Short description
(German)
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Die Mobility Genossenschaft elektrifiziert gemäss «Elektro Offensive» bis spätestens 2030 die gesamte Flotte von ca. 3’000 Personenfahrzeugen. Doch trotz Sharing sind auch Elektrofahrzeuge (EVs) ca. 70% der Zeit «Stehzeuge». Bidirektionale EVs bieten daher die Chance, erstmals in der Schweiz in grosser Zahl als mobile Batterien für V2X-Dienstleistungen eingesetzt zu werden. Bisher fehlt das nötige empirische Wissen auf der Angebots- und der Nachfrageseite. Im Projekt werden technische, organisatorische und wirtschaftliche Lösungen entwickelt, um 50 EVs netzdienlich zu betreiben, ohne den Mobility-Betrieb und die Dienstleistungsqualität für die Kundschaft einzuschränken und gleichzeitig dank Aggregation bedeutende Flexibilitäten anzubieten. Dabei wird der V2X-Nutzen auf drei Netzebenen konkretisiert und die Abgeltungen der Flexibilitäts-Abnehmer zeigen mögliche neue Geschäftsmodelle auf. Die Resultate liefern Entscheidungsgrundlagen für die Zukunft der bidirektionalen Elektromobilität.
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Short description
(English)
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The Mobility Cooperative is electrifying its entire fleet of around 3,000 passenger vehicles by 2030 at the latest, in line with its “Electric Offensive”. But despite sharing, electric vehicles (EVs) are also “stationary vehicles” for around 70% of the time. Bidirectional EVs therefore offer the opportunity to be used as mobile batteries for V2X services for the first time in Switzerland on a large scale. So far, the necessary empirical knowledge on the supply and demand side is lacking. In the project, technical, organizational and economic solutions are developed to operate 50 EVs in a grid-supportive manner without restricting mobility operations and service quality for customers, while at the same time offering significant flexibility thanks to aggregation. In the process, the V2X benefit will be substantiated at three grid levels and the compensation of the flexibility purchasers will show possible new business models. The results provide a basis for decision-making for the future of bidirectional electric mobility.
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Short description
(French)
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Selon « l'offensive électrique », la coopérative Mobility électrifiera l'ensemble de sa flotte d'environ 3'000 véhicules de tourisme d'ici 2030 au plus tard. Mais malgré le partage, les véhicules électriques (VE) sont eux aussi des « véhicules stationnaires » environ 70% du temps. Les VE bidirectionnels offrent donc la possibilité d'être utilisés pour la première fois en Suisse en grand nombre comme batteries mobiles pour les services V2X. Jusqu'à présent, les connaissances empiriques nécessaires du côté de l'offre et de la demande font défaut. Dans le cadre du projet, des solutions techniques, organisationnelles et économiques seront développées afin d'exploiter 50 VE en fonction du réseau, sans restreindre l'exploitation de Mobility et la qualité des prestations pour la clientèle, tout en offrant des flexibilités importantes grâce à l'agrégation. Les avantages du V2X sont concrétisés à trois niveaux du réseau et les indemnités versées aux acheteurs de flexibilité montrent de nouveaux modèles commerciaux possibles. Les résultats fournissent des bases de décision pour l'avenir de la mobilité électrique bidirectionnelle.
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Final report
(German)
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Im Pilot- und Demonstrationsprojekt «V2X Suisse» (2021–2024) testete die Mobility Genossenschaft zusammen mit sechs Partnerfirmen das Potenzial von bidirektionalen Elektroautos als Energiespeicher und ihren Beitrag zur Netzstabilität sowie mögliche Geschäftsmodelle dieser Technologie. Im Projekt wurden schweizweit 50 bidirektionale Honda e von Honda Suisse und 40 Ladestationen von EVTEC – davon 30 einfache Power Manager und 10 neu entwickelte doppelte Due – an 39 öffentlichen Standorten in das Carsharing-Netz von Mobility integriert. Bis Ende März 2024 hatten Kundinnen und Kunden mit den Fahrzeugen bereits mehr als 800’000 Kilometer zurückgelegt. Wenn die Fahrzeuge jedoch nicht gefahren und auch nicht geladen wurden, standen die gepoolten Batterien als grosser virtueller Speicher für Netz-Dienstleistungen zur Verfügung. Dafür wurde von sun2wheel eine Software-Plattform entwickelt. Diese regelte im System sämtliche Informationsflüsse zwischen dem Buchungssystem von Mobility, den Ladestationen und den Honda e sowie den drei Abnehmern der Flexibilität ÜNB (tiko für Swissgrid), Verteilnetzbetreibern sowie ZEV-Arealen. Der Flexibilitätsaggregator tiko erfüllte 2023 die technischen Anforderungen der Schweizer Netzbetreiberin Swissgrid für Systemdienstleistungen für Primär- sowie Sekundärregelleistung. Dies war nicht nur eine Schweizer Premiere, sondern auch eine Weltpremiere, da erstmals mit einer dezentralen Flotte von bidirektional ladenden Elektroautos in einem Carsharing-Pool mit CCS-Combo2-Standardsteckern Cloud to Cloud die Anforderungen für Systemdienstleistungen erfüllt wurden. Konkret bedeutete dies, dass das gesamte schweizweite System von Softwareplattform, Ladestationen, e-Autos und bidirektionalen Batterien in weniger als zwei Sekunden auf ein Signal reagieren konnte, um Netzschwankungen auszugleichen. Angesichts von Diskussionen über Netzengpässe, Strommangellage und Netzausbau ist dies ein wichtiger Erfolg, der das Potenzial von bidirektionaler Ladetechnik unterstreicht. Unter der Leitung von Honda R&D wurde ein Data Storage System aufgebaut, in welches die technischen, organisatorischen und wirtschaftlichen Projektdaten einflossen. Es stellte die Basis für die Auswertung des Gesamtprojektes dar. Durch die Systemdienstleistungen könnten realistisch zusätzliche Einnahmen von ca. 600.– CHF pro Fahrzeug und Jahr generiert werden. Die untersuchten Geschäftsmodelle zeigen, dass die Mehrkosten der V2X-Technologie aktuell mit den erwarteten Einnahmen nicht gedeckt werden können. Unter den derzeitigen technischen und regulatorischen Rahmenbedingungen gibt es folglich kein rentables Geschäftsmodell. Der Wissens- und Technologietransfer durch novatlantis und die wissenschaftliche Begleitforschung durch die ETH Zürich unterstützten im Rahmen verschiedener Workshops und Methoden den internen und externen Transfer sowie das Forschungsverständnis von den Treibern und Barrieren des Projektes.
Related documents
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Final report
(English)
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In the «V2X Suisse» pilot and demonstration project (2021 – 2024), the Mobility Cooperative and six partner companies tested the potential of bidirectional electric cars as energy storage systems and their contribution to grid stability, as well as possible business models for this technology. In the project, 50 bidirectional Honda e from Honda Suisse and 40 charging stations from EVTEC – including 30 single Power Managers and 10 newly developed double Due – were integrated into Mobility's car-sharing network at 39 public locations throughout Switzerland. By the end of March 2024, customers had already covered more than 800'000 kilometres with the vehicles. However, when the vehicles were not being driven or charged, the pooled batteries were available as a large virtual storage facility for network services. A software platform was developed by sun2wheel for this purpose. This platform regulated all information flows in the system between Mobility's booking system, the charging stations and the Honda e as well as the three flexibility consumers – the transmission system operation (tiko for Swissgrid), distribution grid operators and ZEV (own consumption) areas. In 2023, the flexibility aggregator tiko met the technical requirements of the Swiss grid operator «Swissgrid» for ancillary services, primary and secondary control power. This was not only a Swiss premiere, but also a world premiere, as the requirements for ancillary services were met for the first time with a decentralized fleet of bidirectionally electric cars in a car-sharing pool with CCS Combo2 Cloud to Cloud standard plugs. Specifically, this meant that the entire Switzerland-wide system of software platform, charging stations, e-cars and bidirectional batteries could respond to a signal in less than two seconds to compensate for grid fluctuations. In consideration of discussions about grid bottlenecks, power shortages and grid expansion, this is an important success that emphasizes the potential of the bidirectional charging technology. A data storage system was set up under the direction of Honda R&D, into which the technical, organizational and economic project data was incorporated. It formed the basis for the evaluation of the overall project. The system services could realistically generate additional income of around CHF 600.– per vehicle per year. The analyzed business models show, that the additional costs of V2X technology currently can’t be covered by the expected revenue. Consequently, there is no profitable business model under the current technical and regulatory framework conditions. The knowledge and technology transfer by novatlantis and the accompanying scientific research by ETH Zurich supported the internal and external transfer as well as the research understanding of drivers and barriers of the project within the framework of various workshops and methods.
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Final report
(French)
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En collaboration avec six entreprises partenaires, Mobility Société Coopérative a mené un projet pilote et de démonstration « V2X Suisse » (2021 – 2024). Cette expérience avait pour but d’évaluer le potentiel des voitures électriques en tant qu’unité de stockage d'énergie, l’impact sur la stabilité du réseau électrique et les possibilités de commercialisation de cette technologie. Ce projet pilote se composait de 50 véhicules électriques bidirectionnels Honda e fournis par Honda Suisse et de 40 bornes de recharge EVTEC, dont 30 bornes simples et 10 bornes doubles réparties sur 39 emplacements du réseau d’autopartage Mobility dans toute la Suisse. Jusqu’à fin mars 2024, les clients Mobility avaient déjà parcouru plus de 800'000 kilomètres avec ces véhicules. Cependant, lorsque les véhicules étaient à l'arrêt et branchés sans être rechargés, l’ensemble de leurs batteries servaient de grande réserve d'énergie virtuelle pour les fonctions du réseau. Une plateforme logicielle a été développée à cet effet par sun2wheel. Celle-ci a coordonné les flux d'informations entre le système de réservation de Mobility, les stations de recharge et les Honda e ainsi que les trois acheteurs de flexibilité d’énergie GRT (tiko pour Swissgrid), les gestionnaires de réseau de distribution et les RCP (regroupement consommation propre). En 2023, l’agrégateur de flexibilité tiko a rempli les conditions techniques requises par le gestionnaire de réseau Suisse Swissgrid pour la fourniture de services système de réglage de puissance primaire et secondaire. Il ne s'agissait pas seulement d'une première en Suisse, mais aussi d'une première mondiale, puisque c'était la première fois qu'une flotte de voitures électriques décentralisées équipées d'une capacité de recharge bidirectionnelle dans un pool d'autopartage utilisant des connecteurs standard CCS Combo2 Cloud to Cloud répondait au cahier des charge du service système de swissgrid. En d'autres termes, l'ensemble du système suisse composé de logiciels, de stations de recharge, de voitures électriques et de batteries bidirectionnelles était capable de répondre à un signal en moins de deux secondes pour équilibrer les variations du réseau. Sous la supervision de Honda R&D, un système de stockage de données a été établi, comprenant les données techniques, organisationnelles et économiques du projet. Il a constitué la base d'évaluation de l'ensemble du projet. Les services système pourraient raisonnablement rapporter des recettes supplémentaires d'environ 600 CHF par véhicule chaque année. D'après l'analyse des modèles commerciaux, les coûts additionnels de la technologie V2X ne peuvent pas encore être couverts par les recettes attendues. Dans le cadre technique et réglementaire actuel, il n’y a ainsi pas de modèle d'affaires rentable. Le transfert de connaissances et de technologies de la part de novatlantis ainsi que l’accompagnement scientifique de l’ETH Zürich ont contribué, dans le cadre de différents ateliers et de méthodes de transfert interne et externe, à la compréhension des éléments favorables et défavorables à ce projet de recherche.
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Final report
(Italian)
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Nel progetto pilota e dimostrativo «V2X Suisse» (2021–2024), la Cooperativa Mobility e sei aziende partner hanno testato il potenziale delle auto elettriche bidirezionali come sistemi di accumulo di energia e il loro contributo alla stabilità della rete, nonché i possibili modelli di business per questa tecnologia. Nell'ambito del progetto, 50 Honda e bidirezionali di Honda Suisse e 40 stazioni di ricarica di EVTEC – tra cui 30 Power Manager singoli e 10 doppi Due di nuova concezione – sono stati integrati nella rete di car sharing di Mobility in 39 luoghi pubblici in tutta la Svizzera. Alla fine di marzo 2024, i clienti avevano già percorso più di 800.000 chilometri con i veicoli. Tuttavia, quando i veicoli non venivano guidati o caricati, le batterie in comune erano disponibili come un grande magazzino virtuale per i servizi di rete. A questo scopo sun2wheel ha sviluppato una piattaforma software. Questa regolava tutti i flussi di informazioni nel sistema tra il sistema di prenotazione di Mobility, le stazioni di ricarica e la Honda e, nonché i tre consumatori di flessibilità – il TSO (tiko per Swissgrid), i gestori della rete di distribuzione e le aree ZEV. Nel 2023, l'aggregatore di flessibilità tiko ha soddisfatto i requisiti tecnici dell'operatore di rete svizzero Swissgrid per i servizi ausiliari per la potenza di controllo primaria e secondaria. Non si è trattato solo di una prima svizzera, ma anche di una prima mondiale, poiché i requisiti per i servizi ausiliari sono stati soddisfatti per la prima volta con una flotta decentralizzata di auto elettriche a ricarica bidirezionale in un car sharing con spine standard CCS Combo2 Cloud to Cloud. In particolare, ciò significa che l'intero sistema svizzero di piattaforma software, stazioni di ricarica, auto elettriche e batterie bidirezionali è in grado di rispondere a un segnale in meno di due secondi per compensare le fluttuazioni della rete. Alla luce delle discussioni sui colli di bottiglia della rete, sulla carenza di energia e sull'espansione della rete, questo è un successo importante che sottolinea il potenziale della tecnologia di ricarica bidirezionale. Sotto il coordinamento di Honda R&D è stato creato un sistema di archiviazione dati in cui sono stati inseriti i dati tecnici, organizzativi ed economici del progetto. Questo sistema ha costituito la base per la valutazione del progetto complessivo. I servizi di sistema potrebbero realisticamente generare un reddito aggiuntivo di circa 600.– franchi per veicolo all'anno. I modelli commerciali analizzati mostrano che i costi aggiuntivi della tecnologia V2X non possono attualmente essere coperti dai ricavi previsti. Di conseguenza, nel periodo del porgetto non é risultato un modello di business redditizio nelle condizioni tecniche e normative di allora. Il trasferimento di conoscenze e tecnologie da parte di novatlantis e la ricerca scientifica di accompagnamento da parte del Politecnico di Zurigo hanno supportato il trasferimento interno ed esterno, nonché la comprensione dei fattori trainanti e degli ostacoli del progetto nell'ambito di vari workshop e metodi.
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