この技術により、EVが電力網に負担をかけるのを防ぎ、コストを節約できる可能性がある

あなたが典型的なアメリカ人なら、仕事から帰宅すると、洗濯をしたり、夕食を作ったり、テレビを見たりして、スイッチを入れたりノブを回し始めます。他にも多くの人が同じことをしているため、現時点では住宅地の送電網にかかる負担は最も大きくなっています。世界が化石燃料から離れ、IHストーブ、ヒートポンプ、電気自動車を購入する人が増えるにつれて、その需要は高まるばかりです。

これは、増大する電力需要に対応しようとしながら、すでに全米各地で不安定な送電網を管理している電力会社にとっては課題だ。そこで彼らは現在、EVを重荷から恩恵に変えようとしている。たとえば、「車両から電力網へ」（V2G）機能を備えたモデルが増えています。これは、必要に応じて電力網に電力を送信できることを意味します。他の企業は、所有者がプラグを差し込むとすぐにすべてのエネルギーを消費するのではなく、EVが充電するときにアルゴリズムがずらして充電する、いわゆるアクティブマネージド充電を実験しています。このアイデアは、一部の人が後で充電しても、朝の仕事に出かけるときにまだ完全なバッテリーを持っていることを目的としています。

このような技術を開発するEnergyHub向けに作成された、経済エネルギーコンサルタント会社であるBrattle Groupの新しいレポートでは、ワシントン州のEV所有者からの実世界データを使用して、電力会社とドライバーの両方にとってこのアプローチの可能性が示されています。彼らは、アクティブな管理充電プログラムにより EV 1 台あたり年間最大 400 ドルの節約が可能であり、車両は依然として午前中に常にフル充電されていることがわかりました。需要の再配分により夕方の急増が少なくなるため、公益事業も恩恵を受けているようだ。これは、電力会社が電化の増加に対応するために必要な、費用のかかるアップグレードを遅らせることができ、料金支払者のお金を節約できることを意味します。

アクティブ管理充電は、「使用時間」と呼ばれるものと連携して機能し、電力会社は時間帯に応じて異なる料金を請求します。需要が高まる午後 4 時から午後 9 時までは料金も高くなります。しかし、午後9時を過ぎると、彼らは落ちます。夕方遅くまで充電を待っているEV所有者は、同じ電気代の支払いが安くなります。

使用時間制の価格設定により、需要が最も高いときのエネルギー使用が抑制され、負荷が軽減され、電力会社が発電する必要がある量が削減されます。しかし、午後 9 時に安い料金が開始されるとすぐに、誰もがプラグインすることを妨げるものは何もありません。EV の普及が進むにつれて、調整の問題が新たな需要の急増を引き起こす可能性があります。ブラトル・グループのエネルギー担当責任者、アキレシュ・ラマクリシュナン氏は、「EVは単独で一般家庭のピーク負荷の2倍に達する可能性がある」と述べた。 「別の方法で管理する必要がある段階に達します。」

そこで、アクティブ マネージド充電が登場します。EV の所有者は、アプリを使用して、いつ車を充電する必要があるか、および 1 日に必要なバッテリーの充電量を示します。 （このアプリは、時間の経過とともに、車両の電源プラグが抜かれるタイミングを予測する学習も行います。）午後 6 時に帰宅すると、所有者は電源プラグを差し込むことができますが、車の充電は開始されません。代わりに、システムは夜間のある時点までジュースをオンにするのを待ち、指定された時間までに車両を完全に充電するのに十分な時間を残します。 EnergyHub のデータ サイエンティスト、フレディ ホール氏は、「顧客が私たちが目的地まで連れて行ってくれると信じていないのであれば、私たちが車両を効果的に制御することは認められないでしょう」と述べています。

一般的なドライバーは 1 日に 30 マイルしか走行せず、毎晩約 2 時間の充電が必要だとホール氏は付け加えた。近隣地域にまたがる多くの車を積極的に管理することで、システムは夜間を通じて需要をより均等に分散できます。人々は近所の人より早くまたは遅く仕事に出発し、大きなバッテリーを搭載した車は充電に多くの時間を必要とし、ほとんど空になっている車もあれば、充電が必要な車もあります。

いずれも時間帯別の使用料金で低価格を維持しているが、午後9時にすべて充電することで送電網に負担をかけているわけではない。カリフォルニア大学サンディエゴ校エネルギー研究センター所長のジャン・クライスル氏は、この報告書には関与していないが、「ピーク負荷の低減という点では、この結果は実際に非常に有望だ」と述べた。 「EVの充電コスト全般を削減できる大きな可能性を示しています。」

レポートによると、アクティブ管理充電により、電力会社が追加の負荷に対処するためにシステムのアップグレードを開始する前に、グリッドは2倍の数のEVに対応できるようになります。 （そして、データセンターなどからの追加のエネルギー需要もすべて考慮してください。）これらのコストは必然的にすべての料金支払者に転嫁されます。しかし、レポートでは、アクティブマネージド充電により、アップグレードが最大 10 年遅れる可能性があると指摘しています。 「EVが成長するにつれて、これらのソリューションを導入しなければ、さらに多くのアップグレードが行われることになり、それがすべての人の料金に影響を与えることになるでしょう」とラマクリシュナン氏は述べた。

同時に、EV は、別の新興テクノロジーである V2G のおかげで、長期的にはこれらの料金の削減に役立つ可能性があります。これにより、電力会社は、ガレージに保管されている EV をバックアップ電源の広大なネットワークとして呼び出すことができます。したがって、需要が急増すると、これらの車両は他の人が使用できるように送電網に電力を送信したり、自分が座っている家に電力を供給するだけで、実質的に送電網から構造物を削除して需要を下げることができます。 （そして、追加の電力として使用するための巨大なバッテリーを備えたスクールバスのような電気自動車のすべての車両について考えてください。）そのバックアップエネルギーがすべてあれば、電力会社は、料金支払者が請求額を支払う必要のないプロジェクトである、高価なバッテリー施設を独自に建設する必要がなくなるかもしれません。

アクティブ管理充電と V2G は連携して機能し、一部のバッテリーはエネルギーを供給するために午後 6 時に消耗し、夜遅くに再充電することができます。しかし、そのバレエにはさらに大規模な実験が必要になるだろう。 「夜間の充電だけでなく、バッテリーの放電にもどのように対応できるのでしょうか?」ホール氏は語った。 「翌日には入手できるようにしたいからです。」

温室効果ガスの排出をできるだけ早く削減するには、世界はより多くのEVを必要としています。今は、送電網に税金を課すのではなく、送電網に利益をもたらすようにするだけの問題です。