Smarta nät, V2G (Vehicle To Grid) eller B2G (Battery To Grid)

I USA så pratar man mycket om V2G när det gäller elbilar och plug-in hybrid bilar. V2G är ett sätt att jämna ut elnätets ojämna belastning över dygnets timmar med hjälp av de batterier som kommer att sitta i miljontals elbilar framöver. Fördelen med det är att den sammanlagda maxeffekten på landets alla enerproduktionsanläggningar kan sänkas. Eller med andra ord så skulle man kunna stänga några kolkraftverk eller klara en viss ökning av efterfrågan på el utan att bygga några nya kolkraftverk. För den enskilde ägaren av en elbil så innebär det förenklat att denne laddar sin elbil på natten när efeterfrågan på el är liten och säljer el på dagen när efterfrågan på el är stor. Denna modell har vissa problem. Bland annat så kan det vara svårt för bilägaren att sälja el på dagen eftersom denne då oftast behöver det fulladdade batteriet för att köra sin bil. Men det finns andra modeller som har diskuterats. Elbilen och plug-in hybridbilen blir dyrare än en vanlig bil i inköp pga de höga batterikostnaderna. De elbilar som de stora biltillverkarna släpper på marknaden kommer att ha batterier som förmodligen håller bilens livslängd ut. Det innebär inte att batterierna är slut för det. Nej, de skulle t.ex. kunna användas som backup vid strömbortfall i många företag med känslig verksamhet. Man kan nu gå ett steg längre och ge framtidens alla "uttjänta" batterier ett andrahandsvärde, i ett rikstäckande elnät, för ett V2G system där batterierna i stället för att sitta i bilen sitter i ditt hem eller i specialbyggda batteribackupcentraler, B2G, (Battery To Grid). Det skulle leda till flera fördelar: 1) Elbilens eller plug-in hybrid bilens höga inköpskostnad skulle kunna sänkas eftersom batteriet har ett andrahandsvärde som backup i elnätet. Här finns stora möjligheter att finna bra avtal mellan bilägaren och elleverantören. 2) Landets elproduktionskapacitet behöver inte längre beräknas utifrån maxkonsumtionen dagtid vilket skulle leda till att det behövs färre elproduktionsanläggningar. 3) Med smarta nätverk av batteribackupcentraler, B2G, så skulle samhället kunna hantera mindre strömavbrott på ett bättre sätt än vad vi gör idag. 4) Det ger även ett bättre balanserat elnät när vi får mängder med snabbladdstationer där elbilar laddas dagtid. Strömmpiken från den dagtida snabbladdningen av elfordon balanseras då med de batteribackupcentraler som laddats nattetid.

Finns det siffror som visar att batterierna skulle hålla så länge som hela bilens livslängd? Det vore ju förstås jättebra, men de bättre bilbatterierna bygger på samma teknik som mobilbatterier och dessa brukar knappast hålla i 10-20 år... Att ha batteribackupcentraler i privata bostäder skulle nog framför allt vara ett bra alternativ för att ha back-up ifall det blir strömavbrott och folk behöver el hemma. Frågan är om de behöver leverera till nätet, snarare tror jag det skulle vara lämpligt att de levererar internt och sänker den privata förbrukningen vid brist på el på nätet (höga elpriser). Eventuellt kan de samverka med solceller?

Det finns batterier som enligt tillverkarna ska hålla bilens hela livslängd. Utvecklingen på batterisidan går rasande fort och det är väldigt många tillverkare världen över som tävlar om det bästa receptet. Här är ett t.ex. utdrag från AltairNano:s hemsida: "NanoSafe batteries have a lifespan of 20+ years, versus the 3-5 year span on other batteries. NanoSafe battery cells have now achieved over 15,000 deep charge/discharge cycles (versus 1,000 cycles for conventional lithium batteries), and they still retain up to 85% of their original charge capacity." "The NanoSafe batteries are rechargeable in a few minutes, versus hours required for other rechargeable batteries. A NanoSafe cell can be charged to over 80% charge capacity in about one minute." De stora biltillverkarna som Toyota och GM kommer troligen inte att släppa ut plug-in hybrider på marknaden med batterier som inte håller i minst 10-15 år - framförallt inte Toyota. Vad man menar med bilens livslängd är dock lite osäkert. I många länder så skrotar man ofta bilen efter 10 år. I de batterier du har i mobiltelefonen har tillverkaren antagligen premierat vissa andra egenskaper framför lång livslängd eftersom mobiltelefoner sällan används i mer än 2 år innan de byts ut. Batterier kan konstrueras för olika användningsområden och olika belastningsfall. Så, framtidens elbilsbatterier kommer att ha ett liv efter att det har lämnat bilen. I USA pågår diskussioner om hur man ska kunna nyttja batterierna efter att de har tjänat ut sin roll i elbilen eftersom de fortfarande är relativt funktionsdugliga. Erik, tänk dig vilka berg av halvdåliga elbilsbatterier det kommer att finnas om något tiotal år. Då är det dags att bygga smarta nätverk med batteribackupcentraler för elnätet som fungerar på det sätt som jag har beskrivit ovan. Men att ha batterier i hemmet, på det sätt du beskriver, låter också väldigt kul. Frågan är hur stort andrahandsvärdet kommer att bli i förhållande till nyköpsvärdet?

Nedan så finns en länk till en intressant artikel som handlar om ett nystartat företag I USA som bygger smarta V2G system. Inga amatörer precis - om ni läser om deras referenser från Microsoft. Jag tipsade Johan Tollin på Vattenfall om artikeln samt en undran om inte sådana system bör internationaliseras eller åtminstone standardiseras inom EU. För inte ska väl vi behöva hamna så långt efter jänkarna i framtidens bilteknik?

Ytterligare en artikel om V2G. För mig så börjar detta likna en intelligent framtid. Bort med den skitiga oljan. Med smarta system så kommer många dessutom att kunna tillvera sitt eget miljövänliga elektriska drivmedel hemma.

Det anrika amerikanska elbolaget Xcel Energy startar upp ett V2G projekt där sex stycken plug-in hybrid bilar ingår. För såväl den teknikintresserade som för den miljöintresserade så bör detta vara godis som får saliven att rinna. The project will explore the potential benefits of widespread PHEV use including: reducing petroleum-related emissions and greenhouse gases, enhancing energy security by reducing dependence on foreign oil, improving the reliability and cost-effectiveness of the electricity grid, exploring ways to make PHEVs more accessible and lowering vehicle fuel costs. Jag skickar även ett lästips till Johan Tollin på Vattenfall.

För en tre veckor sedan så skrev jag om det nystartade V2Green System i USA. Nu dyker det upp ett nytt och mycket spännande företag som har för avsikt att bygga framtidens "bensinmackar" i flera länder. Det handlar naturligtvis om laddstationer för plug-in bilar. Företaget heter Project Better Place. Man kommer även att erbjuda kunderna/bilägarna olika varianter av leasingavtal för att få ned kostnaderna på plug-in bilarna. Trenden är nu mycket tydlig. Det är elbilar som gäller för framtiden. Jag har också skickat ett lästips till Johan Tollin på Vattenfall. Vätgasbilen och vätgasekonomin hann bli föråldrad innan den ens hann komma! He, he.

Är situationen densamma i Sverige/Europa som USA när det gäller elnätets begränsningar och olika taxor på nattid/dagtid? Hur stora är förlusterna vid laddning och urladdning av batterier i V2G-system?

De flesta nätsäljare har idag inte olika taxor, till väldigt stor del beroende på att man inte har mätare som mäter på olika tider utan bara ha ett totalverk. De nya mätarna som monteras (ialalfall i dalsland där mamma har sommarstuga) har stöd för 2 olika tider att mäta men det används inte där. Sen tror jag (fast jag vet inte) att vi har lite mindre skillnad i sverige dels på grund av kalla nätter stora delar av året samt att jag har fått för mig att en del av skillnaden i användning kan jämnas ut av hur mycket man öppnar portarna i vattenkraftverken . Är det nån som vet bättre än mig så blir jag gladeligen korrigerad. -- DaJ

Testerna med V2G går vidare i USA. Intressant läsning på länken nedan för den som är intresserad av hur framtiden kommer att se ut. Som vanligt så får även Johan Tollin på Vattenfall ett lästips.

Det händer väldigt mycket nu med plug-in bilens utveckling i världen. Ett mycket komplext nätverk av joint ventures vävs samman i rasande fart mellan biltillverkare, batteritillverkare, underleverantörer och investmentbolag kors och tvärs mellan kontinenterna. Spännande. På länken nedan så kan man läsa om hur ZAP, Youngman Automotive Group och Al Yousuf Group gått samman för att tillverka och sälja bl.a. plug-in bilen ZAP-X. Intressant är också att Al Yousuf Group tidigare har köpt aktier i batteritillverkaren AltairNano. Speciellt intressant är att denna grupp kommer att satsa på infrastruktur för de regioner där plug-in bilarna lanseras. Artikeln förtäljer tyvärr inte om det handlar om smarta V2G-elnät.

Ford undersöker nu möjligheterna med smarta V2G-elnät Ford levererar nu de första av 20 stycken laddhybridbilar till elbolaget Southern California Edison. Förutom att testa själva bilarna så kommer man att delta i utvecklingen av smarta V2G-elnät. V2G-elnätet som för bara några år sedan var en flummigt forskardröm ser nu ut att bli något stort. Det pågår tester på många håll i världen just nu. För världens elbolag så är detta jätteintressant. För de koldioxidproducerande oljebolagen är detta en mardröm.

Storskaligt V2G-elnät byggs i USA Upp till 100.000 hushåll planerar Xcel Energy att anpassa i ett V2G-elnät. Man kallar konceptet för Smart Grid City och menar att det är på tiden att uppgradera det gamla elnätet till kommande framtida behov där kunderna ansluter plug-in bilar, vindsnurror och solceller. I Sverige så undersöker Vattenfall och Elforsk möjligheten med V2G-elnät och inom EU så ingår frågan som en del i kommande satsningar.

V2G-tester fortsätter i USA V2Green Technology fortsätter sina tester med V2G-system tillsamman med elbolag i USA. Man förser plug-in bilarna med elektronikmoduler som har kontakt med elbolagets datorer för att avgöra när el bäst kan köpas och säljas. På så sätt tror man att elnätet kan balanseras på ett sätt som gör att både elbolaget och bilägaren blir vinnare.

I Michigan utvecklar man elnätet för att klara av och utnyttja de kommande laddhybriderna. I denna GCC-artikel nämns också Department of Energys sju principer för ett smart elnät. Punkt tre skvallrar ganska tydligt att det är USA det handlar om... Punkt fem är ganska konstigt utformad, som om hållbar elproduktion är något av ett undantag. 1. Self-Healing: A grid able to rapidly detect, analyze, respond, and restore from perturbations. 2. Empower and Incorporate the Consumer: A grid able to incorporate consumer equipment and behavior. 3. Tolerant of a Security Attack: A grid that mitigates and stands resilient to physical and cyber security attack. 4. Provides Power Quality Needed by 21st Century Users: A grid that provides a quality of power consistent with consumer and industry needs. 5. Accommodates a Wide Variety of Generation Options: A grid that allows and takes advantage of a wide variety of local and regional generation technologies (including green power). 6. Fully Enables Electricity Markets: A grid that fully enables maturing electricity markets. 7. Optimizes Asset Utilization: A grid that employs IT and monitoring technologies to continually optimize its capital assets while minimizing operations and maintenance costs (O&M) costs

Boulder utsedd till Smart Grid City i USA För några artiklar sedan så hänvisade jag till det spännande V2G-projektet som Xcel Energy planerar i USA under namnet Smart Grid City. Nu har man utsett staden Boulder i Colorado till den stad som blir först att förses med ett smart V2G-elnät. Man har bildat en intressegrupp med experter under namnet Smart Grid Consortium. Den första fasen i projektet inleds i augusti 2008. Jag tror att vi kommer att få höra mycket om staden Boulder i framtiden. Ett mycket spännande projekt. Det vore kul med en liknande satsning i Sverige. Det är sådana här satsningar som kommer att bära upp världen när andra energislukande näringsgrenar får kallbrand och ruttnar bort.

GridPoint testar smarta V2G-system Den som är intresserad av V2G-system kan läsa GridPoints pdf-fil som beskriver deras vision av ett smart framtida elnät. Länken till filen finns i nedanstående artikel från AutoblogGreen.

Smart Grid nu på gång i Europa Det här är en mycket spännade utveckling. Det får en att tro på tekniken som en del i lösningen. Läs mer på AutoblogGreen.

Ett 2 MW stort litiumbatteri från AltairNano testat som backup i elnätet Energibolaget AES har testat ett 2 MW stort batteri som backup i elnätet. B2G kanske blir verklighet i en inte alltför avlägsen framtid. Häftigt.

GM och EPRI diskuterar B2G GM och Electric Power Research Institute (EPRI) studerar hur en storskalig introduktion av elbilar ska gå till. Förutom lämpligt lokaliserade laddstationer så undersöker man hur en andrahandsmarknad för litiumbatterier skulle kunna se ut. När bilens livslängd är slut eller när batteriets kapacitet går under t.ex. 80 procent så skulle det kunna fortsätta att fungera många år till i andra sammanhang. Elbilens totalkostnad sjunker då betydligt. Det här är rätt kul för just det här diskuterade vi i början av den här tråden.

Spännande smart-grid lösningar för laddning av elbilar från Coulomb Technologies Det finns numera ett stort antal amerikanska företag som jobbar med den här typen av smarta elnät. Läs mer på länken nedan.

eTec och V2Green testar snabbladdning i smarta elnät Det tycks poppa upp dylika projekt hela tiden nu. Möjligheterna med smarta elnät är väldigt stora. Det lockar investerare eftersom det andas framtid.

Snabbladdning från elbil till elbil I samma artikel som här ovan så är det en läsare som kommenterar och lägger till ett nytt koncept för elbilar - snabbladdning från elbil till elbil. Det kan vara praktiskt om man blir stående längs vägen med tomt batteri. Den här möjligheten har jag själv och säkert många andra tänkt på många gånger. Man kan ochså tänka sig att bilbergningstjänster har sådana här möjligheter.

Idén med utspridda batterier i elnätet blir mer tilltalande ju mer jag tänker på det. Om de sitter i bilar eller inte spelar mindre roll, men tänk att ha ett smart nät, där priset hela tiden varierar med solljus och vindsituation. Soligt och blåsigt=lågt pris, mulet och vindstilla=högt pris. Då blir det en lönsam affär för villaägaren att ha ett batteri där hon kan lagra elen när det är goda förhållanden, och sedan sälja dyrt när det är dåliga förhållanden. Vips så får vi ett stabilt nät där vi alltid har tillgång till förnyelsebar el. Den som vill ha låga elkostnader snålar med elförbrukningen när det är dåliga förhållanden (och säljer istället sin batteri-el dyrt), men det finns alltid el att köpa. Det finns säkert en uppsjö tekniska aspekter på detta, men problem är väl till för att lösas? Gissa om Eon, Vattenfall och Fortum är intresserade av detta? Självklart inte. Här måste staten gripa in utan inblandning av elproducenterna.

Nej, elbolagen är nog inte så förtjusta i denna idé. Tänkbart är att villaägaren genom en större medvetenhet får incitament att göra mesta möjliga av sin egen energibalans. Fin el-energi till apparater, elbil och till salu när priset är högt. Lägg till bättre uppvärmningslösningar och lägre innetemperatur så gissar jag att det finns tusenlappar att tjäna varje månad för den villaägare som optimerar.

Lunken sammanfattar läget.

Siemens och DTU är inne på smarta nät med elbilsbatterier: Samtidigt har Siemens och DTU idéer om hur en miljon elbilar ska kunna utgöra ett energilager som kan stabilisera variationerna i elproduktionen från vindkraftverken och mata tillbaka ström på nätet när bilarna inte används.

Linda Bertling kommer i sin professur på Chalmers bland annat att jobba med smarta nät.

GM och företaget Gridpoint testar smarta nät. Fördelarna sägs vara ett balanserat elnät, bättre utnyttjande av förnybar elproduktion, mindre användande av fossila energikällor och lägre elpris för konsumenten.

Obama ska stimulera den amerikanska ekonomin genom en större satsning på smarta nät, enligt en lätt förvirrad artikel i Computer Sweden.

Första elbilarna planeras nu att kopplas in i ett smart nät på riktigt, i Newark.

Demokraterna i USA föreslår att öronmärka 90 miljarder kronor till satsningar på smarta nät, av den totala stimulanspengen på 6 600 miljarder kronor.

Hans Nilsson skriver med som egentligen menas med Smart grids. "I en broschyr från USAs energidepartement säger man att för att etablera smartgrids finns ingen silverkula utan snarare en hagelsvärm av silver (silver buckshot), se figur 1 nedan. Man exemplifierar med a) Möjligheten att smidigt använda förnybara (intermittenta) resurser som t.ex. vind b) Ge kunderna nya möjligheter att styra energiförbrukningen c) Utnyttja lågenergibyggnader bättre för att “lätta på bördan” d) Utnyttja solenergi dygnet runt e) Skapa förutsättningar för storskalig energilagring f) Möjliggöra nyttjande av plug-in hybridfordon "

Här kan man läsa om s.k. "micro grids", vilket kan vara ett bostadsområde som är en egen liten "energi-ö" men som också har en koppling till det större nätet.

Super Bowl är ansedd som en av de viktigaste teve-reklamtillfällena i USA. Och vad kommer det vara för reklam i år om inte -Smart grids!

Här är en riktigt bra åtta minuters film om smarta nät.

Holland har fått sin första "micro grid". Det är en semesterby där hälften av stugorna utrustats med solceller och alla stugor kopplats ihop i ett nät. Två batteribankar finns på området för energilagring.

Ovan skrev jag att Demokraterna ville satsa 90 miljarder kronor på smarta nät. Det blev något mindre, 11 miljarder dollar. Tipstack till Ljungberg

Bornholm ska få smart nät där batterier i elbilar laddas med vindkraft. Den lagrade energi kan sen skickas tillbaks ut på nätet när det behövs.

Det anordnades smarta nät-seminarium under Almedalsveckan.

I några inlägg ovan skrev jag att en semesterby i Holland fått smart nät. Nu är det dags för 50 hushåll i Amsterdam.

Bruno de Wachter på Leonardo Energy skriver om bristen på en entydig definition av smarta nät.

Fords elbilar kommer att bli smarta nät-anpassade. Eller de utvecklar i alla fall programvara så att det ska kunna bli möjligt.

Jag hittade Fortums smarta nät-presentation:

En smarta nät-film som jag inte hunnit titta på än:

Den nya Stockholmsstadsdelen Norra Djurgårdsstaden med 10000 bostäder och 30000 arbetsplatser ska enligt DN bli den första i världen som byggs med ett smart elnät. ABB och Fortum står för huvuddelen av det tekniska utvecklingsarbetet. Bygget av stadsdelen beräknas ta 15 år.

Otroligt kul att både tekniken och tänket nu verkar moget att genomföras. Och framåtsyftande beslutsfattare vad det verkar bakom det hela. Mera sånt här tack! (att det beräknas ta 15 år att bygga visar ju bara ännu tydligare att omställningen måste påbörjas nu.)

Att man tvingar personer som inte äger bil i området att betala för bilparkeringar är kanske inte lika framåtsyftande. Det minsta man kan begära är väl att bilägarna betalar fullpris för sin parkering, bortsett från miljökostnader. Vi kanske borde skapa en MILJÖMYNDIGHET, som har som enda uppgift att betala folk för att hälla bly i grundvattnet? Det skulle vara MODERNT och MILJÖVÄNLIGT, närmare bestämt dubbelt så miljövänligt som att hälla dubbelt så mycket bly i grundvattnet. Föroreningarna minskar med hälften!

I ett smarta nät-projekt i West Virginia, USA, har man räknat på de hypotetiska kostnaderna och besparingarna.

ABB lanserar energilager för smarta nät med vind- och solkraft i samarbete med batteriföretaget Saft.

Sex miljarder kronor satsas på smarta elnät i EU-programmet Innoenergy. En del av satsningen hamnar i Sverige.

ABB inleder samarbete med GM för att göra energilager av begagnade elbilsbatterier.

Ett koreanskt företag är på gång att sälja supraledande HVDC-kablar. De har större överföringskapacitet och mindre förluster.

Svensk Energi ger sin syn på smarta elnät:

Nu är Japan igång med sitt första smarta elnät. Det är ön Miyakojima med 55 000 invånare som fått ett smart energisystem med vindkraft, solceller, batterilager, värmekraftverk och gasturbinanläggning.

ABB har byggt ett energilager i England. Lagret ska användas till att jämna ut variationer i elproduktionen från vindkraft och kan även fungera som ett tillfälligt nödlager vid strömavbrott.

ABB:s installation inkluderar åtta staplar med vardera13 batterimoduler av typen Saft lithium-jon batterier, som förvaras i en 25 kvadratmeter stor byggnad. Modulerna kommer löpande att laddas och urladdas och kan lagra upp till 200 kWh elektricitet.

– Det är en innovativ teknik som förbättrar integreringen av förnybar energi, speciellt i svaga elnät, säger Martin Gross, chef för ABB:s verksamhet Grid Systems i divisionen Power Systems. Tekniken kan spela en viktig roll för att utveckla flexiblare, tillförlitligare och smartare elnät.

Tekniken ska möjliggöra dynamisk kontroll av kraft i transmissionssystem, och därmed ökar denna teknik nätets spänning och stabilitet, och den jämnar även ut variationer i nätet som förnybara energikällor kan orsaka. Lagringseffekten i en anläggning är normalt runt 20 megawatt i perioder om 15-45 minuter, men tekniken kan klara upp till 50 megawatt i 60 minuter eller längre.

Väldigt viktig teknik när många bilar ska laddas på samma plats. Tex. bostadsrättföreningar och företag. Att köpa mer "säkring" kostar massor av pengar.

Det behövs intelligens även för att styra energi mellan faserna i elnätet och möjlighet prioritera lasten i elsystemen på lokal nivå. Det finns ofta rejält med ström om man har bergvärmeanläggningar och elpatroner, men man måste kunna prioritera med automatik och även ha elhandel till och från elbilar.

När laddhybriderna nu kommer i rask takt kommer problemet att lösas med efterfrågan. Rena elbilar körs fortfarande inte av vanligt folk. Det kan jag själv intyga som parkerar min elbil helt ostört på de två laddplatser som finns på Norrmälarstrand i Stockholm.

Det kommer att fixas när oljepriset drar i höjden eller när mackägarna en dag inte får leveransen för att någon annan bjudit högre.