Vehicle-to-grid

De elektrische auto als stroomvoorziening

De techniek achter v2x

Momenteel worden de accu's van auto's alleen gebruikt om te rijden, inclusief bijbehorende functies als verwarming en airconditioning. Vrijwel nooit is er een 230V-stopcontact aanwezig en we moeten het dus doen met 5V-usb-poorten en ouderwetse 12V-aansluitingen. Dat terwijl de meeste plug-in hybrides en elektrische auto's ruim voldoende capaciteit hebben om zware apparatuur van stroom te voorzien. Onder andere de Honda-E heeft wel een 230V-stopcontact, met een vermogen tot maximaal 1500W, en de Sono Sion en Rivian pick-ups krijgen dit ook. Handig als je op een afgelegen locatie een elektrische kettingzaag of zware boormachine wilt gebruiken. In die gevallen levert de auto vermogen terug uit de accu, al gaat het om 'slechts' 1,5kW.

In theorie kan een elektrische auto een veel groter vermogen terugleveren. Afhankelijk van de geschiktheid van de omvormer voor een of drie fasen, loopt dat op van 3,6 tot 7,4kW of van 11 tot 22kW. Omdat accu's werken met gelijkstroom, moet dit worden omgezet in wisselstroom, waarmee huishoudens, apparaten en (openbare) laadpalen werken. De huidige omvormers zijn echter unidirectioneel in plaats van bidirectioneel. Bidirectionele omvormers voor auto's worden nog vrijwel niet geproduceerd en zijn dus ook duurder. Ze zitten dan ook nog niet standaard in auto's.

Een CHAdeMO-stekker waarmee, via dc, ook stroom kan worden teruggeleverd

Ac en dc

Toch zijn er al jaren auto's die v2x ondersteunen; hoe zit dat? Dat heeft te maken met de eerder genoemde wisselstroom, ofwel ac, en gelijkstroom, ofwel dc. Zonnepanelen en accu's werken intern op gelijkstroom, terwijl uit een stopcontact en uit een laadpaal wisselstroom komt. Om de stroom van het net in een accu te stoppen, moet hij dus worden omgezet en dat gebeurt door middel van een interne lader in de auto: de omvormer. Deze kan overweg met een of drie fasen, waarbij hij in het eerste geval beperkt is tot 7,4kW en in het tweede geval tot 22kW. Voor snelladen wordt een veel hoger vermogen gebruikt, momenteel tot wel 350kW voor personenauto's, wat via wisselstroom niet mogelijk is. In dat geval speelt de interne lader geen rol, want de stroom hoeft niet te worden omgezet.

Om diezelfde reden gebruiken sommige huishoudens en bedrijven een dc-lader. Daarmee kan een auto met een grote accu en een 1-faseomvormer, zoals de Jaguar i-Pace, sneller worden geladen. Die laders zijn wel beduidend groter en duurder dan een normale ac-laadpaal.

Een auto aan een voor v2x geschikte dc-laadpaal. Beeld: Mitshubishi/NewMotion

CHAdeMO

Auto's die al sinds 2014 v2x ondersteunen, werken allemaal met CHAdeMO, een standaard voor snelladen, die ontwikkeld werd in Japan. Het gaat dan om de Nissan Leaf, de Mitsubishi Outlander PHEV en de Mitsubishi i-MiEV. In dat geval zit de elektronica voor het bidirectioneel laden niet in de auto zelf, maar in de lader, ofwel het (ont)laadstation. V2x werkt dan dus alleen via die speciale dc-lader en niet met de openbare laadpalen die we op de openbare weg vinden. Die werken met ieder type auto, maar wel op basis van ac. De dc-laders, en helemaal modellen die geschikt zijn voor v2x, zijn behoorlijk aan de prijs. In het laatste geval kosten ze soms wel 10.000 euro. Daar komt bij dat het aantal auto's dat CHAdeMO ondersteunt, zeer beperkt is en wereldwijd juist afneemt. De onlangs aangekondigde Nissan Ariya heeft bijvoorbeeld geen CHAdeMO meer, maar ccs. In Europa is ccs de standaard voor snelladen via dc.

Ccs en Type 2

Er wordt ook gewerkt aan een v2x-standaard op basis van Type 2-laadpalen en ccs. Een essentieel onderdeel daarbij is de communicatie; de auto en de laadpaal moeten met elkaar kunnen communiceren. Het protocol voor de centrale aansturing is het open charge point protocol, ofwel ocpp. De huidige versie, ocpp 2.0, ondersteunt geen v2x. Naar verwachting wordt echter dit jaar het ISO/IEC 15118-communicatieprotocol als standaard goedgekeurd, waarmee de auto ook kan terugleveren. Het (ont)laadproces wordt via een centraal systeem aangestuurd en gemonitord. Zo kan het worden gekoppeld aan bepaalde criteria, zoals drukte op het elektriciteitsnet, een verschil in energieprijs en een verwacht overschot of tekort aan duurzame energie. Via Type 2 werkt het terugleveren via ac en voor dc wordt de ccs combo-stekker gebruikt, die we kennen van snelladers.

• Volgende pagina 5. Pilots en auto's met v2x