V2G tuo sähköä autoon – ja verkkoon

Autojen pikalataus ei ole uusi keksintö. Jo ensimmäiset 2011 esitellyt Nissan Leafit pystyivät ottamaan parhaimmillaan 40 kW tehoa pikalatauksesta.

Auton akustoineen ei kuitenkaan tarvitse olla vain passiivinen sähköverkkoon liitetty tehosyöppö. Auton akusto on energiavarasto renkailla. Kun autoja on riittävän monta, voidaan niistä tehdä hajautettu, liikkuva energiavaranto.

Tarvetta energiavarastolle todella on. Kun uusiutuvan energian osuus verkossa kasvaa, ei säävarma perustuotanto (kuten ydinvoima) ja nopeasti säätyvä tuotanto (kuten vesivoima) välttämättä enää riitä kompensoimaan sähköverkon kuluttajien vaihtelevaa tehonkysyntää ja talvipakkasen notkauttamaa uusiutuvaa tuotantoa.

Pikalatauksessa auton akkupaketti liitetään suoraan laturiin, eli auton omat latausjärjestelmät ohitetaan ja lataustolppa säätää lataustehon. Toisin päin tämä tarkoittaa sitä, että tehoa voidaan myös ottaa suoraan akustosta, vain latauslaitteen hallinnoimana. Jopa siitä 2011 valmistetusta ensimmäisestä Leafistä.

Teknologiaa, jossa sähköä siirretään autosta verkkoon, kutsutaan nimellä Vehicle-to-Grid, tai V2G.

Euroopan ensimmäinen julkinen V2G-laturi Hanasaareen

Helen otti Euroopan ensimmäisen julkisen V2G-laturin käyttöön Helsingin Hanasaaren voimalaitoksen parkkipaikalla viime tiistaina. Kyseessä on 10 kW siirtoon kykenevä latauslaite, ei siis varsinaisesti pikalaturi. Tällä latauslaitteella uuden Nissan Leafin lataaminen tyhjästä täyteen vie 3-4 tuntia.

Akuston tasavirta täytyy muuntaa 50 hertsin vaihtovirraksi ja tahdistaa verkon kanssa. Tällainen tekniikka tuppaa maksamaan sen verran, että käytännössä tällainen auton akuston käyttö sähköverkon osana tehdään latauslaitteessa.

Tämä nostaa latauslaitteen hintaa juuri sen verran, että tällä hetkellä V2G-laturit eivät ole aivan markkinakelpoisia. Mutta Helen ja Liikennevirta luottavat tekniikan hinnan laskuun. Ja miksipä eivät luottaisi, sillä kantaverkko ja ehkä autoilijatkin tarvitsevat V2G-latureita.

Pikalatausliitäntä mahdollistaa jatkossa suurien, ehkä yli sadan kilowatin hetkellisten tehojen ottamisen autosta. Tyypin 2 Mennekes-liitäntä siirtää tavallisesti 11 kW tai alle, parhaimmillaankin vain noin 22 kW.

Jo tällä hetkellä Liikennevirran verkossa olevat pikalaturit osaavat hetkellisesti rajoittaa latausta, jos verkon tehotasapaino sitä vaatii. Kotona ja kiinteistöissäkin tapahtuvasta verkon ohjaamasta latauksesta on hyötyä. Kuskin latauskokemuksessa hetkelliset lataustauot eivät juuri tunnu.

Sähköverkon kannalta kyvykkyys ottaa tehoa akustosta on kuitenkin euromääräisesti valtavasti arvokkaampaa kuin vain kyky olla lataamatta: kun verkossa on tehopulaa, nousee kilowattitunnin hinta moninkertaiseksi keskiarvoihin nähden – toisin sanoen auton akussa olevan energian arvo voi vaikka kymmenkertaistua verrattuna siihen hintaan mihin se on akkuun työnnetty.

Ja mikä mukavinta, akustot ovat nopeimpia käytössä olevia tehoreservejä. Kohtuullinenkin määrä sähköautoja korjaa mukavasti verkon taajuutta ja parhaimmillaan sähköautokanta estää turbiinilaitoksen käynnistyksen tai jopa rakentamisen.

Myös pikalatureille voi tulla kiinteitä akkureservejä. Kirjoitin aiheesta aimmin täällä vetytankkauksen yhteydessä ja täällä Porschen julkaisun kanssa.

Suomalainen valtiovalta on päättänyt, että 2030 Suomen maanteillä suristelee neljännesmiljoona sähköautoa. Jos niistä vaikkapa vain sadasosa olisi kiinni V2G-laturissa, ja laturin teho olisi vain 15 kW, saataisiin erittäin nopeasti reagoivaa tehoa verkkoon 38 MW.

Määrä moninkertaistuu dekadeittain, kun V2G-laturit tulevat kotikäyttöön ja kun pikalaturien ottoteho nousee. Helenillä ja Virralla usko V2G-kotilatauksen toteutumiseen vielä ennen neljännesmiljoonaa Suomi-rekkarissa kulkevaa sähköautoa tuntuu olevan suuri.

Etua myös auton omistajalle

Ajatus yksityisten ihmisten omistamasta valtakunnallisesta taajuudenkorjausresurssista ja tehoreservistä on perinteistä poikkeava. V2G saattaa olla jopa edellytys laajalle uusiutuvalle sähköntuotannolle, ja myös auton omistajan on hyödyttävä osallistumisesta Fingridin sähköverkkotalkoisiin.

Tällä hetkellä Helenin V2G-laturin käyttö on ilmaista. Helen lähtee V2G-laturin kanssa liikkeelle testit edellä, sillä V2G-laturi ei ole vain sähkökiukaan kaltainen tyhmä tehonkäyttäjä, vaan aktiivinen osa sähköverkkoa. Sitä voidaan siis käyttää monellakin eri tavalla, vähän niinkuin pientä sähkövoimalaa.

Jatkossa auton omistaja saanee korvausta autonsa akun liittämisestä verkkoon. Kiinteistön omistaja voisi käyttää autoa paikallisena energiavarastona hyötyäkseen pörssisähkön hinnanvaihteluista tai vaikka aurinkopaneeleista.

Autovalmistajista V2G-tekniikkaa ajaa eteenpäin erityisesti Nissan. Eurooppalaiset valmistajat etenevät selvästi hitaammin V2G-tekniikan kanssa, mutta Euro-autojenkin käyttämä CCS-liitäntä mahdollistaa auton enerviavarantona käytön siinä missä Chademokin.

V2G luo myös mielenkiintoisen, suoran linkin sähköverkon haltijan ja autoteollisuuden välille. Autoteollisuuden yhteys öljyteollisuuteen on sata vuotta vanha, mutta sähköautot ovat täristämässä yhteyden perustuksia. Nykyisiin öljynjalostuksen liikevaihtoihin V2G-tekniikalla tuskin koskaan päästään, mutta sähköalan toimijoille V2G tarjoaa mielenkiintoisen mahdollisuuden laajentaa liiketoimintaa.

Teksti ja kuvat: Tuomas Sauliala