Mikä ihmeen sähköauton kaksisuuntainen lataus?
Puhutaan siis lataustekniikasta, jossa kaikessa yksinkertaisuudessaan sähkö kulkee auton ja laturin välillä molempiin suuntiin. Latausasema lataa auton akkua, josta voidaan tarvittaessa ottaa virtaa kodin muihin tarpeisiin.
Kaksisuuntainen lataus voidaan karkeasti jakaa kolmeen kategoriaan:
- Vehicle-to-Grid (V2G): Sähköauto syöttää sähköä takaisin verkkoon, mikä voi tuoda rahallista hyötyä.
- Vehicle-to-Home (V2H): Sähkön akkua käytetään kodin energiavarastona.
- Vehicle-to-Load (V2L): Autosta syötetään virtaa suoraan sähkölaitteisiin, kuten työkaluihin tai retkeilyvarusteisiin.
Käydään läpi mistä on kyse, mihin sitä voi käyttää, sekä mikä on tilanne vuonna 2025 – Joko on aika investoida vai kannattaako jäädä odottamaan teknologian kehittymistä?
Miten kaksisuuntainen lataus toimii?
Perinteiset latauslaitteet siirtävät sähköä vain yhteen suuntaan – sähköverkosta auton akkuun. Kaksisuuntaisessa latauksessa tarvitaan kuitenkin laitteistoa, joka mahdollistaa sähkön kulkemisen molempiin suuntiin. Tämä mahdollistetaan inverttereillä, jotka muuntavat tasavirran (DC) vaihtovirraksi (AC) ja päinvastoin.
Kaksisuuntaisen latauksen toteuttaminen edellyttää sekä yhteensopivaa sähköajoneuvoa että latausasemaa. Autonvalmistajat eivät ole määritelleet ehtoja V2G-käytölle, vaikka käyttö CCS-portista on monessa mallissa teknisesti mahdollista. Lisäksi V2G-yhteensopivia latausasemia ei ole vielä saatavilla kuluttajamarkkinoilla.
Kodin sähköverkon on oltava valmis vastaanottamaan energiaa ajoneuvosta, mikä edellyttää sähkönsyötön tahdistamista sähköverkkoon sekä sähköverkkoyhtiön hyväksynnän, jos sähköä käytetään rinnakkain valtakunnanverkon kanssa.
Kaksisuuntaiset latausmenetelmät – Mitä eroa niillä on?
Kaksisuuntainen lataus jakautuu kolmeen pääasialliseen toteutustapaan: V2L (Vehicle-to-Load), V2G (Vehicle-to-Grid) ja V2H (Vehicle-to-Home).
Jokaisella näistä on oma käyttötarkoituksensa ja -tapansa, mutta yhteistä niille on sähköauton käyttäminen energiavarastona.
V2L – Sähköä suoraan laitteisiin
Vehicle-to-Load (V2L) on yksinkertaisin ja jo laajasti saatavilla oleva kaksisuuntaisen latauksen muoto. Sen avulla sähköauton akkua voidaan hyödyntää erilaisten sähkölaitteiden käyttämiseen, kuten keittiölaitteisiin, työkaluihin tai retkeilyvarusteisiin.
V2L-teknologia mahdollistaa sähkön ottamisen auton akusta esimerkiksi vänkärin jalkatilassa sijaitsevasta pistorasiasta tai käyttämällä Type-2-porttiin liitettävää sovitinta.
Vinkki: Tarkista auton valmistajan ilmoittamista teknisistä tiedoista onko autossa V2L-mahdollisuus.
V2G – Auto osana sähköverkkoa
Vehicle-to-Grid (V2G) -teknologia menee askeleen pidemmälle mahdollistamalla sähköauton akun hyödyntämisen osana sähköverkkoa. Sen avulla auton akku voi ladata itsensä, kun sähkö on halvimmillaan, ja palauttaa ylimääräistä energiaa takaisin verkkoon, kun kysyntä ja hinnat ovat korkeimmillaan.
V2G-järjestelmät vaativat erityisen kaksisuuntaisen latausaseman, joka hallitsee energian siirtoa verkon ja auton välillä. Järjestelmää ohjataan yleensä sovelluksen kautta, mikä mahdollistaa energiavirran optimoinnin automaattisesti.
V2H – Oma energiavarasto kotiin
Vehicle-to-Home (V2H) antaa mahdollisuuden käyttää sähköauton akkua kodin energiantarpeisiin. Yleensä V2H:sta puhutaan silloin, kun sähköauto kytketään kodin varavirtalähteeksi, kuten vaikkapa aggregaatti.
Tällöin kodin sähkölaitteistossa pitää olla verkonvaihtokytkin, jolla koti erotetaan sähköverkkoyhtiön sähköverkosta.
Kaksisuuntaisen latauksen mahdolliset käyttökohteet
Halvan sähkön hyödyntäminen
Kotona kaksisuuntaisen latauksen suurin hyöty tulee energiakustannusten optimoinnista ja sähkön varastoinnista. Autoa voidaan ladata silloin, kun sähkö on halvimmillaan (esim. yösähköllä), ja sitä voidaan hyödyntää kotona sähkön hintapiikkien aikaan.
Esimerkiksi:
- Pörssisähkön hintavaihteluiden hyödyntäminen – lataus halpaan aikaan, käyttö kalliina aikana.
- Aurinkopaneelien tuottaman ylimääräisen sähkön varastointi auton akkuun.
Kodin varavirtana
Oikeilla laitteilla sähköauton akkua voidaan hyödyntää kodin varavirtalähteenä esimerkiksi sähkökatkojen aikana. Omakotitalossa täysi akku riittää varsin hyvin kattamaan päivän parin sähkötarpeen.
Matkailu ja ulkokäyttö
Kaksisuuntaisen latauksen avulla sähköautoa voidaan käyttää virtalähteenä myös liikkeellä ollessa. V2L-tekniikka voi osoittautua hyödylliseksi esimerkiksi retkeillessä, työmailla tai tapahtumissa, joissa sähköä ei ole muuten saatavilla.
Autosta voi ladata esimerkiksi työkaluja tai laittaa ruokaa kannettavalla sähköliedellä.
Tilanne vuonna 2025 – Onko teknologia vielä käytössä?
V2L-tekniikka on pikkuhiljaa yleistymässä Suomessakin. Esimerkiksi Hyundai IONIQ ja Ford Transitin täysssähköversio tukevat V2L-latausta varsin saumattomasti. Sosiaalisen median sähköautoryhmistä on ollut ilo lukea toinen toistaan luovempia käyttökohteita – sähköautoilla on lämmitetty telttasaunaa ja laitettu gourmet-ruokaa erällä.
Kuitenkin V2H- ja V2G-latauksen laajamittainen on käyttöönotto on vielä kaukana tulevaisuudessa.
Moni valmistaja ei kerro halaistua sanaa V2G:stä, vaikka CCS-portista saakin sujuvasti sähköä ulos. Ainoastaan Volkswagen on määritellyt omaksi rajakseen 10 000 kWh. Kun sähköä on otettu ulos sen verran, niin sitten loppuu. Tuo on selvä raja, mutta entäpä lukuisat muut automerkit?
Lisäksi yhtenäiset säännökset sähköautojen ja sähköverkkojen integroimiseksi puuttuvat EU-tasolla kokonaan tai ovat vielä kehitysvaiheessa, mikä vaikeuttaa teknologian laajamittaista käyttöönottoa. Tähän liittyen suuri ongelma on selkeiden taloudellisten kannustimien puute: Ilman valtion avustuksia kotitalouksilla ja yrityksillä ei tunnu olevan riittäviä syitä investoida kalliimpiin latausjärjestelmiin.
Kaksisuuntaisen latauksen tuki: CHAdeMO vs. CCS
Japanilainen CHAdeMO-standardi on suunniteltu alusta alkaen tukemaan kaksisuuntaista sähkönsiirtoa. Esimerkiksi Nissan Leaf hyödyntää CHAdeMO-standardia kaksisuuntaiseen lataukseen.
→ Ongelma on se, että CHAdeMO-latausasemat ja -autot ovat harvinaisia Suomessa.
CCS-standardi on laajasti käytössä Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa. CCS yhdistää vaihtovirta- (AC) ja tasavirtalatauksen (DC) samaan liittimeen.
Vaikka CSS-standardia ei ole alunperin suunniteltu kaksisuuntainen lataus edellä, on käynyt ilmi, että CSS-liitin kykenee (ainakin useammissa tapauksissa) syöttämään virtaa molempiin suuntiin. Pullonkaulan muodostavat siis autojen softapuoli sekä toistaiseksi vielä suunnitteluvaiheessa junnaavat latausasemat.
→ CSS-liitin kykenee syöttämään sähköä molempiin suuntiin, mutta kuluttajamarkkinoilla ei ole tällä hetkellä saatavilla V2G-yhteensopivia CSS-latureita.
Tarinoita kentältä: Kävimme ihmettelemässä kotimaisen V2G-kehityksen tuloksia
Kaksisuuntaisen latauksen kehittyminen kohti oikeita, kaupallisia ratkaisuja etenee. Toimitusjohtajamme Tomi Peltonen kävi Turussa, InterControl Oy:llä tutustumassa heidän kehittämäänsä Latinki 11 Wallboxiin. Latinki 11 on DC-latauslaite, jossa on V2G-ominaisuus. Auto kytketään laturiin CCS-portin kautta.
Energiaa voidaan kuljettaa molempiin suuntiin 11 kW teholla. InterControl Oy kertoi laitteen siirtyvän kehitys- ja testausvaiheesta tuotantoon vuoden 2025 aikana. Siinä vaiheessa laitteelle saadaan myös tarkka hinta. Tässä vaiheessa se on kuitenkin jo selvää, että perus kotilatausaseman hinnalla V2G-laitetta ei parkkipaikalleen tule saamaan.
InterControl on testannut kaksisuuntaista latausta lukuisien eri autojen kanssa onnistuneesti. Voisikin sanoa, että lähes jokaisen auton CCS-portista saadaan sähköä myös verkkoon päin.
”Näkisin, että alkuvaiheessa tätä tullaan asentamaan yritystahoille, joilla on paitsi useampia sähköautoja, myös paljon omaa, muuta sähkönkulutusta. Näin sähköautojen avulla voitaisiin välttää kalleimmat sähkön hinnat sekä leikata huipputehoa. Myös osallistuminen reservimarkkinoille ilman vaikutusta yrityksen tuotannon toimintoihin voisi olla yksi sovellus.”
Tomi Peltonen pohtii, jatkaen kuitenkin puheen sävyssä varovaista innostuneisuutta:
”Mutta totta kai, kun tekniikka kehittyy, volyymit kasvavat ja hinnat tulevat alaspäin, niin kyllä näille käyttökohteita löytyy. Eiköhän tällaisia tulla tulevaisuudessa myös näkemään ainakin joidenkin omakotitalojenkin seinillä.
Paljon tulee riippumaan myös softapuolen kehityksestä. Erilaisissa ympäristöissä tarvitaan erilaista softaa. Isoissa yrityskohteissa kuluihin mahtuu mukaan varmasti myös ammattilaisten toteuttamaa optimointia ja palvelua niin, että hyödyt jäävät kuluja suuremmiksi. Omakotitalossa tilanne voikin olla sen osalta haastavampi.”
Miten V2G vaikuttaa sähköauton akun takuuseen?
Vaikuttaako V2G akun takuuseen, jos V2G-käyttöä ei ole erikseen kielletty? Toivottavasti asiaan saataisiin selvyyttä pian. Kuten kaikki muutkin akut, myös sähköautojen akut ovat kuluvia osia, joiden maksimikapasiteetti voi heikentyä ajan myötä.
Kaksisuuntaisen latauksen vaikutuksesta akun kuntoon ei ole vielä pitävää tutkimusnäyttöä. Kuitenkin nykyiset sähköautojen akut on suunniteltu kestämään tuhansia lataus- ja purkusyklejä ilman merkittävää kapasiteetin menetystä.
”Olihan se ihan huikeaa seurata, kun autoni akusta kulki virtaa sähköverkkon suuntaan. Valmistaja ei tätä mahdollisuutta ole edes maininnut. Siksi en voi olla miettimättä, että mitä autonvalmistaja ajattelee, kun huomaa tämän olevan mahdollista.
Ajavatko autoon jonkun OTA-päivityksen estämään koko touhun? No onneksi he varmaan ymmärtäisivät sen vaikutuksen omalle brändilleen” summaa Tomi.
Loppusanat: Joko kannattaa investoida?
Kaksisuuntaisen latauksen rintamalla on pitkästä aikaa tapahtumassa jotain konkreettista uutta. Se laittaa varmasti vauhtia myös autonvalmistajille.
V2L-lataus toimii jo oikein hyvin, mutta V2G-latauksen kohdalla jäisin (ainakin kotikäytössä) odottamaan standardien muodostumista, EU-alueen konsensusta asiasta, parempaa saatavuutta sekä hintojen laskua.
