V2G: Vehicle-to-Grid
O que é a tecnologia V2G?
Você já imaginou um carro elétrico capaz de compartilhar sua energia com a rede elétrica? A tecnologia “Vehicle-to-Grid” (V2G) permite que um veículo elétrico funcione como uma bateria móvel, podendo tanto fornecer eletricidade a uma residência quanto transferir essa energia de volta à rede quando necessário. Com esse sistema, os setores elétrico e automotivo se unem para otimizar o consumo de energia em uma sociedade em plena eletrificação.
A tecnologia V2G (Vehicle-to-Grid) oferece a possibilidade de utilizar o carro elétrico como se fosse uma bateria estacionária, capaz de armazenar energia elétrica através de um ponto de recarga e de se locomover sem emissões, mas também de devolver essa energia à rede elétrica. Neste caso, existem duas opções: devolver energia à rede para que esses KWh sejam utilizados em outro ponto do sistema elétrico ou aproveitá-la diretamente no domicílio do próprio proprietário do veículo.
A mobilidade elétrica aspira a se tornar o futuro do transporte, permitindo que os trajetos –sejam longos ou curtos – sejam realizadas por meio de energia elétrica, em vez de combustíveis fósseis como a gasolina ou o diesel. No entanto, a tecnologia deu um passo além e, em pleno processo de eletrificação da sociedade e da indústria, os veículos elétricos podem se tornar aliados na otimização do consumo energético além do transporte, graças à tecnologia V2G.
Desta forma, as redes elétricas inteligentes e a mobilidade elétrica poderiam trabalhar em conjunto para criar um sistema mais sustentável, resiliente e autônomo, transformando qualquer carro em uma bateria com rodas, desde que as instalações estejam preparadas para isso.
Nesse sentido, os DSO europeus estão avançando de forma decisiva na integração do V2G, promovendo a padronização, certificação e interoperabilidade para que os veículos elétricos possam oferecer flexibilidade à rede de maneira segura e coordenada. O carregamento bidirecional e o V2X (Vehicle-to-everything, ou veículo para tudo, em português) já estão sendo incorporados nos novos códigos de rede, com um forte trabalho conjunto entre operadores de rede de distribuição e transmissão, juntamente com operadores de recarga, para harmonizar protocolos e facilitar a adoção em larga escala.
Como funciona o V2G? Uma troca bidirecional de energia
Ao contrário de um ponto de recarga convencional, em que a energia elétrica é transferida para o veículo através da tomada até que sua bateria esteja completamente carregada, a tecnologia V2G se caracteriza pela sua bidirecionalidade. E para que isso exista, é necessário que a infraestrutura esteja preparada, oferecendo a possibilidade de gerir de forma inteligente a carga da bateria, neste caso do carro elétrico, e devolvê-la à rede no momento adequado.
Os elementos essenciais para instalar um sistema Vehicle-to-Grid são os seguintes:
Um carro elétrico com sistema de carga bidirecional
Nem todos os veículos no mercado têm essa capacidade. Para poder implementar um sistema V2G, é fundamental que o sistema de carga e a bateria possam receber e compartilhar energia. Vários dos principais fabricantes já estão implementando essa tecnologia em seus modelos.
Um carregador e conectores adequados
Tanto o carregador quanto os conectores devem ser compatíveis com um sistema de recarga bidirecional.
Um sistema de controle inteligente
Além do hardware, os sistemas V2G devem contar com vários softwares que controlam diferentes aspectos. Um sistema de redes inteligente também é recomendável para poder carregar em momentos de preço baixo e liberar a energia armazenada quando for mais vantajoso. Da mesma forma, as baterias devem contar com um sistema BMS (Battery Management System) que autorize o carregamento e o descarregamento e garanta a estabilidade do sistema (monitorando temperatura, degradação, potência, etc.).
VER INFOGRÁFICO: Como funciona a carga bidirecional V2G [PDF]
Vida útil da bateria do carro com sistemas V2G
Um dos receios sobre a implementação desta tecnologia está relacionado com a possível degradação da bateria do veículo elétrico quando submetida a tantos ciclos de carga. E embora seja uma preocupação fundamentada pelo conhecimento que se tem sobre o limite dos ciclos de carga de outras baterias ou dos próprios veículos elétricos em funcionamento, estudos recentes mostram que seu impacto pode ser muito limitado e até mesmo semelhante ou ligeiramente inferior ao da carga convencional quando os níveis de carga são bem gerenciados (smart charging).
Quais são os principais benefícios do Vehicle-to-Grid (V2G)?
Embora se trate de uma tecnologia incipiente, a previsão é que sua adoção e desenvolvimento gerem benefícios tanto para os motoristas como para a rede elétrica em seu conjunto.
Os veículos elétricos se tornam um sistema de armazenamento elétrico distribuído
Graças à tecnologia V2G, um carro pode se tornar uma forma de armazenar energia elétrica para ser usada posteriormente no transporte, para abastecer uma casa ou empresa, ou para retornar energia à rede elétrica, otimizando os gastos e o consumo elétrico de seu proprietário.
Melhoram a resiliência energética
Em caso de falha na rede elétrica, ter uma bateria representa uma mudança radical, especialmente em áreas com temperaturas extremas ou isoladas. Um veículo elétrico conectado à rede pode oferecer esse serviço, além da mobilidade que o caracteriza, garantindo o fornecimento ao usuário por várias horas, dependendo do tipo de bateria do veículo e da perda que ocorre no conversor.
Além dessa resiliência física, o V2G pode se tornar um ativo estratégico para a segurança nacional: ao distribuir a capacidade de armazenamento em milhares de veículos conectados, o sistema elétrico se torna menos vulnerável a hackers ou ataques direcionados a infraestruturas centralizadas. A literatura técnica destaca que o V2G introduz novos desafios de cibersegurança, mas também ressalta que, se gerenciada adequadamente, uma rede com recursos distribuídos pode dificultar que um ataque isolado gere um apagão em massa e permite articular respostas mais flexíveis e segmentadas diante de incidentes digitais.
Flexibilidade para a rede
O Vehicle-to-Grid promoverá o surgimento de baterias capazes de armazenar eletricidade produzida por fontes renováveis em momentos de máxima produção e de liberar essa energia em momentos de alta demanda por meio de uma rede descentralizada e móvel.
Economia na conta de energia
Tanto se for um único veículo quanto de uma frota — no caso de uma empresa —, a tecnologia V2G ou V2H/V2B (Vehicle-to-Home e Vehicle-to-Building, respetivamente) contribui para melhorar a eficiência energética e reduzir custos.
Apoio à descarbonização
As baterias estão se tornando uma opção muito atraente para criar soluções flexíveis que permitam ampliar o uso de energias renováveis, especialmente a solar fotovoltaica e a eólica, cuja natureza intermitente impede um fornecimento contínuo e estável ao longo do dia. Para lidar com as flutuações do mercado e deixar de lado os combustíveis fósseis, é necessário incorporar mais baterias à rede, o que reduzirá a dependência dessa fonte de energia, permitindo o uso de eletricidade proveniente da geração renovável.
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Comparação entre V2G e outras tecnologias de armazenamento
Existem diversas tecnologias de armazenamento de energia que podem ser utilizadas para conservar a eletricidade excedente e utilizá-la posteriormente, aumentando a eficiência de qualquer residência ou edifício. O V2G promete ser uma opção que combina mobilidade e armazenamento para criar uma rede mais descentralizada e resiliente, mas não é a única alternativa disponível para armazenar energia. As baterias BESS ou baterias virtuais permitem armazenar o excedente de energia tanto em edifícios como em residências, facilitando o aproveitamento máximo da energia produzida através de fontes renováveis, especialmente a solar fotovoltaica.
VER INFOGRÁFICO: Vantagens e desafios das tecnologias de armazenamento de energia elétrica [PDF]
Quais são as principais regulamentações e perspectivas do mercado?
O marco legislativo que regula atualmente a tecnologia Vehicle-to-Grid (V2G) varia de acordo com a área geográfica. Essa desigualdade na legislação sobre essa tecnologia se deve à complexidade da sua implementação, já que existem quatro atores importantes a serem considerados: os usuários, o fornecedor de serviços de mobilidade ou EMSP, o operador do ponto de recarga (CPO) e o agregador ou o mercado energético.
A nível europeu, existem várias normas que devem ser consideradas ao desenvolver essa tecnologia. Por um lado, a Diretiva (UE) 2019/944 promove um mercado interno centrado no consumidor e o inclui de maneira ativa por meio da agregação, para que possam contribuir com o excedente de energia elétrica para autoconsumo ao mix energético. Por outro lado, o Regulamento (UE) 2019/943 estabelece que as tarifas não devem discriminar nem desincentivar o armazenamento de energia ou a agregação, com o objetivo de promover um sistema energético mais flexível, no qual as baterias de todos os tipos desempenham um papel fundamental. No entanto, talvez a norma mais relevante de todas seja a Diretiva (UE) 2023/2413, que contempla a bidirecionalidade e a recarga inteligente como medida de flexibilidade e aproveitamento da energia renovável, o que afeta diretamente o V2G, colocando-o no mapa como uma tecnologia emergente a ser considerada.
A regulamentação da mobilidade com combustíveis alternativos também está avançando em sua legislação com o Regulamento (UE) 2023/1804, que se concentra em melhorar a experiência do usuário e a disponibilidade de pontos de recarga para esses novos tipos de veículos.
Esse apoio legislativo reduz as barreiras estruturais e apoia a bidirecionalidade na carga para que os veículos elétricos atuem como recursos flexíveis para a rede elétrica. No entanto, a adoção está sendo gradual porque requer um investimento prévio considerável e depende de ofertas promovidas por agregadores e acordos com fabricantes e pontos de carga.
No caso dos Estados Unidos, a FERC Order No. 2222 impulsiona a inclusão de fontes de energia distribuída à rede, embora sua aplicação seja irregular em todo o território. No entanto, essa regulamentação é fundamental para o V2G, uma vez que as baterias dos veículos elétricos seriam contempladas nesse tipo de fonte de energia desagregada.
Na Espanha, foi recentemente apresentada uma alteração ao Real Decreto 244/2019 que abre definitivamente as portas à carga bidirecional. Este projeto do Ministério para a Transição Ecológica e o Desafio Demográfico (MITECO) regula a utilização de veículos elétricos como armazenamento distribuído, permitindo que os usuários transfiram energia para suas casas ou para a rede elétrica sem penalizações econômicas. Com esta mudança, o carro elétrico deixa de ser um simples receptor para se tornar uma peça-chave na gestão energética nacional.
Além das diferentes regulamentações nos principais territórios, é importante que esta nova tecnologia cumpra as normas de segurança para garantir uma utilização responsável e segura para todos. Algumas das normas que devem ser levadas em consideração são a ISO 15118, que define o padrão de comunicação de alto nível (HLC) entre um veículo elétrico e seu carregador para coordenar com segurança a carga e a descarga para a rede ou para um edifício. Graças a ela, são estabelecidos os parâmetros para impulsionar também a recarga inteligente ou smart charging, que permite otimizar e programar os perfis de carga e descarga, estabelecer preferências e aproveitar as janelas horárias para que o uso dessa eletricidade seja o mais eficiente possível.
Nesse sentido, o Grupo Iberdrola já conta com uma tecnologia preparada para quando o V2G se tornar uma realidade no mercado. O Assistente Inteligente Avançado foi criado para otimizar a recarga de um veículo elétrico e pensado para incorporar a bidirecionalidade no futuro, facilitando a utilização desse tipo de carros como baterias de armazenamento. E prevê que 1 em cada 10 veículos elétricos utilizará carregamento bidirecional na Espanha até o ano 2050.
Maturidade comercial do V2G
Embora muitos países ainda estejam em fase de testes, alguns poucos passaram da fase piloto para ofertas comerciais reais de V2G graças a marcos regulatórios avançadas, tarifas dinâmicas e acesso a mercados de serviços auxiliares.
Um exemplo é a França, que se destaca por oferecer o primeiro produto V2G para clientes particulares na Europa, onde os proprietários do Renault 5, juntamente com uma wallbox específica, podem participar do mercado elétrico e ser remunerados por disponibilizar sua bateria ao sistema, graças a um projeto desenvolvido pela Renault e pela The Mobility House. Na Holanda, a cidade de Utrecht avança com força nessa tecnologia: a empresa de carsharing MyWheels está integrando os primeiros 500 Renault elétricos compatíveis com V2G, operados pela We Drive Solar, que já prestam serviços de estabilidade de rede e geram receitas graças a essa nova flexibilidade no sistema.
Futuro do V2G e oportunidades de inovação com a Iberdrola
O futuro do V2G depende, em grande medida, dos avanços na legislação para torná-lo uma opção atraente para os usuários e segura para a rede. Apesar dos múltiplos benefícios, a tecnologia desenvolvida deve equilibrar adequadamente este novo modelo descentralizado através de uma gestão inteligente da demanda. Isso traz desafios na hora de coordenar todos os setores envolvidos, não apenas a nível regulatório, mas também tecnológico. Apesar disso, vários fabricantes já estão incorporando essa opção em seus novos veículos, preparados para um futuro em que a bidirecionalidade da carga será a norma, à medida que cresce a implementação da mobilidade elétrica em todo o mundo. Por exemplo, a Iberdrola, a E.ON e a BMW lideram um grupo de trabalho dedicado a impulsionar essa tecnologia em comunidades energéticas, dentro da Coalition of the Willing.
Além disso, estamos dando os primeiros passos para incorporar essa tecnologia em alguns de nossos projetos. É o caso de Noronha Verde, localizado em Fernando de Noronha (Brasil), Patrimônio da Humanidade, que se tornará a primeira ilha oceânica habitada na América Latina com um modelo energético altamente sustentável, incluindo a mobilidade. Com esse objetivo, foram instalados na ilha vários pontos de recarga V2G que permitirão converter a frota de 14 veículos em uma rede de armazenamento flexível. Na Espanha, também foram realizados diversos testes com pontos de recarga bidirecionais no Campus da Iberdrola, em San Agustín de Guadalix, com o objetivo de identificar seu valor em um cenário hipotético totalmente renovável.