Conform Agenției Internaționale pentru Energie (IEA)*, până în 2030 la nivel mondial vor exista între 200 și 300 de milioane de vehicule electrice pe stradă — tendință în creștere. Astfel rolul lor în rețelele electrice inteligente, denumite pe scurt Smart Grids, devine din ce în ce mai important. Vehiculele electrice nu numai că pot absorbi energie, ci o pot stoca și o pot injecta în rețea la nevoie. Ele acționează astfel ca depozite de energie descentralizate pentru a atenua fluctuațiile în injectarea energiei din surse regenerabile și pentru a crește stabilitatea rețelei. Baza tehnică pentru acest schimb bidirecțional de energie (Vehicle-to-Grid, pe scurt V2G) este protocolul de comunicație ISO 15118.
ISO 15118: Facilitator tehnologic pentru încărcarea bidirecțională și inteligentă
Ca standard între producători, ISO 15118 definește comunicarea între vehiculul electric (VE), infrastructura de încărcare și – dacă există – sistemele back-end precum platforme de management al energiei. Ca parte a Combined Charging System (CCS), protocolul utilizează Powerline Communication (PLC) prin cablul de încărcare pentru a asigura transferul securizat și fără întreruperi de date în timpul încărcării.
Cu ISO 15118-20 încărcarea bidirecțională este susținută în mod complet pentru prima dată. Vehiculele electrice pot fi astfel integrate flexibil ca depozite de energie descentralizate în rețea. În modul denumit V1G (susținut de ISO 15118-2) – adică în timpul încărcării unidirecționale planificate – procesul de încărcare poate fi mutat, de exemplu, în ferestre de timp prietenoase rețelei, ieftine. Sistemul reacționează dinamic la semnale precum prețurile energiei, încărcarea rețelei sau preferințele utilizatorului.
Modul V2G merge un pas mai departe: aici se pot efectua și operațiunile de descărcare. Sisteme externe de management al energiei pot, pe baza condițiilor actuale și prognozate ale rețelei, să decidă când și câtă energie să se încarce sau să se reinjecteze în rețea. Operatorii de infrastructură și operatorii de rețea primesc astfel
un instrument nou pentru a gestiona încărcarea rețelei – de exemplu prin reducerea țintită a puterii de încărcare sau prin injectarea de energie în perioadele de vârf.
Modele de afaceri noi pentru flote
Pentru operatorii de flote din domeniul logistic sau din transportul public local, acest lucru deschide noi oportunități de afaceri: capacitatea bateriilor vehiculelor neutilizate poate fi temporar pusă la dispoziția rețelei și comercializată ca serviciu de flexibilitate.
În plus, ISO 15118 permite comunicații criptate, precum și autentificare automată standardizată – baza pentru proceduri de încărcare ușoară Plug & Charge la punctele de încărcare publice.
Standardele comune asigură o reală interoperabilitate V2G
Pentru o implementare scalabilă a V2G, toți actorii implicați trebuie să colaboreze strâns: producătorii de vehicule, operatorii de puncte de încărcare (CPO-uri), operatorii de rețea și furnizorii de servicii de mobilitate. Baza tehnică pentru aceasta o formează standardele interoperabile, care, pe întregul peisaj de sisteme, permit o comunicare unitară.
Tre protocoale centrale joacă un rol cheie în acest sens:
ISO 15118: reglează comunicarea între vehiculul electric (VE) și punctul de încărcare (EVSE), inclusiv Plug & Charge și transferul bidirecțional de energie.
OCPP 2.x (Open Charge Point Protocol): reglează interfața dintre punctul de încărcare (EVSE) și sistemul back-end al CPO-ului – și funcționează ca o „ limbă” universală pentru gestionarea stațiilor de încărcare. O versiune OCPP 2.1, așteptată în 2025, va sprijini, de asemenea, ISO 15118-20, precum și funcții V2X extinse, cum ar fi integrarea surselor de energie descentralizate (DER) și schimbul de baterii.
OCPI (Open Charge Point Interface): standardizează comunicarea între CPO-uri și Furnizori de Servicii pentru Mobilitatea Electrică (EMSP) – de exemplu pentru roaming și furnizarea de servicii peste limitele rețelelor.
Funcționalitatea reală V2G poate fi implementată în mod economic și tehnic doar dacă toate cele trei protocoale sunt integrate. Doar implementarea comună de către producătorii de
echipamente (OEM), CPO-uri și EMSP-uri creează interoperabilitatea necesară pentru o rețea energetică inteligentă, scalabilă. În calitate de partener experimentat în software engineering, Intellias sprijină companiile pe întreaga lanț de valoare — de la conformitatea cu standardele 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 existentă. Dar cum stă în practică implementarea în industrie?
V2G la nivel mondial: strategii regionale și provocări
Din ce în ce mai mulți producători de automobile echipează vehiculele electrice cu ISO 15118, inclusiv generații mai noi. Abilitatea 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 de carburanti alternativi (AFIR) sau prevederile UE privind rețeaua transeuropeană de transport (TEN-V). Proiecte-pilot în Țările de Jos, Danemarca, Franța și Marea Britanie testează în prezent fezabilitatea tehnică și economică.
SUA: Piața este organizată de la nivel decentralizat. Statele, furnizorii de utilități sau întreprinderile inițiază proiecte. Programele de finanțare pentru EV-uri și infrastructura de încărcare în câteva state fac V2G mai atractiv din punct de vedere economic – în ciuda lipsei reglementării la nivel federal.
China: Ca cea mai mare piață globală de EV-uri, China urmărește o abordare dirijată de stat, axată pe tehnologie. Scopul este utilizarea flotei naționale de EV pentru stabilizarea rețelei, acoperirea cererii energetice în creștere și integrarea energiei din surse regenerabile. Un plan clar pentru V2G a fost definit — susținut de o colaborare strânsă între guvern, operatorii naționali de rețea și industria locală de vehicule și baterii.
În ciuda diferitelor abordări, toate aceste piețe se confruntă cu provocări similare: costuri ridicate pentru încărcătoare
bidirecționale, îngrijorări legate de degradarea bateriilor, precum și necesitatea unor interfețe de comunicație sigure și robuste.
Infrastructura ca verigă limitatoare
Infrastructura de încărcare rămâne un obstacol central: în timp ce partea de vehicule se modernizează rapid, o mare parte a stațiilor de încărcare instalate în prezent funcționează încă pe sisteme mai vechi, incompatibile. Deși unele componente pot fi actualizate prin update software, în multe locuri va fi necesară înlocuirea hardware-ului — cu costuri semnificative de investiție și timp necesar.
Puținele companii – printre care Siemens și ABB – oferă în prezent soluții de încărcare cu suport complet pentru ISO-15118. Chiar dacă standardele deschise precum OCPP și OCPI se dezvoltă în continuare, calea către integrarea V2G pe scară largă este încă lungă.
Informații practice: Proiecte V2G la nivel mondial
Multe părți interesate testează deja V2G în condiții reale. Trei exemple demonstrează diversitatea aplicațiilor posibile:
În Utrecht (Olanda) o flotă de 500 Renault 5 echipate cu tehnologia Mobilize-V2G este utilizată într-un model de car-sharing — o premieră europeană.
În Massachusetts, un district școlar utilizează încărcătoare bidirecționale pentru a atenua vârfurile 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 Ultium EV. Nissan continuă să adopte V2G și în 2024 a certificat un încărcător bidirecțional de la Fermata Energy.
Ce înseamnă asta?
V2G este privit la nivel global ca o oportunitate și este implementat în primele proiecte. Acum este vorba despre a pregăti rapid cadrul necesar și normele, astfel încât participanții la proiecte să poată trece dincolo de etapele pilot – însă pentru aceasta toți trebuie să tragă în aceeași direcție!
https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2024/outlook-for-electric-mobility
Cercetarea pe această temă a fost efectuată pentru noi de Volodymyr Zavadko, Delivery Director, Head of Transportation la Intellias.
