E-mobility jako mobilny magazyn energii: potencjał V2G w transformacji sieci energetycznej

Vehicle-to-Grid (V2G) to technologia dwukierunkowego ładowania, która umożliwia przepływ energii z akumulatora pojazdu do sieci oraz w kierunku odwrotnym. Innymi słowy, elektryczne auta przestają być wyłącznie odbiorcami prądu – stają się także jego dostawcami, aktywnie wspierając system energetyczny. W dobie transformacji energetycznej i rozwoju odnawialnych źródeł energii (OZE) koncepcja wykorzystania e-mobility jako mobilnych magazynów energii nabiera szczególnego znaczenia.

Na czym polega technologia V2G?

Vehicle-to-Grid oznacza integrację pojazdów elektrycznych z siecią w sposób inteligentny i dwukierunkowy. W praktyce wymaga to specjalnych ładowarek oraz systemów zarządzania energią, które kontrolują kiedy pojazd ma się ładować, a kiedy oddawać energię do sieci. Kluczowe elementy ekosystemu V2G to m.in.: odpowiednia infrastruktura ładowania (stacje obsługujące dwukierunkowy przepływ), oprogramowanie do komunikacji z siecią oraz protokoły sterujące całym procesem w czasie rzeczywistym.

Dzięki temu samochód elektryczny może pobierać energię, gdy w systemie jest jej nadmiar (np. w nocy lub w słoneczne południe przy wysokiej generacji PV) i oddawać ją z powrotem w okresach szczytowego zapotrzebowania. Taka elastyczność przynosi korzyść zarówno właścicielom EV, jak i operatorom systemu – tworząc symbiozę między transportem elektrycznym a siecią elektroenergetyczną.

Globalne trendy i przykłady wdrożeń V2G

Technologia V2G jest obecnie przedmiotem intensywnych testów i pilotaży na całym świecie, wpisując się w szerszy trend wykorzystania magazynów energii dla stabilizacji sieci i integracji OZE.

• Stany Zjednoczone: W Kalifornii oraz innych stanach prowadzone są pilotażowe projekty włączające elektryczne autobusy szkolne i flotowe do sieci energetycznej. Ich duże baterie (rzędu 150–250 kWh) przez większość doby pozostają niewykorzystane, dlatego mogą oddawać energię w godzinach szczytu. Przykładowo na przedmieściach Bostonu flotę autobusów szkolnych wykorzystano do oddania łącznie 3 MWh energii do sieci w 2021 r., co zasiliło przez dobę około 100 domów. W południowej Kalifornii zakład energetyczny uruchomił w 2022 r. program, w którym uczestnicy otrzymują wysokie stawki za każdą kilowatogodzinę oddaną do sieci z baterii autobusu, co pokazuje, jak cenny dla operatora może być udział pojazdów w bilansowaniu systemu.
• Japonia: Kraj ten jest pionierem V2G – po doświadczeniach kryzysu energetycznego w 2011 r. (awaria elektrowni Fukushima) do standardu ładowania CHAdeMO (CHArge de MOve ) dodano funkcję dwukierunkową właśnie z myślą o wykorzystaniu aut jako awaryjnych źródeł zasilania. Obecnie w Tokio działają specjalne stacje bidirekcyjne, które w razie klęsk żywiołowych mogą zasilić infrastrukturę krytyczną z baterii setek pojazdów. Choć technologia jest dopracowana (wiele modeli, np. Nissan LEAF, od lat ma funkcję V2G), to pełna integracja z rynkiem energii następuje stopniowo. Japonia stawia głównie na aspekt bezpieczeństwa energetycznego i odporności na blackouty.
• Europa (Wielka Brytania i Holandia): W Europie prym w rozwoju V2G wiodą m.in. Wielka Brytania i Niderlandy. Brytyjski rząd uruchomił już w 2018 r. program dofinansowania 20 projektów V2G na kwotę 30 mln funtów, obejmujących łącznie około 600 samochodów w testach. W ramach jednego z nich operator energetyczny we współpracy z firmą OVO Energy sprawdził model, w którym auta prywatne oddają energię do sieci wieczorami – uczestnicy mogli zarobić średnio do 500 funtów rocznie dzięki takim usługom. Z kolei w Holandii firma MyWheels wdrożyła największy w Europie projekt car-sharingowy oparty o V2G, wykorzystując 500 elektrycznych Renault ZOE oddających energię w szczytach zapotrzebowania. Równie ciekawy pilotaż trwa w Utrechcie, gdzie ładowarki dwukierunkowe obsługują modele Hyundai Ioniq 5 – zaparkowane auta służą tam jako lokalne magazyny energii dla pobliskiego osiedla.
• Chiny i inne regiony: W Państwie Środka rosnąca flota autobusów elektrycznych już teraz uczestniczy w kilkudziesięciu programach pilotażowych V2G. W samych Chinach działa ponad 30 projektów w 9 dużych miastach, gdzie autobusy publiczne i komercyjne floty oddają energię do sieci w godzinach szczytu.
  Australia testuje model domowych magazynów opartych o popularne modele Nissan LEAF i dwukierunkowe ładowarki, a Kanada dołącza do trendu, wykorzystując autobusy miejskie i ciężarówki logistyczne jako element równoważenia obciążenia sieci.

Globalny kierunek jest jasny – wraz z upowszechnianiem się e-mobilności rośnie zainteresowanie uczynieniem z EV rozproszonego, mobilnego zasobu energii, który wspiera transformację energetyczną. Szacunki wskazują, że rynek V2G wart dziś kilkanaście miliardów dolarów w ciągu dekady może przekroczyć sto miliardów, rosnąc w tempie kilkudziesięciu procent rocznie.

Korzyści z technologii V2G

Dla operatorów sieci energetycznej:

• Możliwość lepszego bilansowania popytu i podaży w systemie elektroenergetycznym.
• Oddawanie energii w godzinach szczytu, co redukuje obciążenie sieci i ryzyko przeciążeń.
• Poprawa stabilności napięcia i ograniczenie potrzeby uruchamiania kosztownych rezerw mocy.
• Potencjał traktowania flot EV jako „wirtualnych elektrowni”, reagujących na dynamiczne potrzeby systemu.

Dla użytkowników pojazdów elektrycznych:

• Możliwość obniżenia kosztów posiadania EV i generowania dodatkowego przychodu.
• Ładowanie auta w tanich godzinach nocnych i oddawanie prądu w drogich godzinach szczytu.
• Dodatkowa funkcja zasilania awaryjnego domu (Vehicle-to-Home).
• Zwiększone bezpieczeństwo energetyczne gospodarstwa domowego.

Dla sektora OZE i transformacji energetycznej:

• Łatwiejsza integracja źródeł odnawialnych dzięki wykorzystaniu EV jako rozproszonych magazynów energii.
• Redukcja strat energii w momentach nadprodukcji OZE.
• Zwiększona elastyczność systemu i możliwość przyłączenia większej liczby farm wiatrowych i fotowoltaicznych.
• Redukcja emisji CO₂ dzięki pełniejszemu wykorzystaniu zielonej energii i ograniczeniu pracy konwencjonalnych elektrowni szczytowych.

Wyzwania technologiczne, infrastrukturalne i ekonomiczne V2G

• Kwestie techniczne i żywotność baterii: Częste cykle ładowania i rozładowywania akumulatorów mogą przyspieszać ich degradację. Konieczne są inteligentne algorytmy, które chronią akumulatory przed nadmiernym zużyciem. Badania wskazują, że przy odpowiednim zarządzaniu wpływ V2G na żywotność ogniw może być niewielki.
• Infrastruktura i standardy: Większość obecnych stacji ładowania nie obsługuje dwukierunkowego przepływu energii. Konieczne są inwestycje w ładowarki V2G oraz standaryzacja komunikacji pomiędzy pojazdem, stacją a operatorem sieci. Różne podejścia technologiczne (CHAdeMO, CCS, ISO 15118) wymagają ujednolicenia.
• Opłacalność i modele biznesowe: V2G musi się opłacać zarówno użytkownikom, jak i operatorom. Potrzebne są platformy agregacyjne i nowe usługi rynkowe, które zintegrują rozproszone zasoby energii z EV. Dopóki liczba samochodów z V2G jest mała, trudno uzyskać efekt skali.
• Brak ram prawnych i taryfowych: W wielu krajach brak jest jasnych regulacji pozwalających na oddawanie energii z pojazdów do sieci i wynagradzanie tego procesu. Niezbędne są zmiany prawne eliminujące m.in. podwójne naliczanie opłat sieciowych oraz wprowadzenie dynamicznych taryf zachęcających do ładowania i oddawania energii w odpowiednich godzinach.

Aspekty regulacyjne w Polsce i na świecie

Regulacje prawne odgrywają kluczową rolę w rozwoju V2G. W Unii Europejskiej świadomość potencjału tej technologii rośnie, czego dowodem jest rozporządzenie AFIR zobowiązujące państwa członkowskie do oceny potencjału V2G.

W Polsce obecnie brak jest publicznych stacji obsługujących V2G. Prowadzone były jedynie projekty badawcze, m.in. we współpracy z Politechniką Warszawską. W najbliższych latach konieczna będzie nowelizacja ustawy o elektromobilności i paliwach alternatywnych oraz wprowadzenie przepisów definiujących status dwukierunkowych ładowarek, rozliczenia energii i kwestie podatkowe.

Warto dodać, że NFOŚiGW już rozważa rozszerzenie wsparcia na ładowarki V2G w ramach przyszłych edycji programu „Mój Prąd”. Obecna, szósta odsłona programu przewiduje dopłaty m.in. do fotowoltaiki, magazynów energii elektrycznej i ciepła czy systemów zarządzania energią. Włączenie dofinansowania do ładowarek dwukierunkowych byłoby naturalnym krokiem — zwłaszcza że prosumenci coraz częściej poszukują rozwiązań pozwalających nie tylko magazynować energię, ale też aktywnie włączać się w bilansowanie sieci.

Dodatkowo w 2025 r. NFOŚiGW uruchomił duże nabory na infrastrukturę elektromobilności o łącznej wartości 6 mld zł, w tym programy wspierające szybkie i ultraszybkie stacje ładowania dla transportu osobowego i ciężkiego. Choć obecnie nie obejmują one ładowarek V2G, instytucja nie wyklucza ich uwzględnienia w kolejnych rundach, wraz z rozwojem regulacji i wzrostem dostępności technologii.

Na tle Europy Polska dopiero rozpoczyna ten proces. W Niemczech i Wielkiej Brytanii już wdrożono rozwiązania znoszące bariery (m.in. podwójne opłaty sieciowe) i umożliwiające traktowanie samochodu elektrycznego jako standardowego magazynu energii. Japonia i Korea Południowa planują ustanowienie pełnych standardów V2G do 2027 roku, a w USA trwają prace nad uproszczeniem procedur przyłączeniowych i standaryzacją komunikacji.

Podsumowanie

Technologia Vehicle-to-Grid może stać się brakującym ogniwem transformacji energetycznej, łączącym dynamicznie rozwijającą się elektromobilność z potrzebami systemu elektroenergetycznego. EV wyposażone w V2G działają jak mobilne magazyny energii, które w skali masowej mogą zapewnić elastyczność niezbędną do stabilnego działania sieci opartej w dużej części na OZE.

Przyszłość rynku e-mobility to nie tylko bezemisyjne pojazdy, ale także inteligentne auta współpracujące z siecią – aktywni uczestnicy rynku energii. Jeśli stworzymy odpowiednie warunki techniczne i prawne, miliony samochodów elektrycznych mogą wspólnie udostępnić gigantyczną pojemność i moc dla systemu. Dzięki temu V2G może znacząco obniżyć koszty funkcjonowania energetyki i zwiększyć możliwości przyłączania nowych farm wiatrowych czy słonecznych.

E-mobility jako mobilny magazyn energii pozwoli lepiej wykorzystać potencjał czystej energii i uczynić naszą sieć bardziej odporną, elastyczną i ekonomiczną. To nie odległa wizja – to realny kierunek, który już dziś kształtuje energetykę i transport.