V2G: Kaikki mitä sinun tulisi tietää Vehicle-to-Grid-teknologiasta vuonna 2026

Kaksisuuntaisen latauksen, eli Vehicle-to-Grid-teknologian (V2G), kehitys aloitettiin jo 2000-luvun alussa, tavoitteena parantaa sähköverkon vakautta ja toimitusvarmuutta. Sen jälkeen teknologia on ottanut suuria harppauksia eteenpäin. Monet johtavat sähköautovalmistajat esittelevät nyt autoja, jotka tukevat V2G-toimintoa. Vaikka teknologia tarjoaa lupaavan mahdollisuuden sähköverkon tasapainottamiseen, se on edelleen kehitysvaiheessa eikä vielä täysin valmis laajamittaiseen käyttöön.

Tässä tekstissä tarkastelemme, mistä Vehicle-to-Gridissä oikeastaan on kyse, miksi siitä puhutaan niin paljon ja kuinka paljon kehitystyötä on vielä edessä ennen kuin sähköautojen omistajat voivat hyödyntää teknologiaa arjessaan.

• V2G:n etuna on, että sähköautot toimivat liikkuvina energiavarastoina. Auton omistajat voivat mahdollisesti ansaita rahaa, minkä lisäksi V2G voi auttaa vähentämään uusien voimalaitosten tarvetta ja tukea sähköverkon vakautta.

• V2G:n haittoihin kuuluvat akun mahdollinen kuluminen toistuvan lataamisen seurauksena, kalliit teknologiainvestoinnit sekä epävarmat taloudelliset kannustimet.

• Vaikka markkinoilla on saatavilla V2G-valmiita latausasemia, ei kaksisuuntaisen latauksen edellyttämä infrastruktuuri ole vielä täysin kehittynyt.

V2G (Vehicle-to-Grid) tarkoittaa teknologiaa, jonka avulla sähköauto voi syöttää akkuunsa varastoitua sähköä takaisin sähköverkkoon. Teknologian tavoitteena on tasapainottaa sähköverkkoa.

V2G on yksi kolmesta kaksisuuntaisen latauksen päämuodosta:

• Vehicle-to-Grid (V2G): sähköä syötetään sähköauton akusta takaisin sähköverkkoon.

• Vehicle-to-Home (V2H): sähköauto toimii kodin virtalähteenä esimerkiksi sähkökatkon aikana tai sähkön hinnan ollessa korkea.

• Vehicle-to-Load (V2L): sähköauton akusta voidaan käyttää virtaa ulkoisille laitteille, kuten kahvinkeittimelle, sähkötyökaluille tai retkeilyvarusteille.

V2G-teknologia tekee sähköautoista käytännössä liikkuvia energiavarastoja. Kyse ei kuitenkaan ole pelkästään sähköverkon tukemisesta. Auton omistajat, jotka hyödyntävät tätä teknologiaa, voivat myös mahdollisesti ansaita rahaa syöttämällä ylimääräistä energiaa takaisin sähköverkkoon. Tämä mahdollisuus tekee V2G:stä paitsi erittäin houkuttelevan, mutta myös hyvin monimutkaisen.

V2G-teknologian suurin etu on, että se auttaa tasapainottamaan sähkön tuotannon ja kulutuksen välistä suhdetta. V2G:n ajatuksena on, että sähköautoja ladataan silloin, kun sähkön kysyntä on vähäistä ja kun kysyntä nousee, voivat autot syöttää akkuihinsa varastoitua energiaa takaisin julkiseen sähköverkkoon. Latausasema kommunikoi sähköverkonhaltijan kanssa automaattisesti selvittääkseen energiantarpeen ja ohjatakseen sähkön kulkua sähköauton ja sähköverkon välillä.

Kun ihmiset palaavat töistä kotiin sähköverkon kuormitus kasvaa, ja verkonhaltijalla voi olla tarve ostaa sähköautojen akkuihin varastoitua energiaa. Hiljaisempina kulutusjaksoina, esimerkiksi öisin, kun sähköä on tarjolla yli tarpeen, sähköautot voidaan ladata uudelleen. Tässä tapauksessa sähköautojen kaksisuuntaisen latauksen tavoitteena on tukea sähköverkon vakautta ja vähentää tarvetta lisätä sähköntuotantoa uusilla voimalaitoksilla.

V2G:llä on useita haasteita, jotka liittyvät esimerkiksi akkuihin, infrastruktuuriin ja sähköverkon valmiuksiin. Jos V2G-teknologiasta olisi pelkkää hyötyä, sen kehitys etenisi todennäköisesti nopeammin. Yksi huolenaihe on, että teknologian tiheä käyttö saattaa nopeuttaa akkujen kulumista. Lisäksi tarvittava infrastruktuuri on kallista, eikä auton omistajille koituva taloudellinen hyöty ole aina selkeää. Vehicle-to-Gridin laajamittainen käyttö voisi myös kuormittaa sähköverkkoa ja maksujärjestelmiä, joita ei ole vielä suunniteltu tällaiseen käyttöön.

Jotkut pelkäävät, että toistuvat lataus- ja purkaussyklit voivat nopeuttaa akun kulumista. Tämä saattaisi lyhentää akun käyttöikää ja johtaa korkeampiin vaihtokustannuksiin. Kaikki eivät kuitenkaan ole tästä samaa mieltä.

Ensinnäkin kaksisuuntaisessa latauksessa käytettävän noin 3 kW:n purkutehon ei odoteta vaikuttavan akun kuntoon. Kaksisuuntainen lataus, tässä tapauksessa V2G, tapahtuu kotona vaihtovirtalatausaseman kautta yleensä pienellä teholla, minkä vuoksi sitä ei pidetä akun kannalta haitallisena. Lisäksi osa autonvalmistajista on jo ottanut käyttöön lisävarotoimia. Esimerkiksi Volkswagen rajoittaa joissakin sähköautomalleissaan akun vähimmäisvaraustason 20 prosenttiin kaksisuuntaisen tasavirtalatauksen aikana. Näin akun vaurioitumisen riski voidaan minimoida.

Kuten aiemmin mainitsimme, V2G-teknologian käyttöönotto voi vähentää uusien voimalaitosten tarvetta. Sen laajamittainen käyttöönotto edellyttää kuitenkin kalliita ja aikaa vieviä muutoksia sähköverkkoon, latausinfrastruktuuriin ja ajoneuvojen elektroniikkaan, jotta sähkön kaksisuuntainen siirto voidaan toteuttaa tehokkaasti suuressa mittakaavassa.

Mahdollisuus ansaita tuloja syöttämällä sähköä takaisin sähköverkkoon on varmasti houkutteleva. Tällä hetkellä kukaan ei kuitenkaan voi taata, että saatava korvaus olisi riittävä kattamaan mahdollisen akun kulumisen tai järjestelmän asennuskustannukset.

Joissakin tilanteissa V2G ei välttämättä vaikuta käyttäjän näkökulmasta erityisen kannattavalta. Jos esimerkiksi lataat sähköautosi akun hintaan 15 snt/kWh ja jätät auton yöksi autotalliin, koska tarvitset sitä vasta seuraavana aamuna, verkonhaltija saattaa ostaa sähköä takaisin vain 5 snt/kWh:n hinnalla. Tällä hetkellä ei nimittäin ole käytössä järjestelmää, jonka avulla hinnasta voitaisiin neuvotella.

Lisäksi akkusi saattaa olla edelleen käytössä, vaikka et juuri sillä hetkellä tarvitsisi energiaa, eikä sitä välttämättä ladata silloin, kun sitä tarvitset. Jos asetat akun vähimmäisvaraustasoksi esimerkiksi 70 %, sinulla on edelleen riittävästi energiaa seuraavaa päivää varten, mutta taloudellinen hyöty jää pienemmäksi, koska verkkoon voidaan syöttää vain rajallinen määrä sähköä. Jos taas asetat varaustason liian matalaksi, saatat herätä tilanteeseen, jossa akku on lähes tyhjä juuri silloin, kun tarvitset autoa. Moni miettiikin onko taloudellinen hyöty tällaisen riskin arvoinen.

V2G:n laajamittainen käyttöönotto edellyttää useiden keskeisten haasteiden ratkaisemista. Näihin kuuluvat ISO 15118-standardin laajempi käyttöönotto, joka mahdollistaa sujuvan tiedonsiirron ajoneuvojen ja latausjärjestelmien välillä, yhteensopivien sähköautojen ja kaksisuuntaisten latausasemien määrän kasvu, sähköverkkoon ja sääntelyyn liittyvien kysymysten ratkaiseminen sekä kohtuuhintaisten ratkaisujen saatavuus kuluttajille.Vasta näiden edellytysten täyttyessä V2G-teknologia voi saavuttaa laajemman markkinavalmiuden.

Suomessa julkisia V2G hankkeita ja pilotteja ei ole useita. Suomen ensimmäinen hanke lanseerattiin Helsingin Suvilahdessa 2017, jossa Helen, Virta ja Nissan asensivat yhteistyössä julkisen V2G-latausaseman, joka hyödyntää lähialueen aurinkosähköä. Muista hankkeista ei ole julkisesti uutisoitu Suomessa ja muualla Euroopassa kaksisuuntaisen latauksen pilotit ja testaukset ovat päässeet pidemmälle.

Kansainvälinen ISO 15118-standardi on keskeisessä roolissa V2G-teknologian kehityksessä. Sen tarkoituksena on mahdollistaa sähköautojen ja latausinfrastruktuurin välinen tiedonsiirto ja yhteentoimivuus. Vaikka ISO 15118-20 tukee jo tasavirtalatausta (DC), vaihtovirtalatauksen (AC) osalta kehitystyö on edelleen käynnissä. Tilanteen odotetaan kuitenkin muuttuvan lähivuosina nopeasti. Nykyisten EU-säädöksien mukaan ISO 15118-20 -standardin mukaista AC- ja DC-latausta koskevat vaatimukset tulevat pakollisiksi kaikille uusille latausasemille 1. tammikuuta 2027 alkaen. Vaatimus koskee sekä julkisia että yksityisiä latausasemia, mutta ei kannettavia latausasemia.

V2G:n laajamittainen käyttöönotto edellyttää toimivaa sääntelyä ja markkinarakenteita, jotka ovat monissa maissa vielä kehitysvaiheessa. Esimerkiksi Ranska on jo luonut selkeät puitteet V2G-ratkaisuille, kun taas esimerkiksi Suomessa tarvittavien säädösten, verotuskäytäntöjen ja taloudellisten kannustimien kehittäminen on vielä kesken. Näiden tekijöiden ratkaiseminen on tärkeää, jotta V2G-teknologia voi yleistyä laajemmin.

Kiinnostus V2G-teknologian käyttöönottoon vaihtelee Euroopan maissa riippuen niiden energiantuotannosta, sähköverkon tarpeista ja kuluttajille tarjottavista taloudellisista kannustimista.

Suomessa V2G:n suurimmat hyödyt liittyvät sähköverkon kuormitushuippujen tasaamiseen sekä kasvavan tuulivoimatuotannon tukemiseen. Vaikka ydinvoima muodostaa merkittävän osan Suomen sähköntuotannosta, uusiutuvien energialähteiden, erityisesti tuulivoiman, osuus kasvaa nopeasti. Tämän vuoksi tarve joustaville energian varastointi- ja kulutusratkaisuille lisääntyy. Sen merkitys voi kuitenkin olla erilainen kuin maissa, kuten Saksa, joissa aurinko- ja tuulivoiman osuus sähköntuotannosta on vielä suurempi ja tuotannon vaihtelut siten voimakkaampia.

V2G-teknologian markkinoille tuomisen lisäksi on tärkeää varmistaa, että myös sähköautojen omistajat ovat halukkaita hyödyntämään teknologiaa. Kuluttajien on esimerkiksi ymmärrettävä selkeästi, millaisia hyötyjä teknologia tarjoaa ja voiko se todella pienentää heidän sähkökustannuksiaan. Lisäksi sähköautovalmistajien tulisi viestiä avoimesti mahdollisista vaikutuksista akun käyttöikään sekä siitä, miten kaksisuuntainen lataus voi vaikuttaa akun takuuseen. Selkeä ja läpinäkyvä viestintä auttaa rakentamaan luottamusta uutta teknologiaa kohtaan.

Jotta V2G-teknologiaa voidaan hyödyntää käytännössä, järjestelmien on kyettävä hoitamaan myös monimutkaisempia tehtäviä. Näihin kuuluvat esimerkiksi sähkökatkojen tunnistaminen, kodin energiankulutuksen tasapainottaminen ja verkon ja saareke-käytön välisten siirtymien hallinnointi. Asiantuntijat arvioivat parhaillaan, millaisia päivityksiä nykyisiin turvallisuusmääräyksiin tarvitaan, jotta kaksisuuntaista latausta voidaan ottaa käyttöön turvallisesti ja luotettavasti.

V2G:n toteuttaminen edellyttää, että latausasemat ja muut latausratkaisut on varustettu V2X-yhteensopivalla laitteistolla. Latausasemavalmistajat, kuten go-e, tuovat markkinoille tuotteita, joissa tarvittava laitteistotuki on jo valmiina. Esimerkiksi go-e Charger PRO on suunniteltu tukemaan tulevaisuuden kaksisuuntaisen latauksen vaatimuksia. Varsinainen haaste liittyy kuitenkin ohjelmistoihin. Energian kaksisuuntainen siirto sekä reaaliaikainen mittaus, ohjaus ja laskutus edellyttävät kehittyneitä ohjelmistoratkaisuja, jotka eivät vielä ole valmiita laajaan kaupalliseen käyttöön. Ennen niiden käyttöönottoa on ratkaistava useita teknisiä, sääntelyyn liittyviä ja markkinaehtoisia kysymyksiä.

Kyllä, on olemassa latausasemia, joissa on V2G:tä tukeva laitteisto. V2G-toiminnallisuuden edellyttämä kokonaisjärjestelmä ei kuitenkaan ole vielä valmis laajaan käyttöönottoon. Tämä tarkoittaa, että vaikka tällaisia latausasemia on olemassa, tavalliset kotitaloudet eivät voi käyttää niitä vielä kaksisuuntaiseen lataukseen.

Suurin osa V2G-yhteensopivista latausasemista on DC-latausasemia. Toisin kuin AC-latausasemissa, joissa auto huolehtii vaihtovirran muuntamisesta tasavirraksi, DC-latausasemat tekevät muunnoksen itse. Tämä tarkoittaa, että V2G voitaisiin ottaa käyttöön autossa ohjelmiston avulla ilman lisäkomponentteja. Vaikka V2G-ohjelmisto on edelleen kehitysvaiheessa, DC-latausasemat ovat lähempänä täyttä V2G-tukea.

Jotkin AC-latausasemat, kuten go-e Charger PRO, tukevat V2G:tä laitteiston puolesta, mutta kaipaavat vielä ohjelmistopäivityksen, jotta teknologia voisi toimia käytännössä. Jotta V2G toimisi AC-latauksessa, sähköautossa täytyy olla erityinen kaksisuuntainen sisäinen laturi, joka mahdollistaa sähkön syöttämisen takaisin verkkoon. Monista sähköautoista tämä puuttuu yhä. Kun yhä useammat ajoneuvot tukevat ISO 15118 -standardia ja V2G-ohjelmisto valmistuu, kaksisuuntainen lataus muuttuu todellisuudeksi.

1.tammikuuta 2027 alkaen uusien tai peruskorjattujen yksityisten latausasemien EU:ssa on täytettävä ISO 15118-20:2022 standardin vaatimukset kiinteille Mode 3- ja Mode 4-latauslaitteille sekä EN IEC 61851-1:2019 standardin vaatimukset Mode 2 -latauslaitteille (kannettavat latausasemat).

Vaikka Mode 2 -latausasemat eivät tällä hetkellä kuulu täysimääräisen V2G-toiminnallisuuden piiriin, niiden on silti täytettävä tietyt perustason viestintävaatimukset latausturvallisuuden parantamiseksi. Lisätietoja löydät täältä.

Jotkin sähköautot ovat valmiita V2G-teknologiaan, mutta koska standardit ovat yhä viimeistelyn alla, ei teknologiaa usein voida vielä hyödyntää käytännössä. Sähköautot, kuten Nissan Leaf, Volvo EX90, Cupra Born ja Polestar 3, ovat V2G-valmiita. Myös suositut Volkswagenin mallit, kuten ID.3, ID.4, ID.5 ja ID. Buzz, on suunniteltu tukemaan kaksisuuntaista latausta. 

Tällä hetkellä osa autonvalmistajista on kuitenkin rajoittanut kaksisuuntaisen latauksen toimimaan vain tietyillä järjestelmillä. Esimerkiksi Volvon kaksisuuntainen lataus on toistaiseksi yhteensopiva vain Volvon oman latausaseman kanssa.

Tällä hetkellä V2G:n laajamittaisen käyttöönoton tiellä on vielä useita haasteita. Teknologian yleistyminen edellyttää muun muassa toimivan sääntelyn kehittämistä, tarvittavan teknologian käyttöönottoa sekä selkeän lisäarvon luomista kuluttajille. Münchenin energiatalouden tutkimuskeskuksen (FfE) mallin mukaan kuitenkin jo vuoteen 2030 mennessä yli kolmasosan markkinoilla olevista sähköautoista odotetaan tukevan kaksisuuntaista latausta, mukaan lukien V2G-ratkaisut.

Tilanne näyttää entistä lupaavammalta myös uuden vaihtoehtoisten polttoaineiden infrastruktuuria koskevan AFIR-asetuksen myötä. Tammikuun 1. päivästä 2027 alkaen kaikkien kiinteiden latausasemien, niin julkisten kuin yksityistenkin, on tuettava kaksisuuntaista tiedonsiirtoa. Tämä tarkoittaa, että V2G ei ole enää pelkkä tekninen mahdollisuus, vaan myös virallisesti huomioitu vaatimus.

Vaikka ratkaistavia haasteita on edelleen paljon, on V2G monissa Euroopan maissa vähitellen siirtymässä pilottihankkeista kohti laajempaa arjen käyttöä.