Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie (AIE)*, până în 2030, la nivel mondial vor exista între 200 și 300 de milioane de vehicule electrice pe șosele – o tendință în creștere. Astfel rolul lor în rețelele electrice inteligentes – cele denumite Smart Grids – va deveni tot mai semnificativ. Vehiculele electrice nu pot doar să preia energie, ci să o și stocheze și, dacă este necesar, să o reinjecteze în rețeaua electrică. Ele funcționează astfel ca depozite decentralizate pentru a echilibra fluctuațiile în injectarea de energie din surse regenerabile și pentru a crește stabilitatea rețelei. Baza tehnică pentru această schimb bidirecțional de energie (Vehicle-to-Grid, pe scurt V2G) este protocolul de comunicație ISO 15118.
ISO 15118: Facilitator tehnologic pentru încărcare bidirecțională și inteligentă
Ca standard interoperabil între producători, ISO 15118 definește comunicația dintre vehiculul electric (EV), infrastructura de încărcare și – dacă este prezent – sistemele din backend, cum ar fi platformele de gestionare a energiei. Ca parte a Combined Charging System (CCS), protocolul utilizează Powerline Communication (PLC) prin cablul de încărcare pentru a permite o transfer de date sigur și fără întreruperi în timpul încărcării.
Cu ISO 15118-20 se asigură pentru prima dată încărcarea bidirecțională în întregime. Vehiculele electrice pot fi integrate flexibil ca depozite de energie decentralizate în rețeaua electrică. În modulul V1G (susținut de ISO 15118-2) – adică la încărcarea planificată, unidirecțională – procesul de încărcare poate fi mutat, de exemplu, în ferestre de timp prietenoase rețelei și mai ieftine. În acest timp, sistemul reacționează dinamic la semnale precum prețurile energiei, încărcarea rețelei sau preferințele utilizatorului.
Modulul V2G duce lucrurile cu un pas mai departe: aici sunt permise și operațiile de descărcare. Sistemele externe de gestionare a energiei pot, pe baza condițiilor de rețea actuale și prognozate, să ia decizii despre când și câtă energie să se încarce sau
să se reverse înapoi în rețea. Operatorii de infrastructură și de rețea primesc astfel un instrument nou pentru a controla utilizarea rețelei – de exemplu prin reducerea țintită a puterii de încărcare sau injectarea de energie în timpul vârfurilor de cerere.
Modele de afaceri noi pentru flote
pentru operatorii de flote din domeniul logisticii sau din transportul public local, acest lucru deschide noi oportunități de afaceri: capacitatea bateriilor vehiculelor neutilizate poate fi temporar pusă la dispoziția rețelei și vândută ca serviciu de flexibilitate.
În plus, ISO 15118 permite comunicația criptată, precum și autentificarea automată standardizată – baza pentru operațiunile de încărcare Plug & Charge confortabile la punctele de încărcare publice.
Standarde comune creează adevărata interoperabilitate V2G
Pentru o implementare scalabilă a V2G, toți actorii implicați trebuie să lucreze în strânsă colaborare: producătorii de vehicule, operatorii de puncte de încărcare (CPO-urile), operatorii de rețea și furnizorii de servicii de mobilitate. Baza tehnică pentru aceasta o formează standardele interoperabile, care să permită o comunicare unitară pe întreaga arhitectură a sistemului.
Trei protocoale centrale joacă un rol-cheie aici:
ISO 15118: reglează comunicarea între vehicul (EV) și punctul de încărcare (EVSE), inclusiv Plug & Charge și transferul de energie bidirecțional.
OCPP 2.x (Open Charge Point Protocol): reglementează interfața între punctul de încărcare (EVSE) și sistemul backend al CPO-ului – și funcționează astfel ca o „ limbă” universală pentru gestionarea stațiilor de încărcare. Cu versiunea OCPP 2.1, așteptată în 2025, vor fi sprijinite de asemenea ISO 15118-20, precum și funcții V2X extinse, cum ar fi includerea surselor de energie descentralizate (DER) și înlocuirea bateriilor.
OCPI (Open Charge Point Interface): standardizează comunicarea între CPO-uri și furnizorii de servicii pentru mobilitatea electrică (EMSP) – de exemplu pentru roaming și furnizarea de servicii peste frontierelor de rețea.
Funcționalitatea reală V2G poate fi implementată în mod economic și tehnic
doar dacă toate cele trei protocoale sunt integrate. Doar implementarea comună de către OEM-urile, CPO-urile și EMSP-urile creează interoperabilitatea necesară pentru o rețea energetică inteligentă, scalabilă. În calitate de partener experimentat în software, Intellias sprijină companiile pe întreaga lanț de valoare – de la conformitatea la standarde până la dezvoltarea de soluții backend inteligente pentru Smart Charging și V2G.
Rolul potențial al vehiculelor electrice ca participanți activi la stabilizarea rețelei și ca depozite de energie descentralizate este evident – iar baza tehnologică pentru aceasta este în mare parte disponibilă. Dar cum stă practic implementarea în industrie?
V2G la nivel mondial: strategii regionale și provocări
Tot mai mulți producători auto echipează vehiculele electrice cu ISO 15118, în special generații mai noi de modele. Capacitatea V2G devine astfel noul standard. Însă în implementare apar diferențe regionale:
Europa: Aici prevederile legale stimulează dezvoltarea V2G – de exemplu prin pachetul „Fit for 55”, Regulamentul privind infrastructura pentru combustibili alternativi (AFIR) sau prevederile UE privind rețeaua de transport transeuropeană (TEN-V). Proiecte-pilot în Țările de Jos, Danemarka, Franța și Marea Britanie testează în prezent fezabilitatea tehnică și economică.
SUA: Piața este organizată la nivel local/ de stat. State federale individuale, furnizori sau companii inițiază proiecte. Programe de finanțare pentru vehiculele electrice și infrastructura de încărcare în unele state fac V2G mai atractiv economic – în ciuda lipsei unei reglementări la nivel federal.
China: Ca cea mai mare piață de vehicule electrice din lume, China urmărește o abordare ghidată de stat, orientată tehnologic. Scopul este utilizarea flotei naționale de EV pentru stabilizarea rețelei, acoperirea cererii energetice în creștere și integrarea energiilor regenerabile. Un plan clar pentru V2G a fost definit – susținut printr-o colaborare strânsă între guvern, operatorii de rețea de stat și industria auto și de baterii locală.
În ciuda diferențelor de abordare, toate piețele se
confruntă cu provocări similare: costuri mari pentru încărcătoare bidirecționale, preocupări privind degradarea bateriilor și necesitatea unor interfețe de comunicare sigure și robuste.
Infrastructura ca obstacol principal
Infrastructura de încărcare rămâne un impediment central: în timp ce partea de vehicule se modernizează rapid, o mare parte a stațiilor de încărcare instalate astăzi funcționează încă pe sisteme mai vechi, incompatibile. Deși unele componente pot fi actualizate prin software, în multe zone va fi necesară înlocuirea hardware-ului – cu cerințe de investiții și timp corespunzătoare.
Puține companii producătoare – printre care Siemens și ABB – oferă în prezent soluții de încărcare cu suport complet ISO-15118. Chiar dacă standardele deschise precum OCPP și OCPI evoluează, drumul către o integrare V2G la scară este încă lung.
Praxiseinblicke: V2G-Projekte weltweit
Numeroase părți interesate testează deja V2G în condiții reale. Trei exemple ilustrează varietatea aplicațiilor posibile:
În Utrecht (Olanda) o flotă de 500 Renault 5 cu tehnologia Mobilize-V2G este folosită într-un model de car-sharing – o premieră europeană.
În Massachusetts, un district școlar utilizează încărcătoare bidirecționale pentru a atenua vârful de cerere în timpul verii și pentru a genera venituri.
Și Ford permite cu F-150 Lightning, prin „Intelligent Backup Power“, deja V2H. GM plănuiește să introducă V2H până în 2026 pentru toate vehiculele Ultium EV. Nissan continuează să acorde prioritate V2G și a certificat în 2024 un încărcător bidirecțional de la Fermata Energy.
Ce înseamnă asta?
V2G este privit la nivel mondial ca o oportunitate și este implementat în proiecte pilot. Momentan este vorba despre a pune în ordine rapid cadrul necesar și standardele pentru ca participanții la proiecte să poată trece în sfârșit dincolo de faza de proiecte-pilot – însă pentru asta toți trebuie să tragă în aceeași direcție!
https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2024/outlook-for-electric-mobility
Cercetarea pe tema operațiunilor, pentru noi, a fost efectuată de Volodymyr Zavadko, Delivery Director, Head of
