토요타 자동차(주)(이하, 토요타)가 플러그 인 하이브리드 차(PHV)나 전기 자동차(EV) 등 전기 이용 차량과 주택과의 사이에서 전력을 상호 공급하는 시스템(V2H*1)을 새롭게 개발했다.
2010년 4월에 시작된 「토요타市 저탄소 사회 시스템 실증 프로젝트」(이하, 토요타시 프로젝트)*2의 일환으로 토요타자동차는 토요타시의 약 10가구를 대상으로 프리우스 PHV를 사용, 2012년 말부터 V2H 시스템의 제공을 시작할 예정이다.
이번에 개발한 V2H 시스템은 차량에 대한 충전은 물론, 차량에 축적한 전력을 주택에 공급할 수도 있기 때문에 쌍방향의 전력 공급이 가능해진다. PHV에 탑재한 교류 및 직류 변환기(AC100V 인버터)에 의해 차량으로부터 교류 전력(AC)을 공급함과 더불어 차량, 충전 스탠드, 주택 사이의 데이터 통신에 의해 전력의 흐름을 제어한다.
이 새로운 구조에 의해 가정 혹은 지역 내의 태양광 발전을 이용해 만들어진 저탄소 전력(그린 전력)이나 저비용의 심야 전력을 주택에 설치한 충전 스탠드를 경유해 차량에 충전하여 비축해 두고, 전력 수요가 한창인 시간대 등에 차량에 비축한 전력을 교류 전력으로 가정 내에 공급한다. 이와 같은 최적의 전력 흐름은 가정 내에 설치된 에너지 매니지먼트 시스템(HEMS)이 자동 제어 한다.
또, 재해 시 등에는 차량의 축전지를 비상용 전원으로 이용하고, 수동 변환으로 차량에서 충전 스탠드를 통하여 가정 내의 조명이나 콘센트에 교류 전력을 공급할 수 있다. PHV 1대로 일반 가정의 일상 사용 전력의 약 4일치를 조달할 수 있다.＊3
전력 수급난에 대한 대응이나 재생 가능 에너지의 본격 도입, 재해시의 비상용 전력 공급 등의 요구가 높아지는 가운데 스마트 그리드에 대한 관심이나 전기 이용 차량의 축전지 활용에 대한 기대가 높아지고 있다. PHV는 충전한 전력을 다 사용해도 하이브리드차로서 휘발유로 주행할 수 있기 때문에 전력을 주택에 공급해도 언제든지 차량으로서 주행할 수 있다는 이점이 있다.
토요타는 국제 표준화 기구(ISO)나 국제 전기표준회의(IEC)가 정한 충전이나 통신 등의 기존 규격 및 전기의 안전기준, 법령을 준수하면서 V2H 시스템을 개발하고 있다. 앞으로는 시스템, 하드웨어, 발전 전력 등 V2H에 관련되는 사양의 표준화 움직임에 입각하여 V2H 시스템을 확대 보급시킨다는 계획이다.
또한 V2H 시스템과는 별도로, 이번 프로젝트에 사용하는 PHV에는 재해 시 피난소 등에서의 이용을 예상하여 차량으로부터 가전제품에 전력을 직접 공급할 수 있는 기기를 장착한다.
토요타시 프로젝트에서 2011년도에는 주로 전력 단가가 낮은 시간대에 전기 이용 차량의 충전에 중점을 두었다면, 올해에는 전력 이용 피크時에 HEMS와 지역 에너지 매니지먼트 시스템(EDMS)의 자동 연계 제어의 실험을 실시한다. 이를 통해 지금까지 가정용 축전지를 이용해 실시해 온 에너지 이용 최적화 시도를 V2H로 확대하고, 그린 전력에 대한 보다 유효한 이용 및 전력 수요 피크 시간대부터의 전력 분산 이용을 촉진하게 될 것으로 전망된다. .
토요타자동차 관계자는 “신규 개발한 V2H 시스템을 통하여, 저탄소의 낭비 없는 에너지 활용에 공헌하고, 토요타시 프로젝트가 지향하는 「지역의 에너지 자립화」를 더욱 촉진하게 될 것으로 기대한다”고 말했다.
*1 Vehicle to Home의 약어. 가정의 전력으로부터 PHV나 EV 등의 전기 이용 차량에 탑재된 축전지에 충전, 혹은 차량에 탑재된 축전지의 전력을 가정 전력에 공급하는 전력 교환의 연계.
*2 일본경제산업성「차세대 에너지•사회시스템 실증 사업」(2010~14년도의 5개년)으로 실시하는 것으로, 거주민을 중심으로 생활권•커뮤니티 단위로의 에너지 이용의 최적화를 목표로 하고 있다. 2011년 6월에 실험용 모델동이 완성되었으며, 그 후 같은 해 9월에 제1기 입주 개시, 2012년 5월 말일 현재 약 40세대가 입주해 있다.
*3 PHV는 100% 충전 및 가솔린이 가득 든 상태에서 1대로 일반 가정의 일상 사용전력 (약 10 kWh)의 약 4일치에 상당하는 전력을 공급하는 것이 가능하다.
