Αμφίδρομη φόρτιση: τα V2L, V2H και V2G εξηγημένα

Στη συνηθισμένη φόρτιση το ρεύμα ρέει από το δίκτυο προς τη μπαταρία. Αμφίδρομη σημαίνει ότι μπορεί να ρέει και προς τα έξω. Γι' αυτό υπάρχουν τρία επίπεδα με δικά τους αρκτικόλεξα. Το V2L, vehicle to load, τροφοδοτεί μεμονωμένες συσκευές μέσω πρίζας. Το V2H, vehicle to home, τροφοδοτεί το ίδιο το σπίτι. Το V2G, vehicle to grid, επιστρέφει ρεύμα στο δημόσιο δίκτυο.

Τα τρία ακούγονται σαν βαθμίδες της ίδιας αρχής, διαφέρουν όμως θεμελιωδώς. Το V2L είναι λειτουργία του οχήματος και μόνο. Το V2H χρειάζεται επιπλέον κατάλληλο φορτιστή και οικιακή εγκατάσταση σχεδιασμένη γι' αυτό. Το V2G χρειάζεται όλα αυτά, και επιπλέον έναν διαχειριστή δικτύου που επιτρέπει την τροφοδότηση και έναν πάροχο ρεύματος που την τιμολογεί. Με κάθε επίπεδο προστίθενται εμπλεκόμενοι, και γι' αυτό κάθε επίπεδο είναι λιγότερο διαδεδομένο από το προηγούμενο.

Ο τεχνικός πυρήνας είναι κοινός. Η μπαταρία δίνει συνεχές ρεύμα, ενώ το σπίτι και το δίκτυο λειτουργούν με εναλλασσόμενο. Κάπου πρέπει να γίνει η μετατροπή από έναν αντιστροφέα (inverter), είτε μέσα στο όχημα είτε στον φορτιστή. Το πού βρίσκεται αυτός καθορίζει ποιος εξοπλισμός ταιριάζει σε ποιο αυτοκίνητο.

Το V2L είναι η απλούστερη μορφή και υπάρχει σε πολλά νεότερα μοντέλα. Είτε το όχημα έχει πρίζα στο εσωτερικό ή στο πορτμπαγκάζ, είτε υπάρχει ένας αντάπτορας που συνδέεται στην υποδοχή φόρτισης και παρέχει εκεί μια συνηθισμένη οικιακή πρίζα. Ο αντιστροφέας βρίσκεται στο αυτοκίνητο· εκτός από τον αντάπτορα δεν χρειάζεται τίποτα.

Η ισχύς κινείται, ανάλογα με το μοντέλο, στην τάξη μεγέθους μιας οικιακής πρίζας. Αυτό αρκεί για εργαλεία σε εργοτάξιο χωρίς ρεύμα, έναν βραστήρα σε κάμπινγκ, έναν φορτιστή ηλεκτρικού ποδηλάτου ή, σε έκτακτη ανάγκη, ψυγείο και φωτισμό. Το όχημα σταματά να αποδίδει ρεύμα σε ένα ελάχιστο επίπεδο φόρτισης, ώστε να μπορείτε να οδηγήσετε και μετά· σε πολλά μοντέλα το όριο αυτό ρυθμίζεται στο μενού.

Ένα όριο δεν είναι διαπραγματεύσιμο: μια πρίζα V2L δεν συνδέεται με την οικιακή εγκατάσταση, ούτε μέσω καλωδίου σε πρίζα τοίχου. Όποιος τροφοδοτεί το δίκτυο του σπιτιού χωρίς αποσύνδεση από το δίκτυο, θέτει σε κίνδυνο ανθρώπους που εργάζονται στις γραμμές και ενεργεί ανεπίτρεπτα. Όποιος θέλει να τροφοδοτήσει το σπίτι από το αυτοκίνητο, χρειάζεται V2H και άρα διαφορετική εγκατάσταση.

Σε μεταχειρισμένο αυτοκίνητο ο αντάπτορας ανήκει στον εξοπλισμό και συχνά λείπει. Οι λίστες εξοπλισμού στις αγγελίες είναι συχνά ελλιπείς· ρωτήστε τον πωλητή ρητά γι' αυτόν και ζητήστε να σας τον δείξει κατά την επίσκεψη. Συνήθως μπορεί να αγοραστεί εκ των υστέρων, αλλά όχι πάντα φθηνά.

Για το V2H, το ρεύμα από τη μπαταρία πρέπει να περάσει στην οικιακή εγκατάσταση με τρόπο ώστε η εγκατάσταση να τηρεί τους κανόνες για τους παραγωγούς ρεύματος. Συνήθως αυτό γίνεται μέσω ενός αμφίδρομου φορτιστή συνεχούς ρεύματος (wallbox DC) με δικό του αντιστροφέα. Ορισμένα οχήματα μπορούν επίσης να επιστρέψουν ρεύμα μέσω της υποδοχής εναλλασσόμενου ρεύματος· τότε ο αντιστροφέας βρίσκεται στο αυτοκίνητο. Ποια παραλλαγή υποστηρίζει το όχημά σας δεν αναγράφεται στο φυλλάδιο, αλλά στη λίστα των φορτιστών που εγκρίνει γι' αυτό ο κατασκευαστής.

Προστίθεται ένα σύστημα διαχείρισης ενέργειας, που ελέγχει πότε το αυτοκίνητο φορτίζει και πότε αποδίδει, και δεν αφήνει τη μπαταρία να πέσει κάτω από το επίπεδο που χρειάζεστε για την επόμενη διαδρομή. Με φωτοβολταϊκό σύστημα προκύπτει το αυτονόητο όφελος: ηλιακό ρεύμα μέσα στο αυτοκίνητο την ημέρα, από το αυτοκίνητο στο σπίτι το βράδυ. Χωρίς ίδια παραγωγή, το V2H αξίζει κυρίως με ένα τιμολόγιο όπου το ρεύμα κοστίζει διαφορετικά σε διαφορετικές ώρες.

Αν το σπίτι πρέπει να συνεχίσει να λειτουργεί σε διακοπή ρεύματος, χρειάζεται μια διάταξη που το αποσυνδέει από το δίκτυο πριν το αυτοκίνητο τροφοδοτήσει, και έναν φορτιστή που υποστηρίζει αυτή τη λειτουργία νησίδας. Δεν μπορεί κάθε εγκατάσταση V2H να το κάνει· ορισμένες τροφοδοτούν μόνο όσο υπάρχει δίκτυο. Αν σας ενδιαφέρει η λειτουργία εφεδρικής ισχύος, αυτή είναι η πρώτη ερώτηση προς τον πάροχο.

Μια εγκατάσταση V2H είναι μονάδα παραγωγής στη σύνδεση του σπιτιού. Την εγκαθιστά ηλεκτρολόγος με την κατάλληλη εξειδίκευση, και δηλώνεται στον διαχειριστή δικτύου ή εγκρίνεται από αυτόν· ποιοι κανόνες ισχύουν αναγράφεται στους τεχνικούς όρους σύνδεσής του. Αυτό παίρνει χρόνο, και εδώ τα έργα διαρκούν συχνά περισσότερο απ' όσο είχε προγραμματιστεί.

Στο V2G το όχημα δίνει ρεύμα στο δημόσιο δίκτυο, με εξωτερικό έλεγχο. Ένας πάροχος ρεύματος ή ένας διαμεσολαβητής συγκεντρώνει πολλά οχήματα, τα αξιοποιεί όταν το δίκτυο χρειάζεται ενέργεια ή όταν το ρεύμα είναι ακριβό, και τα φορτίζει όταν είναι φθηνό. Ο κάτοχος ορίζει πόσο μπορεί να χρησιμοποιηθεί η μπαταρία γι' αυτό και πότε πρέπει να είναι γεμάτο το αυτοκίνητο.

Γι' αυτό χρειάζονται περισσότερα από τεχνολογία: μετρητές που καταγράφουν ξεχωριστά χρονικά την κατανάλωση και την τροφοδότηση, ένα τιμολόγιο που αποζημιώνει την τροφοδότηση, και κανόνες για χρεώσεις δικτύου και επιβαρύνσεις που δεν φορτώνουν το ρεύμα διπλά, μία φορά κατά τη φόρτιση και μία κατά την απόδοση. Οι κανόνες αυτοί είναι υπόθεση κάθε χώρας και σε πολλά μέρη προσαρμόζονται αυτή την περίοδο. Αρμόδιες είναι η εθνική ρυθμιστική αρχή ενέργειας και ο τοπικός διαχειριστής δικτύου.

Στην καθημερινότητα το V2G έχει φτάσει το 2026 μόνο σε πρώτα βήματα. Σε ορισμένες χώρες υπάρχουν πλέον προσφορές όπου ένας κατασκευαστής οχημάτων πουλά μαζί με έναν πάροχο ρεύματος αυτοκίνητο, αμφίδρομο wallbox και τιμολόγιο· αλλού τρέχει σε πιλοτικά έργα ή καθόλου. Όποιος αγοράζει αυτοκίνητο εξαιτίας του V2G, αγοράζει μια δυνατότητα, όχι ένα έσοδο. Ελέγξτε αν υπάρχει συγκεκριμένη προσφορά για το μοντέλο σας, στη χώρα σας και στον διαχειριστή δικτύου σας, πριν το υπολογίσετε.

Τεχνικά το V2G εξαρτάται από την επικοινωνία μεταξύ αυτοκινήτου και φορτιστή. Το παλαιότερο σύστημα CHAdeMO μπορούσε να φορτίζει προς τις δύο κατευθύνσεις από νωρίς. Στο CCS, που είναι διαδεδομένο στην Ευρώπη, χρειάζεται μια νεότερη έκδοση του προτύπου επικοινωνίας, το ISO 15118-20, που πρέπει να υποστηρίζουν και το όχημα και ο φορτιστής. Το αν ένα όχημα θα το αποκτήσει εκ των υστέρων με αναβάθμιση λογισμικού το αποφασίζει ο κατασκευαστής.

Κάθε κιλοβατώρα που αποδίδει το αυτοκίνητο πρέπει να την έχει φορτίσει πριν. Η μπαταρία διανύει έτσι πρόσθετους κύκλους, και οι κύκλοι συμβάλλουν στη γήρανση. Πόσο, εξαρτάται από το πώς λειτουργεί. Οι ρηχοί κύκλοι στη μεσαία περιοχή φόρτισης με χαμηλή ισχύ είναι για ένα στοιχείο ιόντων λιθίου σαφώς πιο ήπιοι από τη γρήγορη φόρτιση από σχεδόν άδεια σε γεμάτη, και τα ρεύματα στο V2H και στο V2G είναι μικρά σε σχέση με το μέγεθος της μπαταρίας.

Προστίθεται η ημερολογιακή γήρανση, που εξαρτάται από τη στάθμη φόρτισης και τη θερμοκρασία. Ένα καλά ρυθμισμένο σύστημα διαχείρισης ενέργειας μπορεί μάλιστα να βοηθήσει, αν δεν κρατά τη μπαταρία μόνιμα γεμάτη. Ένα κακά ρυθμισμένο βλάπτει, αν φορτίζει διαρκώς το αυτοκίνητο ψηλά για να έχει εφεδρεία για το σπίτι. Πόσο μεγάλη είναι η επίδραση μέσα στα χρόνια δεν μπορεί να ποσοτικοποιηθεί γενικά· αξιόπιστες διαπιστώσεις υπάρχουν μόνο για συγκεκριμένες χημείες στοιχείων και τρόπους λειτουργίας.

Καθοριστικό είναι τι δεσμεύεται ο κατασκευαστής. Ορισμένοι επιτρέπουν την αμφίδρομη φόρτιση μόνο με εγκεκριμένες συσκευές και περιορίζουν την ποσότητα ενέργειας που αποδίδεται ή τις ώρες λειτουργίας εντός των οποίων η εγγύηση της μπαταρίας μένει ανέπαφη. Άλλοι σιωπούν στους όρους εγγύησης, και η σιωπή δεν αποτελεί δέσμευση σε περίπτωση διαφοράς. Διαβάστε τους όρους πριν αγοράσετε μια εγκατάσταση, όχι όταν η μπαταρία αρχίσει να εξασθενεί.

Επιπλέον κάθε παράκαμψη κοστίζει ενέργεια. Κατά τη φόρτιση και κατά την απόδοση χάνεται κάθε φορά ένα μέρος ως θερμότητα στον αντιστροφέα και στη μπαταρία· μια κιλοβατώρα που μπαίνει στο αυτοκίνητο και επιστρέφει αργότερα στο σπίτι δεν φτάνει ολόκληρη. Το αν ο κύκλος συμφέρει εξαρτάται από τη διαφορά τιμής ανάμεσα στο ρεύμα που αποθηκεύετε και σε αυτό που αντικαθιστάτε με αυτό.

Την πρώτη ερώτηση την κάνετε στον εαυτό σας: πόσο συχνά είναι το αυτοκίνητο στο σπίτι, συνδεδεμένο στο καλώδιο, τις ώρες που το σπίτι ή το δίκτυο χρειάζονται το ρεύμα; Ένα όχημα που το βράδυ βρίσκεται ακόμη στον χώρο στάθμευσης της εταιρείας δεν μαγειρεύει βραδινό. Το V2H και το V2G αξίζουν εκεί όπου το αυτοκίνητο είναι συνδεδεμένο για πολλή ώρα και αξιόπιστα.

Η ένδειξη «ικανότητα αμφίδρομης φόρτισης» λέει λίγα, εφόσον δεν είναι σαφές ποιο επίπεδο εννοείται και με ποια συσκευή. Τα υπόλοιπα σημεία τα ξεκαθαρίζετε πριν από την αγορά, στο καινούργιο αυτοκίνητο με τον έμπορο, στο μεταχειρισμένο με το τεχνικό φυλλάδιο, το εγχειρίδιο χρήσης και τον κατασκευαστή: