älykäs sähköauton laturi.
Jotta varavirta olisi käytettävissä sähkökatkosten tai hätätilanteiden aikana, V2H-järjestelmän on havaittava saarekekäytön aiheuttama sähköverkosta eristäminen ja eristettävä koti verkosta. Saarekkekäytön jälkeen kaksisuuntainen invertteri toimii käytännössä verkon ulkopuolisena invertterinä, jota käyttää sähköauton akku. Varavirran mahdollistamiseksi tarvitaan muita verkon eristyslaitteita, kuten automaattisia kontaktoreita (ATS), aivan kuten aurinkokennojärjestelmissä käytettyjen hybridi-invertterien kohdalla.
3. Kuormattava ajoneuvo - V2L
Vehicle-to-Load (V2L) -tekniikka on paljon yksinkertaisempi, koska se ei vaadi kaksisuuntaista laturia. V2L-tekniikalla varustetuissa ajoneuvoissa on integroitu invertteri, joka tarjoaa verkkovirtaa yhdestä tai useammasta ajoneuvon vakiopistorasiasta, joita voidaan käyttää minkä tahansa tavallisen kodinkoneen kytkemiseen. Joissakin ajoneuvoissa käytetään kuitenkin erityistä V2L-sovitinta, joka kytketään sähköajoneuvon latausporttiin verkkovirran tarjoamiseksi. Hätätilanteessa jatkojohtoa voidaan jatkaa ajoneuvosta kotiin peruskuormien, kuten valaistuksen, tietokoneiden, jääkaappien ja ruoanlaittolaitteiden, virransyöttöä varten.
V2L:ää käytetään verkon ulkopuoliseen ja varavirtaan
V2L-järjestelmällä varustetuissa ajoneuvoissa voidaan käyttää jatkojohtoja varavirran tarjoamiseen tiettyjen sähkölaitteiden käyttämiseen. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää erillistä vaihtovirtakytkintä V2L-virran kytkemiseen suoraan varavirtajakopaneeliin tai jopa pääjakopaneeliin.
V2L-järjestelmällä varustetut ajoneuvot voidaan myös integroida sähköverkon ulkopuolisiin aurinkosähköjärjestelmiin, mikä vähentää tai jopa poistaa varageneraattorin tarpeen. Useimmat sähköverkon ulkopuoliset aurinkosähköjärjestelmät sisältävät kaksisuuntaisen invertterin, joka teknisesti ottaen voi käyttää virtaa mistä tahansa vaihtovirtalähteestä, mukaan lukien V2L-järjestelmällä varustetut ajoneuvot. Se vaatii kuitenkin aurinkoenergia-asiantuntijan tai pätevän sähköasentajan asennuksen ja konfiguroinnin turvallisen käytön varmistamiseksi.
— LOPPU—
Tässä ymmärrät latauspaalujen "ytimen" ja "sielun"
Syvällinen analyysi: Miten AC/DC-latausalustat toimivat?
Huippuluokan päivitykset: Hidas lataus, mekaaninen lataus, V2G…
Alan näkemyksiä: Teknologiatrendit ja politiikan tulkinta
Käytä asiantuntemusta vihreän matkustamisesi turvaamiseksi
Seuraa minua, etkä koskaan eksy latauksen suhteen!
Julkaisuaika: 26.11.2025
