Elektrische auto’s worden een belangrijke backup om gezinnen van stroom te voorzien als het net het laat afweten, schrijft Seth Blumsack, hoogleraar Energie en Milieueconomie aan de Universiteit van Penn State. Maar daarvoor moeten nog een paar obstakels worden overwonnen.

Nu autofabrikanten nieuwe elektrische modellen introduceren, groeit ook de vraag gestaag. In de VS verdubbelde de verkoop van elektrische voertuigen (EV’s) vorig jaar, en dat zou dit jaar opnieuw kunnen gebeuren. Grote merken verwachten dat elektrische wagens tegen het einde van het decennium goed zullen zijn voor ten minste de helft van de autoverkoop in de VS.

EV’s spreken verschillende klanten op verschillende manieren aan: de een wil het milieu helpen beschermen, de ander wil vooral besparen op brandstofkosten of gewoon met de nieuwste, coolste technologie rijden.

Extreem weer

Maar er is nog een motivatie. In gebieden zoals Californië en Texas, die de afgelopen jaren te maken hebben gehad met grote stroomstoringen door extreem weer, beginnen consumenten hun elektrische auto op een nieuwe manier te bekijken: als een potentiële stroomreserve wanneer de lichten uitgaan. Fabrikant Ford heeft van die back-upstroom een ​​verkoopargument gemaakt voor zijn elektrische F-150 Lightning-pick-up, die ergens in de komende weken in de showrooms zal verschijnen. Het bedrijf zegt dat een volledig opgeladen truck een gemiddeld huis drie dagen van stroom kan voorzien.

Tot nu toe kunnen nog maar een paar automodellen een huis op die manier opladen en bovendien is er speciale apparatuur voor nodig. “Vehicle-to-home charging”, kortweg V2H in het jargon, vormt ook een uitdaging voor stroombedrijven. Voor het echt mainstream kan worden, moeten enkele problemen worden opgelost. We zetten ze even op een rijtje. 

Het ABC van V2H

De twee belangrijkste factoren die een rol spelen zijn de grootte van de batterij van het voertuig en of deze is ingesteld voor ‘bidirectioneel opladen’. Dat laatste geeft het voertuig de mogelijkheid om niet alleen de batterij op te laden in huis, maar die stroom ook weer af te geven. 

Er zijn twee manieren om te beoordelen hoe “groot” een batterij is. De eerste is de totale hoeveelheid stroom die in de batterij is opgeslagen. Dit is het meest gebruikte cijfer door EV-fabrikanten, omdat het bepaalt hoe ver de auto kan rijden.

Batterijen voor elektrische sedans zoals de Tesla Model S of de Nissan Leaf kunnen 80 tot 100 kilowattuur elektrische brandstof opslaan. Ter vergelijking: 1 kilowattuur is genoeg energie om een doorsnee Amerikaanse koelkast vijf uur van stroom te voorzien.

Een typisch Amerikaans huis gebruikt zo’n 30 kilowattuur per dag, afhankelijk van de grootte en de apparaten die de bewoners gebruiken. Dat betekent dat een typische EV-batterij genoeg elektrische brandstof kan opslaan om een ​​paar dagen in de totale energiebehoefte van een gemiddeld huis te voorzien.

De andere manier om de capaciteit van een EV-batterij te beoordelen, is het maximale uitgangsvermogen in de back-upmodus. Dat is de hoeveelheid stroom die maximaal kan worden geleverd aan het elektriciteitsnet of een huis. In de back-upmodus heeft een elektrische auto doorgaans immers een lager maximaal uitgangsvermogen dan in de rijmodus. Dat back-upvermogen is dus belangrijk, omdat het aangeeft hoeveel apparaten een EV-batterij tegelijk van stroom kan voorzien.

Dit cijfer wordt minder gepubliceerd. Deels omdat V2H nog niet op grote schaal is toegepast. Ford zegt dat zijn elektrische F-150 een maximaal V2H-vermogen van 2,4 kilowatt zou hebben, mogelijk op te krikken tot 9,6 kilowatt – ongeveer hetzelfde als een thuisbatterij van Tesla. 

Het lagere cijfer van 2,4 kilowatt is voldoende vermogen om acht tot tien koelkasten tegelijkertijd te laten draaien, en is zo voldoende om een typisch gezin een paar dagen van stroom te voorzien. Als de stroom heel spaarzaam wordt gebruikt, kan dat nog veel langer. Een maximaal vermogen van 9,6 kilowatt maakt veel meer apparaten mogelijk, maar het zou de batterij ook veel sneller uitputten. 

Goedkope stroom opslaan

Om stroom uit de auto te halen, heb je niet alleen een auto nodig die compatibel is met V2H, maar ook een bidirectionele oplader. Die zijn al in de handel verkrijgbaar, hoewel ze erg prijzig kunnen zijn. 

Er zijn ook al verschillende automodellen die V2H ondersteunen, waaronder de Ford Lightning, Nissan Leaf en Mitsubishi Outlander. General Motors slaat in Californië de handen ineen met nutsbedrijf Pacific Gas & Electric om de technologie te testen met verschillende modellen. 

Sommige klanten hopen hun voertuig te gebruiken voor wat nutsbedrijven “piekscheren” noemen: overdag stroom halen uit hun auto, zodat ze op piekmomenten minder stroom afnemen van het net. Daarvoor is wel speciale meetapparatuur nodig die zowel het ontladen van de accu als de stroom van het elektriciteitsnet naar het huis kan regelen.

Piekscheren is het meest logisch in gebieden waar stroomleveranciers ’s nachts en overdag verschillende tarieven hanteren. Een gezin kan dan ’s nachts goedkope elektriciteit gebruiken om de auto op te laden, en die stroom vervolgens overdag gebruiken om de hogere elektriciteitsprijs te vermijden.

De toekomst van V2H

Hoewel V2H technisch dus al mogelijk is, zal het waarschijnlijk toch nog even duren voordat de technologie op grote schaal wordt toegepast. Het aanbod van V2H-compatibele voertuigen zal flink moeten groeien en de kosten van V2H-laders en andere apparatuur zal moeten dalen. 

Net als bij Tesla’s Powerwall zal de grootste markt voor V2H waarschijnlijk bestaan uit gezinnen op zoek naar back-upstroom voor wanneer het net uitvalt.

Gezinnen in staat stellen hun auto te gebruiken als back-up wanneer de stroom uitvalt, kan de sociale gevolgen van grootschalige stroomuitval sterk verminderen. Het geeft nutsbedrijven ook meer tijd om de stroomvoorziening te herstellen, vooral wanneer er aanzienlijke schade is aan elektriciteitspalen en -draden, zoals tijdens orkaan Ida in Louisiana in augustus 2021.

Maar energiebedrijven zullen nog altijd geld moeten geven aan de bouw en onderhoud van het net om betrouwbare service te bieden. In sommige regio’s worden die kosten doorberekend aan de klanten via piekbelastingen. Dat betekent dus dat mensen zonder V2H – die waarschijnlijk een lager inkomen hebben – een groter deel van die kosten zouden dragen dan mensen met V2H, die kunnen piekscheren. 

Toch zijn elektrische voertuigen, ook met V2H, een enorme potentiële markt voor elektrische nutsbedrijven. Bidirectioneel opladen is ook een cruciaal onderdeel van de bredere visie voor een elektriciteitsnet van de volgende generatie. Daarin geven en nemen miljoenen EV’s voortdurend stroom van en aan het net – een belangrijk element van een geëlektrificeerde toekomst. Maar eerst moeten energieplanners begrijpen hoe hun klanten V2H gebruiken en hoe dit van invloed kan zijn op hun strategieën om het netwerk betrouwbaar te houden.