Så ska elbilen kunna laddas – utan risk för kapacitetsbrist

Premium I elbranschen talas det mycket om hur smarta elnät kommer lösa alla framtida problem med effekt- och kapacitetsbrist. Men är det smarta elnätet verkligen den frälsare alla väntar på?

Så ska elbilen kunna laddas – utan risk för kapacitetsbrist
Foto: Peter Gunnars

I dagens elsystem styrs elproduktionen av den förväntade elanvändningen och det råder hela tiden en balans mellan hur mycket el som produceras och hur mycket som används. 

Ett smart elsystem kan förutom att styra produktionen även styra själva användningen av el. Systemet kan exempelvis automatiskt styra elanvändningen till de tider när efterfrågan är lägre och på så sätt undvika överbelastning och kapacitetsbrist i elnätet.

Det smarta elnätet kan även ta emot elproduktion från olika håll i nätet och har möjlighet att leverera el i flera riktningar. Med miljoner elbilar inkopplade i det smarta nätet kommer det även vara betydligt enklare att ta till vara väderberoende energi från vind- och solkraft än idag. 

Kräver att dagens elnät uppdateras

I ett smart elnät är samtliga aktörer på elmarknaden, både elproducenter och elanvändare, uppkopplade och står i förbindelse med varandra i realtid. Det kräver att dagens elinfrastruktur uppdateras med modern digital teknik. De flesta laddboxar som installeras idag hanterar dock redan någon form av smart styrning. 

Idag bestäms laddboxens maximala uteffekt av husets huvudsäkring. Laddaren tar ingen hänsyn till vad som händer med elnätet utanför huset och om det är på väg att ske en överbelastning någonstans.

Med ett smart elnät kommer laddboxen vara uppkopplad mot den lokala nätstationen som finns i kvarteret. Märker det smarta systemet av en tillfälligt högre effektförbrukning skickas en signal till den egna och övriga laddboxar i kvarteret som då reducerar laddeffekten.

Reduktionen kan antingen vara likvärdig för alla laddboxar men skulle även kunna bestämmas utifrån vilket elpris som elbilsägaren är beredd att acceptera. Den som betalar mer kommer få högre laddeffekt än de som betalar mindre.

Bilägaren pluggar in – systemet sköter resten

Det smarta elnätet är helt automatiskt och elbilsägaren behöver inte göra något för att det ska fungera. Laddningen flyttar därmed från individen till systemet. Elbilsägaren behöver inte hålla reda på när det finns kapacitet i elnätet eller när elkostnaden är som högst eller lägst. 

Ägaren pluggar in sin elbil i elnätet och anger exempelvis att batteriet ska vara fulladdat klockan åtta på morgonen så sköter det smarta systemet resten. 

Tekniken med smarta elnät är ännu i sin linda. Det pågår en del mindre pilotprojekt runt om i landet där exempelvis elmätare byts ut mot smartare varianter. Ett fullt utbyggt smart nät ligger 10–20 år framåt i tiden. 

Läs också: Vi reder ut: Därför stämmer inte vanliga myten om elbilar

När produktionen av väderberoende energi som sol och vind är högre än efterfrågan lagras överskottet i bilens batteri.

"Vehicle to grid" kopplar ihop elbilen med elnätet

Att ta energi från lediga elbilsbatterier via "vehicle to grid", eller V2G, skulle effektivt kunna bidra till att kapa effekttopparna som uppstår i elnätet och utgöra en ordentlig effektreserv. Det skulle inte bara avlasta lokala elnät utan bidra till hela samhället.

En studie från Chalmers visar att om fyra miljoner elbilar är anslutna samtidigt via V2G utgör de tillsammans en effektresurs på över 100 GW som kan sättas in istället för fossileldade kraftverk vid tillfälliga effekttoppar som kan uppstå vintertid vid extrem kyla.

Funkar sämre med snabbladdning

V2G är tillsammans med stationär batterilagring i fastigheter den mest effektiva metoden för att ta tillvara energin från väderberoende elproduktion som vind och solkraft och fördela ut den över tid. Med V2G kommer elbilsägarna även att kunna sälja sin överskottsel precis på samma sätt som görs med solcellsel idag.

Skillnaden är att elbilsägaren kan vänta med att sälja tills att ersättningen är som allra högst på dygnet. Något som inte går att göra med solcellsel som, om den inte lagras, måste säljas direkt.

För att V2G ska fungera så effektivt som möjligt bygger det på att elbilarna är anslutna till elnätet i så hög utsträckning som möjligt, vilket de är om de långsamladdas med hemmaladdare eller laddare på arbetsplatser.

Används enbart offentliga snabbladdare kommer V2G inte att kunna utnyttja sin fulla kapacitet. V2G kräver dessutom en helt ny typ av bidirektionella laddare som kan skicka ström åt båda håll för att fungera.

Vid mulet väder och när det inte blåser kan den lagrade energin i batteriet föras tillbaka ut på nätet.

Frågetecken kring batteriet

Det finns vissa farhågor att V2G kommer slita på batteriet och få det att tappa i kapacitet snabbare än om det bara används av elbilen. V2G handlar inte om att tömma batterierna helt med hög effekt utan om att ta ut ett balanserat uttag av lägre effekt i området 30–70 procent.

Vissa menar att batterierna till och med kan må bättre av att vara inkopplade till V2G. De låga strömmarna fram och tillbaka kan "motionera" batteriet på bilar som inte används under en längre tid, så det inte tappar kapacitet.

Idag är det endast några få biltillverkare som kan erbjuda V2G och de flesta är ännu bara på försöksstadiet.

Läs också: Energiministern: "Fler elbilar kan också vara en resurs"

Renault startade ett pilotprojekt i Nederländerna i våras där elbilen Zoe ska utvärderas med V2G. Nissan genomför ett pilotprojekt i Sverige där de tillsammans med Kungsbacka kommun har tio Leaf anslutna till V2G för att utvärdera hur tekniken fungerar på svensk mark.

De tio bilarna ska användas som en batteriresurs i kombination med solceller i hopp om att sänka kommunens kostnader. Hur projektet i Kungsbacka faller ut är för tidigt att säga då inget resultat har publicerats.

V2G är liksom smarta elnät en teknik för framtiden och det kommer ta många år innan det är fullt utbyggt.