När tillverkarna introducerar nya modeller av elfordon ökar efterfrågan på dem stadigt. Försäljning av nya elbilar i USA ungefär fördubblades 2021 och kan fördubblas igen 2022, från 600,000 till 1.2 miljoner. Bilindustrins ledare förväntar sig att elbilar kan stå för minst hälften av all försäljning av nya bilar i USA i slutet av decenniet.

Elbilar tilltalar olika kunder på olika sätt. Många köpare vill hjälpa till att skydda miljön; andra vill spara pengar på bensin eller prova den senaste, coolaste tekniken.

I områden som kalifornien och Texas som har drabbats av stora väderrelaterade strömavbrott de senaste åren, börjar konsumenterna överväga elbilar på ett nytt sätt: som en potentiell elkälla när lamporna släcks. Ford har gjort reservkraft till ett försäljningsargument för sin elektriska F-150 Lightning pickup, som kommer att anlända till utställningslokaler någon gång under våren 2022. Företaget säger att lastbilen kan strömförsörjning till ett genomsnittligt hus i tre dagar på en enda laddning.

Men hittills, endast ett fåtal fordon kan ladda ett hus på detta sätt, och det kräver specialutrustning. Laddning från fordon till hem, eller V2H, innebär också utmaningar för verktyg. Här är några av nyckelfrågorna som är involverade i att få V2H till mainstream. Bensin kan bara flöda på ett sätt, från pump till bil, men med vissa tekniska framsteg kommer elbilar snart att kunna skicka tillbaka ström till hemmen.

ABC:erna för V2H

De största faktorerna som är involverade i att använda en elbil för att driva ett hem är storleken på fordonens batteri och om det är inställt för "dubbelriktad laddning." Fordon med denna kapacitet kan använda el för att ladda sina batterier och kan skicka el från ett laddat batteri till ett hus.

Det finns två sätt att bedöma hur "stort" ett batteri är. Den första är den totala mängden elektriskt bränsle som lagras i batteriet. Detta är det mest publicerade siffran från elbilstillverkare, eftersom det avgör hur långt bilen kan köra.

Batterier för elektriska sedanbilar som Tesla Model S eller Nissan Leaf kanske kan lagra 80 till 100 kilowattimmar elektriskt bränsle. Som referens är 1 kilowattimme tillräckligt med energi för att driva ett typiskt kylskåp i fem timmar.

En typisk amerikansk hembruk cirka 30 kilowattimmar per dag, beroende på dess storlek och vilka apparater folk använder. Detta innebär att ett typiskt elbilsbatteri kan lagra tillräckligt med elektriskt bränsle för att tillgodose det totala energibehovet i ett typiskt hem under ett par dagar.

Det andra sättet att bedöma kapaciteten hos ett EV-batteri är dess maximala uteffekt i reservkraftsläge. Detta representerar den största mängden elektriskt bränsle som kan levereras till elnätet eller ett hus vid varje givet tillfälle. En elbil som körs i reservläge har vanligtvis en lägre maximal effekt än i körläge. Reservkraftskapaciteten är viktig, eftersom den indikerar hur många apparater ett elbilsbatteri kan driva samtidigt.

Denna siffra är inte lika allmänt publicerad för alla elbilar, delvis på grund av att fordon-till-hem-laddning ännu inte har spridits i stor utsträckning. Ford har annonserat att dess elektriska F-150 skulle ha en maximal V2H-effekt på 2.4 kilowatt, potentiellt uppgraderbar till 9.6 kilowatt – ungefär samma som en enda högre Tesla powerwall hem energilagringsenhet.

I den låga delen är 2.4 kilowatt tillräckligt med effekt för att driva åtta till 10 kylskåp samtidigt och skulle kunna driva mycket av ett typiskt hushåll kontinuerligt under några dagar – eller mycket mer om elen används sparsamt. I den högre delen skulle en effektnivå på 9.6 kilowatt kunna driva fler apparater eller mer kraftfulla, men den användningsnivån skulle tömma batteriet snabbare.

Lagra ström när det är billigare

För att få hem ström från sina bilar behöver elbilsägare en dubbelriktad laddare och ett elfordon som är kompatibelt med V2H. Dubbelriktade laddare finns redan kommersiellt tillgängliga, även om vissa kan lägga till flera tusen dollar till priset på bilen.

Ett begränsat antal elbilar på marknaden nu är kompatibla med V2H, inklusive Ford Lightning, Nissan Leaf och Mitsubishi Outlander. General Motors och Pacific Gas & Electric planerar att testa V2H-laddning i Kalifornien i mitten av 2022 med flera GM-elfordon.

Vissa husägare kanske hoppas kunna använda sitt fordon för det som planerare kallar "peak rakning” – drar hushållsström från sin elbil under dagen istället för att förlita sig på elnätet, vilket minskar sina elinköp under högtrafik. För att göra detta kan de behöva installera speciell mätutrustning som kan styra både urladdningen av fordonsbatteriet och strömflödet från nätet till hemmet.

Högsta rakning är mest meningsfullt i områden där kraftbolag har elpriser för användningstid, vilket gör el från nätet mycket dyrare under dagen än på natten. Ett hushåll med hög rakning skulle använda billig el på natten för att ladda EV-batteriet och sedan lagra den elen för att använda under dagen, för att undvika höga elpriser.

Verktyg och framtiden för V2H

Även om V2H-funktioner finns nu, kommer det sannolikt att dröja ett tag innan de ser en utbredd användning. Marknaden för V2H-kompatibla elfordon kommer att behöva växa, och kostnaderna för V2H-laddare och annan utrustning kommer att behöva minska. Precis som med Teslas Powerwall kommer troligen den största marknaden för V2H att vara husägare som vill ha reservkraft när nätet går sönder men som inte vill investera i en speciell generator bara för det ändamålet.

Att göra det möjligt för husägare att använda sina fordon som reserv när strömmen går ner skulle minska de sociala konsekvenserna av storskaliga strömavbrott. Det skulle också ge kraftbolagen mer tid att återställa servicen – särskilt när det finns betydande skador på elstolpar och ledningar, som inträffade under Orkanen Ida i Louisiana i augusti 2021.

Kraftbolag kommer fortfarande att behöva spendera pengar på att bygga och underhålla nätet för att tillhandahålla pålitlig service. I vissa områden förs dessa nätunderhållskostnader över på kunderna genom toppbelastningsavgifter, vilket innebär att personer utan V2H – som är mer benägna att ha lägre inkomster – mycket väl kan bära en större del av dessa kostnader än de med V2H, som kommer att undvika att köpa toppeffekt från nätet. Detta gäller särskilt om många EV-ägare använda solpaneler på taket att ladda sina bilbatterier och använda dessa fordon för rakning.

Ändå, även med V2H, är elfordon en enorm potentiell marknad för elföretag. Dubbelriktad laddning är också en integrerad del av en bredare vision för en nästa generations elnät där miljontals elbilar ständigt tar ström från nätet och ger tillbaka den – en nyckelfaktor i en elektrifierad framtid. Först måste dock energiplanerare förstå hur deras kunder använder V2H och hur det kan påverka deras strategier för att hålla nätet tillförlitligt.

Om författaren

Seth Blumsack, professor i energi- och miljöekonomi och internationella frågor, Penn State

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.