Terwijl de wereld overschakelt naar duurzame energie, is er een nieuwe uitdaging ontstaan: intermittentie. Omdat zonne- en windenergie afhankelijk zijn van het weer, fluctueert het elektriciteitsaanbod voortdurend. Een groeiende beweging in de energietechnologie suggereert echter dat de oplossing voor het stabiliseren van het elektriciteitsnet misschien al op onze opritten ligt.
Een recent proefproject in Delaware, geleid door Willett Kempton aan de Universiteit van Delaware, heeft aangetoond dat de Vehicle-to-Grid (V2G) -technologie eigenaren van elektrische voertuigen (EV) in staat zou kunnen stellen jaarlijks duizenden dollars te verdienen door op te treden als een gedistribueerd batterijnetwerk voor het elektriciteitsnet.
Het concept: auto’s als “gigantische collectieve batterijen”
De logica achter V2G is eenvoudig: de meeste elektrische voertuigen staan ongeveer 95% van de tijd geparkeerd en aangesloten. In plaats van dat potentieel onbenut te laten, zorgt V2G ervoor dat het elektriciteitsnet stroom kan onttrekken aan geparkeerde auto’s tijdens piekvraag (zoals vroege ochtenden of avonden) en deze kan opladen wanneer het aanbod hoog is (zoals ‘s middags wanneer de productie van zonne-energie piekt).
De economische en ecologische voordelen zijn aanzienlijk:
– Kostenefficiëntie: Kempton merkt op dat het gebruik van elektrische voertuigen voor opslag grofweg een tiende van de prijs zou kunnen kosten van het bouwen van speciale, enorme batterijparken.
– Hernieuwbare integratie: Door de “pieken en dalen” van de energieproductie af te vlakken, maakt V2G het voor landen veel gemakkelijker om te vertrouwen op vluchtige hernieuwbare bronnen zoals wind- en zonne-energie.
– Winst voor eigenaren: Uit het onderzoek in Delaware bleek dat vier Ford EV’s die achteraf waren uitgerust met V2G-technologie, hadden kunnen verdienen tot wel $3.359 per jaar door elektriciteit terug aan de markt te verkopen.
De technische hindernis: de ‘formatoorlog’
Ondanks dat V2G al in 1997 werd geconceptualiseerd, heeft het vanwege technische complexiteit moeite gehad om de massamarkt te bereiken. Het voornaamste probleem ligt bij de omzetting van elektriciteit. Elektriciteitsnetwerken werken op wisselstroom (AC), terwijl EV-batterijen energie opslaan als gelijkstroom (DC). Om stroom terug te leveren aan het net, moet die energie veilig worden omgezet van gelijkstroom naar wisselstroom.
Momenteel is de industrie verdeeld in twee concurrerende technologische benaderingen, die doen denken aan de strijd tussen VHS en Betamax uit de jaren tachtig:
- DC V2G (de “Betamax”-aanpak): Hierbij worden dure externe wandladers gebruikt om de conversie uit te voeren. Hoewel ze zeer efficiënt zijn, hebben de hoge kosten van deze laders de acceptatie ervan vertraagd. Bedrijven als Volkswagen en Nissan hebben deze route verkend.
- AC V2G (de “VHS”-benadering): Hierbij wordt de conversietechnologie rechtstreeks in de auto zelf ingebouwd. Hoewel het potentieel iets minder efficiënt is, kan het veel goedkoper zijn om te implementeren, waardoor de kosten van het voertuig slechts een paar honderd dollar bedragen. Grote spelers als Tesla, BYD en Renault bewegen zich in deze richting.
“Om echt op te schalen en de massamarkt te bereiken, moet je je op één [standaard] afstemmen”, zegt Alex Schoch van Octopus Energy.
De infrastructuuruitdaging: een tweesnijdend zwaard
Hoewel V2G een manier biedt om het elektriciteitsnet te stabiliseren, creëert het ook een nieuw probleem: verhoogde spanning. Nu miljoenen elektrische voertuigen beginnen te communiceren met en gebruik te maken van het elektriciteitsnet, zal de bestaande elektrische infrastructuur onder ongekende druk komen te staan.
Deskundigen waarschuwen dat V2G geen wondermiddel is dat zonder voorbereiding van de ene op de andere dag kan worden geïmplementeerd. Recent onderzoek van de Nationale Universiteit van Singapore suggereert dat:
– Landen moeten fragmentarische upgrades vermijden.
– Het is kosteneffectiever om elektriciteitsnetwerken nu holistisch te upgraden ter voorbereiding op de enorme toestroom van elektriciteitsvraag die V2G onvermijdelijk zal creëren.
Conclusie
V2G-technologie biedt een enorme kans om elektrische voertuigen van passieve consumenten om te zetten in actieve bijdragers aan een groene energie-economie. Om deze revolutie echter te laten slagen, moet de industrie de strijd om technische standaarden oplossen en moeten overheden investeren in gemoderniseerde netwerkinfrastructuur om de nieuwe energiestroom aan te kunnen.
