Audin tutkimus: sähköauto osaksi sähköverkkoa – toimisi verkon tai talouden puskurivarastona

Audin tutkimuksen tavoite on saada sähköauto osaksi sähköverkkoa ja yhteistyökumppanina toimii Hager Group. Kaksisuuntaisen lataamisen luvataan pienentävän kuluttajan sähkölaskua ympäristöystävällisesti.

Audin tavoite on saada sähköauto osaksi sähköverkkoa ja tehtävään on ryhdytty yhteistyössä Hager Groupin kanssa. Teknisenä edelläkävijänä itseään mainostavalle saksalaisvalmistajalle uusi teknologia ei suinkaan ole sitä suuremmassa mittakaavassa. Nissan on esitellyt ajatuksen jo kauan sitten ja itse asiassa Suomessa Helsingin Hanasaaressa on ollut vuodesta 2017 asti käytössä tätä tukeva latausasema. Audin uuden tekniikan tutkimus saattaa siten olla joillekin suomalaisille lähes arkipäivää.

Kaksisuuntaisella latauksella tarkoitetaan sitä, että sähkö voi liikkua kahteen suuntaan. Toisin sanoen johdon molemmissa päissä sijaitsevat energianlähteet tai -varastot voivat sekä luovuttaa että vastaanottaa sähköenergiaa. Tämän lisäksi on olemassa termi V2G (vehicle-to-grid), jolla tarkoitetaan ikään kuin kaksisuuntaista latausta autosta sähköverkkoon ja takaisin.

Saksalaiset ovat nyt havahtuneet aiheen pariin, sillä vuoden 2020 ensimmäisellä puolikkaalla, ensimmäistä kertaa Saksan historiassa, yli puolet sähköstä tuotettiin uusiutuvilla energianlähteillä. Tätä kuitenkin seuraa aurinko- ja tuulisähköön liittyvä ongelma, sillä saatavan sähkön määrä ei ole ennustettavissa. Aurinkoisina ja tuulisina päivinä sähköä syntyy jopa enemmän kuin verkko pystyy vastaanottamaan, jolloin osa tuotetusta energiasta menee hukkaan. Vastaavasti sähkönkulutus on usein korkeimmillaan kylminä pimeinä aikoina, jolloin aurinkoenergia ei juuri tuota.

Sähköauto pitää sisällään suuren ja nopeasti energiaa luovuttavan akuston, jonka voi nähdä kätevänä väliaikaisena energiavarastona. Sähköautojen määrän lisääntyessä myös energiavarastojen määrä lisääntyy ja Audi näkee tässä nyt suuren mahdollisuuden fiksulle hyödyntämiselle erityisesti aurinkosähköjärjestelmän kanssa. Tästä syystä Audi ja Hager Group kehittävät yhdessä ratkaisua kaksisuuntaiseen lataamiseen.

– Sähköinen liikkuvuus lähentää autoalaa ja energia-alaa. Audi e-tronin akku pystyy hoitamaan pienen asunnon sähköntarpeen lähes viikon ajan. Jatkossa haluamme tarjota tämän mahdollisuuden kuluttajan käyttöön ja tehdä sähköautosta nelipyöräisen energiavaraston ja osan sähkönsiirtojärjestelmää, sanoo Martin Dehm, Audin kaksisuuntaisen lataamisen projektipäällikkö.

Sähköauto osaksi sähköverkkoa

Sinällään ajatuksessa ei ole mitään uutta tai ihmeellistä. Auton akku pystyisi tarjoamaan energiaa takaisin kotiin tai sähköverkkoon pelkän auton akun lataamisen lisäksi. Jos kuluttajalla olisi asennettuna aurinkosähköjärjestelmä, voisi auto toimia väliaikaisena akustona itse tuotetulle sähkölle. Auringonpaisteen loppuessa auto voisi palauttaa tuota sähköä kotitalouden käyttöön.

Tällä tavoin kotitalouden kaksisuuntainen lataus, jota kutsutaan myös termillä V2H (vehicle-to-home), omaa runsaan potentiaalin talouden sähkölaskun pienentämiseen. Audin mielestä aurinkosähköjärjestelmän ja sähköauton parituksen avulla voisi olla mahdollista saavuttaa lähes täysi riippumattomuus sähköverkosta ja ainakin järjestelmä antaisi lisäturvaa sähkökatkoksien varalle.

– Sähköauton akun hyödyntäminen ilmansaasteiden vähentämiseen samalla sähkölaskua pienentämällä on ollut alusta asti kiehtova visio. Olemme löytäneet ihanteellisen kumppanin Audista, taustoittaa Ulrich Reiner, Hager Groupin projektipäällikkö.

Yksinkertaiselta kuulostava asia on kuitenkin erittäin haastava toteuttaa luotettavasti erilaisissa ympäristöissä teknologian vaatiman keskinäisen kommunikaation vuoksi. Testauksessa on käytetty Audi e-tronia kytkettynä DC-kotilatausasemaan, joka sallii lataamisen 12 kilowatin teholla. Lisäksi ratkaisussa on ollut kytkettynä kotitalouden oma 9 kilowattitunnin energiavarasto, joka tarjoaa lisää joustavuutta olematta kuitenkaan millään tavoin välttämätön osa kokonaisuutta.

Selvää säästöä

Audin tutkimuksessa kaksisuuntainen lataaminen keskittyy lähinnä edelle mainittuihin tapauksiin, jossa kotitaloudet hyödyntävät aurinkoenergiaa kustannustehokkuuden näkökulmasta. Sähköauto säilöö väliaikaisesti aurinkosähköjärjestelmän tuottaman niin sanotun ylimääräisen sähköenergian, jota kotiverkko ei sillä hetkellä käytä. Jos kuluttajan sähkön hinta seuraa sähköporssin hinnanvaihteluita tunneittain, voi sähköauto toimia sähköenergian lähteenä kaikkein kalleimpina aikoina. Vastaavasti yösähköllä voidaan jälleen ladata auton akku edullisemmin täyteen.

Audi haluaa kuitenkin järjestelmän olevan riittävän helppokäyttöinen kenelle tahansa. Tästä syystä älykäs automaatio on avainasemassa.

– Älykäs latausjärjestelmä hallitsee akun mahdollisimman tehokasta hyödyntämistä kokonaistehokkuuden kannalta. Järjestelmä on erittäin helppokäyttöinen – auto pitää vain kytkeä pistokkeeseen ja loppu tapahtuu automaattisesti, lupaa Dehm.

Lähde ja kuvat: Audi