国際エネルギー機関(IEA)によれば、2030年までに世界中で2億〜3億台の電気自動車が路上を走行する見込みで、今後も増加傾向にある。これにより、スマートグリッドと呼ばれる高度に制御された電力網における彼らの役割はますます重要になる。電気自動車はエネルギーを取り込むだけでなく、それを蓄え、必要に応じて再び電力網へ供給することもできる。これらは分散型の貯蔵容量として機能し、再生可能エネルギーの出力変動を緩和し、送電網の安定性を高める。この双方向エネルギー交換(Vehicle-to-Grid、略称V2G)の技術的基盤は、ISO 15118という通信プロトコルである。
ISO 15118: 双方向で知的な充電を可能にする技術的推進役
メーカーを超えた共通標準として、ISO 15118は電気自動車、充電インフラ、および存在すればエネルギー管理プラットフォームなどのバックエンドシステムとの通信を定義する。Combined Charging System(CCS)の一部として、このプロトコルは充電ケーブルを介してパワーライン通信(PLC)を利用し、充電中のデータ伝送を安全かつ円滑に行えるようにする。
ISO 15118-20により、初めて双方向充電が完全にサポートされる。電気自動車はそれによって、柔軟に分散型エネルギー貯蔵として送電網へ統合できる。いわゆるV1Gモード(ISO 15118-2によってサポート)—すなわち計画された一方向充電では、充電作業を例えばネット負荷を避け安価な時間帯へ移すことができる。これに際して、システムは電力価格、系統負荷、ユーザーの嗜好などの信号に動的に反応する。
V2Gモードはさらに一歩進み、放電も可能になる。外部のエネルギーマネジメントシステムは、現在および予測される系統条件に基づき、いつどれだけエネルギーを充電または逆に送電するかの判断を下せる。インフラ事業者および系統運用者は、負荷抑制やピーク時の電力供給など、送電網の需要を制御するための新たなツールを得る。
フリート向けの新しいビジネスモデル
物流部門や公共交通のフリート運営者にとって、これは新たなビジネスチャンスとなる。未使用の車両のバッテリー容量を一時的に送電網へ提供し、柔軟性サービスとして市場化できる。
さらに、ISO 15118は暗号化通信および標準化された自動認証を可能にし、公共の充電ポイントでの快適なPlug & Charge充電の基盤となる。
共通標準が本格的なV2Gの相互運用性を生み出す
V2Gをスケーラブルに実装するには、関係するすべての主体が緊密に協力する必要がある。車両メーカー、充電点運用事業者(CPOs)、系統運用者、モビリティサービス事業者が連携して取り組むことが不可欠である。これを支える技術基盤は、全体のシステム環境において一様な通信を可能にする相互運用可能な標準である。
この点で三つの中心的なプロトコルが重要な役割を担う:
ISO 15118は、車両(EV)と充電点(EVSE)間の通信を規定し、Plug & Chargeおよび双方向のエネルギー転送を含む。
OCPP 2.x(Open Charge Point Protocol):充電点(EVSE)とCPOのバックエンドシステム間のインターフェースを規定し、充電スタンドの管理に用いられる普遍的な“言語”として機能する。2025年に見込まれるバージョンOCPP 2.1では、ISO 15118-20やDERの統合、分散型エネルギー源の統合(DER)やバッテリー交換といった拡張V2X機能もサポートされる。
OCPI(Open Charge Point Interface)は、CPOとE-Mobility-Service-Provider(EMSP)間の通信を標準化する。ローミングやネットワーク境界を跨ぐサービス提供など。
真のV2G機能は、三つのプロトコルが統合される場合にのみ、経済的かつ技術的に実用的に実装できる。OEM、CPO、EMSPによる共同実装だけが、スケーラブルで知能的なエネルギー網のための必要な相互運用性を生み出す。ソフトウェアエンジニアリングの経験豊富なパートナーとしてIntelliasは、標準適合からスマート充電とV2Gの知的バックエンドソリューションの開発まで、価値創出の全プロセスを支援する。
電気自動車がネット安定化の積極的な参加者として、分散型エネルギー貯蔵として果たす潜在的な役割は明らかであり、その技術的基盤もほぼ整っている。しかし、産業界における実際の実現はどうなのか。
V2Gの世界展開:地域別戦略と課題
ますます多くの自動車メーカーが電気自動車にISO 15118を装備しており、特に新しいモデル世代でそうである。V2G機能は新しい標準となる。しかし実装には地域差が見られる:
ヨーロッパ: 法規制がV2Gの発展を促進しており、例えば“Fit for 55”パッケージ、Alternative Fuels Infrastructure Regulation(AFIR)、EUの横断的交通網TEN-Vに関する指令などがある。オランダ、デンマーク、フランス、英国のパイロットプロジェクトが現在、技術的・経済的実現可能性を試験している。
USA: 市場は分散型で組織されている。州政府、電力事業者、企業が個別にプロジェクトを開始している。いくつかの州でEVおよび充電インフラの助成プログラムによりV2Gは経済的に魅力的になるが、連邦規制は欠如している。
中国: 世界最大のEV市場として、中国は政府主導の技術重視アプローチをとっている。目的は、国内EVの車隊を活用して送電網の安定化、拡大するエネルギー需要の充足、再生可能エネルギーの統合である。V2Gの明確なロードマップが定義され、政府、国有の電力網運営者、および国内の車両・バッテリー産業の緊密な協力によって支えられている。
異なるアプローチにもかかわらず、すべての市場は類似の課題に直面している。双方向充電機器の高コスト、バッテリー劣化に関する懸念、安全で頑健な通信インターフェースの必要性。
インフラはボトルネック
充電インフラは依然として中心的な障壁である。車両側は急速に更新されている一方、現在設置されている充電スポットの大半は古い、互換性のないシステムに依存している。Zwar lassen sich manche Komponenten per Software-Update nachrüsten, doch vielerorts wird
ein Austausch der Hardware nötig sein – mit entsprechendem Investitionsbedarf und Zeitaufwand.
一部の部品はソフトウェア更新で後付け可能だが、多くの場所でハードウェアの交換が必要になるだろう。投資コストと時間が伴う。
Nur wenige Hersteller – darunter Siemens und ABB – bieten derzeit Ladelösungen mit vollständiger ISO-15118-Unterstützung an. Auch wenn sich offene
Standards wie OCPP und OCPI weiterentwickeln, ist der Weg zur flächendeckenden V2G-Integration noch weit.
Praxis Einblicke: V2G-Projekte weltweit
- 多くの関係者が現実条件下でV2Gをすでに試験している。3つの例が、可能な適用の多様性を示している。
- オランダ・ユトレヒトでは、Mobilize-V2G技術を搭載した500台のルノー5のフリートをカーシェアリングモデルで運用しており、欧州初の事例。
- マサチューセッツ州の学区は双方向充電器を利用して、夏のピーク負荷を和らげ、収益を生み出している。
- フォードはF-150 ライトニングの「Intelligent Backup Power」によってすでにV2Hを実現している。GMは2026年までにすべてのUltium EVにV2Hを導入する計画。日産は引き続きV2Gを採用し、2024年にFermata Energy製の双方向充電器を認証済み。
それは何を意味するのか?
V2Gは世界各地で機会と見なされ、初期プロジェクトで実装されている。今こそ、パイロットを超えてプロジェクト参加者が協力して、必要な枠組みと規格を迅速に整える時だ。皆が一つの方向に動かなければならない。
https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2024/outlook-for-electric-mobility
本調査はIntelliasの輸送部門 デリバリ―ディレクター Volodymyr