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Nov 30, 2023

EV のバッテリーで家に電力を供給できるようになりました。

昨年、ニューメキシコ州にあるネイト・グラハムさんの自宅が停電したとき、家族は寒くて暗い中、暖炉の周りに集まった。 ガス炉も停止しており、ファンの電気もありませんでした。 薪の暖炉から十分な熱を引き出すことができなかった後、グラハムさんの妻と2人の子供は、2日後に電気が復旧するまで親戚の家で快適に過ごすためにキャンプを離れた。

次回停電が起こったとき、グラハムは備えをしていました。 彼は電源タップと 150 ドルのインバーター (バッテリーからの直流を電化製品の動作に必要な交流に変換する装置) を新しい電気自動車のシボレー ボルトに接続していました。 ボルトのバッテリーは、冷蔵庫、照明、その他の重要なデバイスに簡単に電力を供給しました。 アルバカーキ郊外の近隣地域が暗闇に包まれている中、グラハムの家族生活はほとんど変わらず続いた。 「これは完全に状況を変えるもので、停電は問題ではなくなりました」とソフトウェア会社のマネージャー、グラハムさん(35)は言う。 「それは1日半続きましたが、もっと長く続いた可能性があります。」

現在、グラハムさんは主に屋上のソーラーパネルで家電製品に電力を供給し、停電時にはシボレーボルトで電力を供給しています。 彼は毎月の光熱費を約 220 ドルから 8 ドルに削減しました。 「私は裕福な人間ではありませんが、比較的簡単でした」とグラハムは言います。「最終的には、(天然)ガスも石油もガソリン代もかからない魔法のような立場に就くことができます。」

グラハム氏は、一部の自動車メーカーがEVを所有する人に現在約束していることのプレビューである。それは、電気の流れを逆転させ、メインの電気パネルを介して家全体に電力を供給できる、車輪付きの巨大な家庭用バッテリーだ。

EVは、排出ガスを出さないバックアップ発電機としての役割を超えて、アメリカ社会における自動車の役割に革命をもたらし、自動車を二酸化炭素集約型の存在を可能にするものから、国の再生可能エネルギーへの移行における重要な一歩に変える可能性を秘めている。

家庭用ソーラーパネルはすでに米国の集中型電力システムを破壊しつつあり、電力会社は電力を双方向で送電することを余儀なくされていた。 最近では、家庭用蓄電池のおかげで、太陽電池アレイを備えた家庭がエネルギー取引者になることが可能になり、電力価格が安いときに充電し、価格が高いときに系統電力を置き換え、ピーク時に電力を売って利益を得ることができるようになりました。

しかし、電池は高価です。 EVを使用すると、この種の住宅設備がより安価になり、より多くのアメリカ人にとって現実的な可能性になります。

したがって、おそらく近いうちに、車が地点 A から地点 B に移動するだけでなく、個人の発電所のハブとしても機能する時代が来るかもしれません。

車で家 (および電力網) に電力を供給する方法に関する最も一般的な質問に答えるために、新しい車両とハードウェアを調べました。

アメリカのグリッドは良好な状態ではない。 価格は上がり、信頼性は低下します。 連邦政府のデータに基づくと、2000 年以降、大規模な停電の件数は年間 20 件未満から 180 件以上に増加しているとウォール・ストリート・ジャーナルが報じている。 2020 年の平均的な電力会社の顧客は、過去 10 年間の 2 倍となる約 8 時間の停電に耐えました。

電力会社と顧客の関係はさらに不安定になるだろう。 2008年以来21パーセント上昇している家庭用電気料金は、電力会社がインフラ整備、再生可能エネルギー用の送電線の建設、異常気象からの保護に1兆ドル以上を費やしているため、今後も上昇すると予測されている。

米国の住宅所有者はますますオプトアウトしています。 そのうち約8%が太陽光パネルを設置している。 LG、テスラ、パナソニックなどの企業の家庭用バッテリーを追加する人が増えています。 これらは基本的に、ラップトップにあるものと同様のバッテリー セルのバンクであり、エネルギーを貯蔵したり電気を放電したりすることができます。

再生可能エネルギー市場を運営する EnergySage によると、顧客の 3 分の 2 が現在、家庭用ソーラー パネルの入札を募る際にバッテリーの見積もりを要求しており、約 15 パーセントがバッテリーを設置しているという。 この設定により、住宅所有者は夜間に太陽光発電を蓄えて消費し、停電時に電力を供給することで、送電網から(少なくとも部分的に)独立することを宣言できます。

しかし、安くはありません。 平均的な家庭は 1 日あたり約 20 キロワット時を消費します。これは長期にわたるエネルギーの目安です。 これは、丸 1 日のバックアップ電源を確保するのに十分な量のバッテリーを壁に設置する場合に約 15,000 ドルかかることになります (ただし、インセンティブやその他の節約の可能性を考慮すると、純コストはさらに低くなります)。

代替手段は私道にあります。 一般的な EV はバッテリーに約 67 kWh、つまり 3 日分以上の電力を未使用のまま蓄えています (車両は耐用年数の約 95% の間駐車されています)。 最近まで、それを利用する唯一の方法は、グラハムのようなインバーター システムを装備することでした。 しかし、双方向充電、つまり車両の電気を双方向に流す機能は、現在米国で商業的に実用化されています。 2024 年までに、多数のメーカーとモデルがディーラーに並ぶことになります。

今でも購入できます。フォード F-150 ライトニングは、アメリカで最も売れているピックアップ トラックの全電気バージョンです。 それは家庭用エネルギーの経済性を混乱させています。

フォードのエネルギーサービスプログラムのライアン・オゴーマン氏は、フォードがF-150のハイブリッド版を発売したことで、顧客のトラックに対する見方が変わったと語る。 このトラックは、衣類乾燥機などの家電製品に通常使用される 240 ボルトのコンセントを含む、車両周囲に 11 個ものコンセントを備えた発電機としても機能します。 数百万人のテキサス人が電気を失った2021年の氷嵐のような災害の際、フォードのディーラーはハイブリッドF-150を自家発電機として貸し出した。

F-150 の完全電気バージョンであるライトニングは、家庭用バックアップ電源を提供することで次のステップを踏み出します。 各 Lightning の下には、98 kWh ~ 131 kWh の巨大なバッテリー パックが搭載されています。 フォードによれば、これは家庭に3日分(配給の場合は10日分)の電力を供給するのに十分なエネルギーだという。 「この車両は、これだけの量の金属を時速 130 マイルで道路に移動させることができる、計り知れないほどのパワーを持っています」とオゴーマン氏は言います。

家電製品をトラックに接続する代わりに、トラックを家に接続し、電力網を置き換えます。 これには、80 アンペアの双方向充電器と、家を電力網から切り離し、トラックで電力を供給できるハードウェア ユニットであるホーム インテグレーション システムという、いくつかの機器が必要です。 国内最大の住宅用太陽光発電設置業者であるサンランは、フォードの優先設置パートナーであるが、資格のある専門家なら誰でも設置することができる。

追加のハードウェアの設置には約 5,000 ドルの費用がかかります。 (フォードのプレミアムモデルには双方向充電器が付属しています)。 家庭の配線をアップグレードしたり、オプションの太陽電池アレイを追加したりすると、コストが高くなる可能性があります。

その価格であっても、F-150 は市場で最も安価な家庭用バッテリーかもしれません。

昨年、需要の高まりとサプライチェーンの問題によりバッテリー価格が高騰した際、自動車メーカーはその巨大な規模のおかげで真っ先に対応に乗り出した。 これにより、家庭用バッテリーの価格を大幅に引き下げたと思われる取引が可能になった。

56,000ドルのF-150ライトニングを例に挙げてみましょう。 標準の 98 kWh バッテリーを搭載しており、kWh あたりの価格の約半額で、Tesla PowerWall 7 台 (1 台あたり 15,500 ドル設置) に相当するエネルギー貯蔵を提供します。 つまり、米国の自動車価格の中央値である 50,000 ドルをわずかに上回る金額で、家庭用バッテリーと自動車が手に入ることになります。

今のところ、Lightning は家庭用サイズのバックアップ バッテリーのみを提供しています。 しかし、次のソフトウェアアップグレードでは、家庭のエネルギー使用量を監視して、車両を充電する最適な時期(および価格)を決定する予定だ。 ピーク時間帯には、価格が下がるまでバッテリー電力に頼って、家庭を電力網から切り離すことができます。

全国の電力会社も、EVによる送電網への電力供給を許可し始めている。 所有者は、電力会社が需要のピーク時に車両のバッテリーを有料で利用できるようにする、Vehicle-to-Grid サービスを選択できます。 サンランのメアリー・パウエル最高経営責任者(CEO)によると、同社は全米ですでにF-150の家庭用バッテリーシステム約1,000台の注文を受けており、特に異常気象による停電に揺れるカリフォルニアやテキサスなどの地域で受注している(約10%は太陽光発電の追加も選択した)。

最終的には、家庭用定置型蓄電池と同様に、系統のバランスをとり、何百万もの家庭に電力を供給できる、調整されたネットワークを構築することを目指しています。 その可能性は非常に大きいです。 天然資源防衛評議会は、予想通り、カリフォルニア州の新しい清浄大気基準により、2035 年までに 1,400 万台のゼロエミッション車両がガレージに追加されれば、集合バッテリー貯蔵によりカリフォルニア州の全家庭に 3 日間分の電力を供給できると試算しています。

この構想は、Sunrun のような企業が公益事業と協力して、F-150 ライトニングのような車両を採用して仮想発電所を形成するというものです。 数千または数百万のデバイスからなるこれらのネットワークは、重要な時期に電力を供給できます。 クリーン エネルギー非営利団体 RMI によると、これにより 2030 年までに米国のピーク負荷が 60 ギガワット削減され、これは 5,000 万世帯の平均消費量に相当します。 そうすれば、建設する必要がある発電所の数が減り、クリーン エネルギーを 1 日を通して再分配できるようになります。

その理由は次のとおりです。 今日の電力網を、全国を縦横に走る数十の車線を持つ非常に高価な高速道路システムと考えてください。 ただし、フル稼働になるのは年に数回だけです。 電力会社は常に照明をオンにしておく必要があるため、毎年数時間、場合によっては数分間しか稼働しない可能性のある(汚染を引き起こす)発電所に何十億ドルも投資しています。 再生可能エネルギーの割合が増加するにつれて、風力や太陽光が利用できない場合、電力会社は変動を平準化するためにこれらのプラントをさらに多く必要とする可能性があります。

電池は代替手段を提供します。 エネルギーを貯蔵し、適切なタイミングで供給することで、バックアップとして高価な新しい天然ガス発電所を設置しなくても、電力会社が再生可能エネルギーを増強できるようになります。

それでも、特に大型のEVを購入した場合、EVを家庭用バッテリーとして使用することは、全体的な排出量を削減する最良の方法ではない可能性があります。 (たとえば、新しいハマー EV は、小型のガソリン車セダンよりも 1 マイルあたりの汚染物質が多くなります)。

研究者らは、排出ガスをゼロにする最も効果的な方法は、個人の車への依存を減らすことだと主張している。 EVが化石燃料に取って代わる中、現在米国の最大の排出源となっている運輸部門の排出削減目標を達成するには、大量輸送機関、自転車、歩きやすさ、ゾーニングの改善、土地利用計画のすべてが必要である。

しかし、都市が歩きやすいデザインやユビキタスな交通システムを一夜にして開発することはありません。開発するとしても。 アメリカは自動車のために作られました。米国の世帯の 93% が自動車を所有しています。

したがって、車を処分しない場合は、次に自動車ディーラーに行くときに、家と送電網にどのように電力を供給したいかという新しい選択肢に直面することになります。

EVの充電およびエネルギー管理会社であるWallBoxのダグラス・アルファロ氏は、現在組み立てラインから出荷されているEVの多くはその選択肢を提供するだろうと述べている。 同社は自動車メーカーと提携して、ほぼすべての車両で動作するハードウェアを設計しています。これまでのところ、フォードの充電インフラは独自のものです。 これはすでに実現し始めている。ヒュンダイのアイオニック 5、ルシッド エア、起亜自動車 EV6、フォルクスワーゲンの ID.4、三菱アウトランダー、シボレー シルバラード EV のメーカーは、来年かそこらで家庭用電力サービスを提供すると発表した。

グラハム氏がニューメキシコ州での前回の停電後に気づいたように、生活に電気を与えるということは、車両が他のあらゆるものとどのように接続されているかを再考することを意味します。 将来的には、私たちの自動車が家庭や他のインテリジェントなデバイスに接続され、自動車同士や外の世界と電力を交換するようになるでしょう。

この記事の以前のバージョンでは、デバイスを 80 ワットの双方向充電器と誤って言及していました。 80アンペアの双方向充電器です。 記事は修正されました。

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