Serie om V2X – Borta bra men hemma bäst? (2/3)

I det första nyhetsbrevet i serien gick vi igenom några möjliga applikationer för V2X, med fokus på V2G. Dessa applikationer är dock endast möjliga om användare av laddbara fordon är villiga att dela med sig av outnyttjad kapacitet från sina fordonsbatterier. Vilket möjligen är den största utmaningen för att V2X ska ta fart. I dagens nyhetsbrev går vi igenom några potentiella användare och tillhörande utmaningar för V2X. Även denna gång är det mest fokus på V2G. Komplexiteten kring användning är större för V2G. V2H och V2L kan motiveras av egna konkreta behov, exempelvis som reservkraft vid elavbrott eller ökad användning av egenproducerad el. En nyckelparameter för att V2G ska kunna nå sin teoretiska potential är tiden som fordonen är inkopplade och redo att agera resurs för elnätet [1].

Hög andel inkopplad tid är en kritisk parameter för V2G

Hittills har ett fordons huvudsakliga syfte varit att förse köparen/användare med mobilitet, det är rimligt att anta att så även kommer vara fallet i framtiden. Det finns därför en förväntning om att användarna har låg tolerans för inskränkningar i deras möjligheter att genomföra mobilitet på grund av V2G [2].

Personbilar används i genomsnitt väldigt lite per dag, stillaståendetiden uppges ofta vara över 90 procent. Det finns dock en del variation över dygnet och mellan fordonsanvändning som kan vara relevant för V2G. En studie pekade på att tillgängligheten för V2G är som lägst morgon och kväll, då cirka 78 procent av fordon står stilla och som högst efter midnatt då 99,8 procent av bilarna är parkerade [4]. Tidigare studier har visat att laddbara fordon (BEV) som endast laddas vid låg state-of-charge (SoC) för mobilitetsbehov är inkopplade cirka 30 procent av tiden [3]. Modelleringar för den brittiska marknaden har visat att om tiden ökar till cirka 75 procent av tiden kan intäkterna från V2G för det enskilda fordonet öka till fyra gånger mer [5]. Lägre inkopplingstider kan dock möjligen kompenseras genom att många fordon är ansluta till systemet [6].

Det råder delade meningar om hur inkopplingstiden kommer att utvecklas. Vissa anser att användarbeteenden kommer att förändras till att alltid ansluta laddning, i likhet med vanan att låsa bilen [3]. Andra bedömer att antalet laddningssessioner minskar med ökad erfarenhet och att det därmed behövs tydliga incitament för att bistå med ett inkopplat fordon, t ex att användaren får betalt för inkopplad tid snarare än för de tjänster de utför [3]. Systemet behöver troligen vara automatiserat och förutseende för användarens behov – när de behöver fordonet, önskad räckvidd och när behoven avviker från det normala (t ex inför långkörningar) [2]. Risken är annars att en betydande andel användare säkerställer sina mobilitetsbehov genom att koppla bort V2G [3].

Inkoppling hemma är teoretiskt mest attraktivt men praktiskt svårt

Det finns en stor variation av fordonstyper och applikationer, både privata och kommersiella. Hur väl dessa passar för V2X kan vara svårbedömt. Resultaten från en litteraturstudie som har gått igenom resultaten från 80 V2X demonstrationer och genomfört 47 expertintervjuer ger några svar [3]. Ett sätt är att titta på stillaståendetid och tillgänglig batterikapacitet. För personbilar sker en majoritet av stillaståendetiden vid hemmet och korta dagliga körsträckor ger teoretiskt stor tillgänglig andel av batterikapaciteten, vilket bidrar till att V2G vid hemmet har bedömts som det användarfall med störst potential [3]. Det finns dock ett antal utmaningar med V2G vid hemmet. Exempelvis låg förutsägbarhet i inkopplingstid, laddningsbehov och acceptans för V2G tjänster [3].

Publika laddplatser är ofta dimensionerade för kortare laddningssessioner med syfte att fylla ett tydligt mobilitetsbehov (t ex snabbladdning) och passar sig mindre bra för V2G [3]. Det finns emellertid vissa fordonstyper och användarfall som är mer troliga användare till V2G än hushåll på kortare sikt. Kommersiella flottor av bilar/fordon har ofta förutsägbara körsträckor, stillaståendetider och är ofta samlade inom ett mindre geografiskt område. Dessa fordon har dock generellt ett högt prioriterat mobilitetsbehov, vilket kan vara problematiskt för V2G [3]. Andra möjliga användare av V2G är skolbussar (reds. anm., bör även gälla en andel av bussar i linjetrafik) som är parkerade uppåt 85 procent av tiden [3]. Det finns även användarfall som långtidsparkering vid flygplatser där bilarna kan vara tillgängliga i dagar och veckor i taget [3]. Huruvida automatiska fordon kommer att vara lämpliga för V2G är ännu oklart. I scenarion med delade fordon och intensiv användning kryper möjlig inkopplad tid utan laddning och därmed potentialen att utföra V2G tjänster [3].

Trots att det har gjorts ett stort antal demonstrationer med V2X så finns ett kunskapsgap om hur och om ”vanliga” användare kommer använda tekniken. Demonstrationerna har ofta gett incitament för deltagande och involverat tidiga (reds. anm., entusiastiska) användare. Exempelvis har de högre hårdvarukostnaden för V2X kompatibla laddare ingått [3].

Fortfarande höga hårdvarukostnader för V2X

Studier har konstaterat att höga hårdvarukostnader är en betydande barriär för V2G men även för V2H [3]. V2L kräver ingen speciell laddare då urladdning sker genom standardiserade uttag direkt från bilen (t ex Schuko). Merkostnaden kan härledas till att den dubbelriktade laddningsutrustningen är dyrare än icke-V2X laddboxar [7] och att V2X idag generellt sker genom DC laddboxar som kräver inbyggd kraftelektronik [8]. År 2019 uppskattades merkostnaden för en V2X laddbox till ca 36 000 kr (£3 000) i Storbritannien [7]. Det har förutspåtts att merkostnaden kommer att minska till 8 000 – 14 000 kr per enhet till år 2030 [7]. Ett kritiskt tekniskt och ekonomiskt vägval är vart kraftelektroniken som är nödvändig för konverteringen från DC (från batteriet) till AC (till elnätet) placeras – i fordonet eller i laddboxen [8].

Framtida lönsamhet är svårt att prognostisera

I litteraturstudien som intervjuade 47 experter inom området råder det delade meningar kring framtida intäktspotentialen för V2X [3]. En farhåga är att stödtjänster för TSO:er som t ex frekvensreglering riskerar att bli mättat över tid, med lägre intäkter som följd [7]. Tjänster för DSO:er (lokala elnätsägare) kan dock växa i framtiden men är kontextberoende. I en modellering från Storbritannien så var V2G endast lönsamt i scenarion med hög inkopplad tid och högt tjänstebehov. Höga hårdvarukostnader gjorde övriga scenarion olönsamma [7]. Två relaterade exempel på möjlig intjäning i Sverige kom i dagarna från Varberg Energi. Kunder erbjuds ca 5000 kr årligen för att ställa sina stationära hemmabatteri till förfogande för flexibilitetstjänster och ger man möjlighet till aktiv styrning av sin laddbox (styrning av effektuttag, ej V2G) får kunden ladda till halva elpriset [9].   

Egen kommentar

Användarna har avgörande betydelse för V2X vara eller inte vara. Tre saker är viktiga: ett system som inte stör möjligheten att genomföra mobilitet, sänkta investeringskostnader och tydligare lönsamhetskalkyl. Det finns möjligheter till nya affärsmodeller som kan adressera dessa utmaningar, vilket vi kanske återkommer till i framtiden. I nästa och det sista nyhetsbrevet i serien om V2X går vi igenom några vanliga frågor kring V2X.

Referenser

[1] Vehicle to Grid Britain. 2019. länk

[2] Automotive World. 2021. länk

[3] Gschwendtner, Christine, Simon R. Sinsel, and Annegret Stephan. ”Vehicle-to-X (V2X) implementation: An overview of predominate trial configurations and technical, social and regulatory challenges.” Renewable and Sustainable Energy Reviews 145 (2021): 110977. länk

[4] Aasbøe, Tamara Nørreskov. Importance of drivers and barriers for V2G?. MS thesis. Norwegian University of Life Sciences, Ås, 2021. länk

[5] Cenex. 2019. länk

[6] Solcellskollen Podd. 2022. länk

[7] Element-Energy. 2019. länk

[8] Power Circle. Faktablad om V2G. 2020. länk

[9] Varberg Energi. 2022. länk