Med dubbelriktad laddning utvecklar fordonsbranschen en helt ny elinfrastruktur. Elbilar med energilager utmanar både elnäten och deras elkunder. Nätens nytta av V2G beror på om elöverskottet kan styras.

Med dubbelriktad laddning och avancerad automation kommer elbilars batterier allt mer att integreras i elsystemet. Antingen via elnätet där V2G (vehicle to grid) kan bidra till stabilare frekvens och extra effekt, eller in mot elkundens elsystem genom V2H (vehicle to home).

Svenska lokalnät kan visserligen ta emot el från V2G-bilar men saknar möjligheten att själv skicka styrsignaler till elbilarna och deras laddstationer. V2G-överföring kan enbart styras av nätabonnemanget, alltså säkringens storlek, och delvis via elpriset och i viss mån avvikande frekvens.

Bild: Bilen som alternativ till lokalt elnät. Från lansering av IONIQ 5. Foto: Hyundai.

Elnätens val
Inget av detta speglar driftsituationen och elbehovet i det lokala elnätet. Aggregatorer kan mycket väl, om de ser en affär i det, samla ihop batteriernas överskottsel till ett större energilager, men om elnäten kan ta emot elen eller om den överhuvudtaget behövs för den lokala kapacitetens skull, har ingen översikt över. Den stora V2G-revolutionen hänger därför på elnätet.

Tesen är att fordonsbranschens utrullning av smart trådlös datakommunikation inom överskådlig framtid kommer etablera en helt ny infrastruktur för el, med eller utan elnätens medverkan. Nya standarder för bidirektionell kommunikation kommer göra det lättare att implementera styrsystem för energilager.

Självsäker bilbransch
Fordonstillverkarna står alltså klara till att bygga ut en ny infrastruktur för el baserad på lokal aggregering av ledig batterikapacitet. För elnätsutvecklare kommer det att vara extra intressant att hålla ett öga på färdigställandet av V2G-kommunikationens standard ISO 15118.

När den är klar om ett par år har man grunden för egna nätapplikationer. Under tiden planerar fordonsbranschen att implementera V2-konceptet i allt fler bilmodeller. Man tänker ta marknadspositioner och affärsmöjligheterna förväntas öka, men man är på inget sätt beroende av att låta bilägarna buffra el till elnäten.

V2X mer än elnät
Enligt marknadens logik om lättaste väg till affärer kan bilbranschen istället för V2G komma att helt rikta in sig på V2H, som i sin förlängning kan undergräva lokalnätens roll som kritisk infrastruktur. För större fastigheter finns applikationen V2B (vehicle to building) men både V2G, V2H och V2B tillhör samma tekniska grund.

Fordonsbranschen ser emellertid V2-tekniken i ett större sammanhang där styrning av elflöden endast är ett av flera områden. Själva konceptet, ibland kallad V2X (vehicle to everything), grundar sig på trådlös kommunikation utvecklad under många år för att stödja trafiksäkerhet och autonom körning i en uppkopplad trafikmiljö. Under detta paraply har den dubbelriktade V2G-laddningen utvecklats närmast som en biprodukt.

V2H viktigast
Därmed blir V2G, sett ur fordonsbranschens synvinkel, inte en prioriterad eller ens nödvändig applikation. Särskilt inte om den potentiella samarbetspartnern på elsidan, elnäten, inte visar intresse för att utveckla egna verktyg som gör det möjligt att ta emot elen på bästa sätt.

Istället siktar fordonsbranschen in sin elrelaterade kommunikation på lägre och mer distribuerade nivåer, med olika V2X-applikationer till ”allt möjligt” – frånsett elnätet. Ett elbilsbatteri har till exempel kapacitet nog att vara backup vid elavbrott. Som nödaggregat kan man hålla igång kritiska funktioner under flera dagar.

Elbilistens nytta
V2H är därför bara toppen av ett isberg. Under de närmaste åren kommer en rad bilproducenter att utrusta sina elbilar med applikationer som gör elbilen till ett mobilt småskaligt energilager till nytta för elbilistens närmiljö. Det kan vara hemma eller på resa, ensam eller interaktivt tillsammans med andra fordon.

V2V-kommunikation (vehicle to vehicle) öppnar för laddning mellan elbilar. En enklare variant är V2L (vehicle to load) som med en inbyggd DC/AC-omriktare och ett eget 230V eluttag i bilen kan ge växelström till vilken apparat som helst.

Trådlös bilbransch
Volkswagen kommer att ha både V2G och V2V i flera olika modeller 2022. Också Volvos elbilar ska utrustas med dubbelriktad laddning för att ladda andra bilar eller prylar. Som Kia och Hyundai. Renault kommer att masslansera sin återuppståndna klassiker Renault 5 som elbil med växelströms-V2G.

Också många stora internationella teknikleverantörer ligger långt framme inom V2X-kommunikation, även svenska. Scania forskar kring olika typer av V2G, Ericsson utvecklar 5G-relaterad V2X-kommunikation för fordon och ABB har lanserat en V2G-laddstation i samarbete med franska EDF.

Ny flexmarknad?
Tillsammans utgör alla dessa trådlösa industritrender potential till nya flexibla elinfrastrukturer som snabbt kan flytta el dit den för ögonblicket behövs, men bortom den traditionella elbranschens kontroll. Inom flera branscher och sektorer är man idag i full gång med att testa ut teknologier på marknader som i sin förlängning kan påverka eller rent av hota elbranschens affärer. Ju mer nätoberoende elinfrastruktur fordonsbranschen kan erbjuda, ju mer inkräktar man på elnätens revir.

Särskilt om man slår sig ihop med solcellsleverantörer kan nya marknader och kundgrupper attraheras, från kommuner till större byggföretag eller transportbolag med många elfordon. När priset på solceller blir billigare än elnätsavgiften kan elnätsägare stå inför helt nya utmaningar om man inte har hunnit ta ett grepp om V2G-teknologin.

Slaget om elkunden
Framöver kommer konkurrensen mellan fordonsbranschen och elnäten stå om slutkunden – som är både bilägare och elkund. Och kanske också solcellsägare. Tibor Blomhäll, ordförande i Tesla Club Sweden, menar att elnätsbolag aktivt bör erbjuda V2H som en inkörsport till V2G.

Han har skrivit boken Skaffa elbil och ser hur elbilsägarna har svårt att se poängen med V2G. Man förstår nyttan, menar han enligt en artikel i Tidningen Energi, men affärerna är inte ”tillräckligt sockrade”. Om elnätsbolagen först kan locka med V2H för användning i fastigheten så kommer elkunderna på sikt också bli positiva till den mer samhällsekonomiskt lönsamma V2G-tillämpningen.

V2H hjälper
På Vattenfall ser man det nya V2G-paradigmet närma sig men upplever det inte som ett hot, mer som en möjlighet att komma närmare slutkunden. Vattenfall erbjuder både laddboxar och solceller.

För villaägare kan V2G bli ekonomiskt intressant, tror Fredrik Carlsson, portföljansvarig för Distribution på Vattenfall R&D. ”Ofta är det mer ekonomiskt att använda den egenproducerade elen än att sälja den och sedan köpa tillbaka ,” säger han på Vattenfalls egen hemsida. Då kan elkunden ”hjälpa sig själv om batteriet kopplas ihop med husets elanläggning, så kallad V2H”.

Behåll elnätet
Det är dock ingen smart affär att helt kapa sladden till elnätet, menar Peter Herbert, senior utvecklingsingenjör E-mobility på Vattenfall R&D. V2G-funktionen gör det möjligt att även tjäna pengar på försäljning av överskottsel från det egna elsystemet till elnätet.

”Det finns absolut förutsättningar för V2G att få en mycket intressant roll framöver”, menar Fredrik Carlsson. Många biltillverkare planerar att införa V2G så ”inom fem år tror jag att vi kommer se det här mer”. V2G lär bli standard i många bilar, tror han, eller kanske som extra funktionalitet man får betala lite mer för men som också kan ge inkomster.

* * *