ما هو V2G وV2X؟حلول المركبات إلى الشبكة لشاحن السيارات الكهربائية

حلول المركبات إلى الشبكة للمركبات الكهربائية

ما هو V2G وV2X؟
يرمز V2G إلى "من السيارة إلى الشبكة" وهي تقنية تمكن من إعادة الطاقة إلى شبكة الطاقة من بطارية السيارة الكهربائية.باستخدام تقنية التوصيل من السيارة إلى الشبكة، يمكن شحن بطارية السيارة وتفريغها بناءً على إشارات مختلفة — مثل إنتاج الطاقة أو استهلاكها في مكان قريب.

V2X يعني مركبة لكل شيء.ويشمل العديد من حالات الاستخدام المختلفة مثل من السيارة إلى المنزل (V2H)، ومن السيارة إلى المبنى (V2B)، ومن السيارة إلى الشبكة.اعتمادًا على ما إذا كنت تريد استخدام الكهرباء من بطارية السيارة الكهربائية إلى منزلك أو بناء أحمال كهربائية، هناك اختصارات مختلفة لكل حالة من حالات المستخدم هذه.يمكن أن تعمل سيارتك من أجلك، حتى عندما لا يكون الرجوع إلى الشبكة مناسبًا لك.

باختصار، الفكرة وراء توصيل السيارة بالشبكة تشبه الشحن الذكي العادي.يتيح لنا الشحن الذكي، والمعروف أيضًا باسم شحن V1G، التحكم في شحن السيارات الكهربائية بطريقة تسمح بزيادة وتقليل قوة الشحن عند الحاجة.وتذهب عملية "الاتصال من السيارة إلى الشبكة" خطوة أخرى إلى الأمام، حيث تتيح أيضًا دفع الطاقة المشحونة مؤقتًا إلى الشبكة من بطاريات السيارات لتحقيق التوازن بين الاختلافات في إنتاج الطاقة واستهلاكها.

2. لماذا يجب أن تهتم بـ V2G؟
باختصار، يساعد التوصيل من السيارة إلى الشبكة على التخفيف من تغير المناخ من خلال السماح لنظام الطاقة لدينا بموازنة المزيد والمزيد من الطاقة المتجددة.ومع ذلك، لتحقيق النجاح في معالجة أزمة المناخ، يجب تحقيق ثلاثة أشياء في قطاعي الطاقة والتنقل: إزالة الكربون، وكفاءة الطاقة، والكهرباء.

في سياق إنتاج الطاقة، تشير إزالة الكربون إلى نشر مصادر الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.هذا يقدم مشكلة تخزين الطاقة.في حين يمكن اعتبار الوقود الأحفوري شكلاً من أشكال تخزين الطاقة لأنه يطلق الطاقة عند حرقه، فإن طاقة الرياح والطاقة الشمسية تعمل بشكل مختلف.ينبغي استخدام الطاقة إما في مكان إنتاجها أو تخزينها في مكان ما لاستخدامها لاحقًا.ولذلك، فإن نمو مصادر الطاقة المتجددة يجعل نظام الطاقة لدينا حتماً أكثر تقلباً، مما يتطلب طرقاً جديدة لموازنة وتخزين الطاقة لاستخدامها.

وفي الوقت نفسه، يقوم قطاع النقل بنصيبه العادل في الحد من الكربون، وكدليل واضح على ذلك، فإن عدد السيارات الكهربائية يتزايد بشكل مطرد.تعد بطاريات السيارات الكهربائية هي الشكل الأكثر فعالية من حيث التكلفة لتخزين الطاقة، لأنها لا تتطلب استثمارات إضافية في الأجهزة.

بالمقارنة مع الشحن الذكي أحادي الاتجاه، مع V2G، يمكن استخدام سعة البطارية بشكل أكثر كفاءة.يقوم V2X بتحويل شحن المركبات الكهربائية من الاستجابة للطلب إلى حل البطارية.فهو يتيح استخدام البطارية بكفاءة أكبر 10 مرات مقارنة بالشحن الذكي أحادي الاتجاه.

حلول من السيارة إلى الشبكة
أصبحت عمليات تخزين الطاقة الثابتة، أو بنوك الطاقة الكبيرة إلى حد ما، أكثر شيوعًا.إنها طريقة سهلة لتخزين الطاقة من محطات الطاقة الشمسية الكبيرة على سبيل المثال.على سبيل المثال، توفر شركتا Tesla وNissan بطاريات منزلية للمستهلكين أيضًا.تعد هذه البطاريات المنزلية، إلى جانب الألواح الشمسية ومحطات شحن السيارات الكهربائية المنزلية، طريقة رائعة لتحقيق التوازن بين إنتاج الطاقة واستهلاكها في المنازل المنفصلة أو المجتمعات الصغيرة.حاليًا، إحدى أكثر أشكال التخزين شيوعًا هي محطات الضخ، حيث يتم ضخ المياه لأعلى ولأسفل لتخزين الطاقة.

وعلى نطاق أوسع، وبالمقارنة بالسيارات الكهربائية، فإن مخازن الطاقة هذه أكثر تكلفة في توفيرها وتتطلب استثمارات كبيرة.نظرًا للارتفاع المستمر في عدد المركبات الكهربائية، توفر السيارات الكهربائية خيار تخزين دون أي تكاليف إضافية.

في Virta، نعتقد أن السيارات الكهربائية هي ببساطة أذكى وسيلة للمساعدة في إنتاج الطاقة المتجددة، حيث ستكون السيارات الكهربائية جزءًا من حياتنا في المستقبل - بغض النظر عن الطرق التي نختارها لاستخدامها.

3. كيف يعمل التوصيل من السيارة إلى الشبكة؟

عندما يتعلق الأمر باستخدام V2G عمليًا، فإن الشيء الأكثر أهمية هو التأكد من أن سائقي المركبات الكهربائية لديهم طاقة كافية في بطاريات سياراتهم عندما يحتاجون إليها.وعندما يغادرون العمل في الصباح، يجب أن تكون بطارية السيارة ممتلئة بما يكفي لدفعهم إلى العمل والعودة إذا لزم الأمر.هذا هو المطلب الأساسي لتقنية V2G وأي تقنية شحن أخرى: يجب أن يكون سائق السيارة الكهربائية قادرًا على التواصل عندما يريد فصل السيارة ومدى امتلاء البطارية في ذلك الوقت.

عند تركيب جهاز الشحن، الخطوة الأولى هي مراجعة النظام الكهربائي للمبنى.يمكن أن يصبح التوصيل الكهربائي عائقًا أمام مشروع تركيب شحن السيارة الكهربائية أو يزيد التكاليف بشكل كبير في حالة الحاجة إلى ترقية التوصيل.

تساعد خاصية التوصيل من السيارة إلى الشبكة، بالإضافة إلى ميزات إدارة الطاقة الذكية الأخرى، على تمكين شحن السيارة الكهربائية في أي مكان، بغض النظر عن المناطق المحيطة أو الموقع أو المبنى.تظهر فوائد تقنية V2G للمباني عند استخدام الكهرباء من بطاريات السيارات حيث تشتد الحاجة إليها (كما هو موضح في الفصل السابق).يساعد التوصيل من السيارة إلى الشبكة على موازنة الطلب على الكهرباء وتجنب أي تكاليف غير ضرورية لبناء نظام الكهرباء.باستخدام V2G، يمكن موازنة الزيادات اللحظية في استهلاك الكهرباء في المبنى بمساعدة السيارات الكهربائية ولا حاجة إلى استهلاك طاقة إضافية من الشبكة.

لشبكة الكهرباء
إن قدرة المباني على موازنة الطلب على الكهرباء من خلال محطات الشحن V2G تساعد أيضًا في توسيع شبكة الطاقة على نطاق أوسع.وسيكون هذا مفيدًا عندما تزداد كمية الطاقة المتجددة في الشبكة، المنتجة بواسطة طاقة الرياح والطاقة الشمسية.وبدون تكنولوجيا التوصيل من السيارة إلى الشبكة، يجب شراء الطاقة من محطات الطاقة الاحتياطية، مما يؤدي إلى ارتفاع أسعار الكهرباء خلال ساعات الذروة، لأن تشغيل محطات الطاقة الإضافية هذه إجراء مكلف.بدون تحكم، يتعين عليك قبول هذا السعر المحدد، ولكن مع V2G أنت سيد تحسين تكاليفك وأرباحك.وبعبارة أخرى، فإن V2G تمكن شركات الطاقة من لعب كرة الطاولة مع الكهرباء في الشبكة.

للمستهلكين
لماذا يشارك المستهلكون في "الاتصال من السيارة إلى الشبكة" كاستجابة للطلب إذن؟وكما وضحنا سابقاً فإنه لا يضرهم، ولكن هل ينفعهم أيضاً؟

وبما أنه من المتوقع أن تصبح حلول توصيل المركبات بالشبكة ميزة مفيدة مالياً لشركات الطاقة، فإن لديها حافزاً واضحاً لتشجيع المستهلكين على المشاركة.وفي نهاية المطاف، فإن التكنولوجيا والأجهزة والمركبات المتوافقة مع تقنية V2G ليست كافية - إذ يحتاج المستهلكون إلى المشاركة وتوصيلها وتمكين استخدام بطاريات سياراتهم في تقنية V2G.يمكننا أن نتوقع أنه في المستقبل وعلى نطاق أوسع، سيتم مكافأة المستهلكين إذا كانوا على استعداد لتمكين استخدام بطاريات سياراتهم كعناصر موازنة.

4. كيف سيصبح التوصيل من السيارة إلى الشبكة هو الاتجاه السائد؟
حلول V2G جاهزة لدخول السوق والبدء في القيام بسحرها.ومع ذلك، لا بد من التغلب على بعض العقبات قبل أن تصبح تقنية V2G هي الأداة الرئيسية لإدارة الطاقة.

أ. تكنولوجيا وأجهزة V2G

قام العديد من موفري الأجهزة بتطوير نماذج أجهزة متوافقة مع تقنية الاتصال بالمركبة إلى الشبكة.تمامًا مثل أي أجهزة شحن أخرى، تأتي شواحن V2G بالفعل بأشكال وأحجام عديدة.

عادة، تبلغ قوة الشحن القصوى حوالي 10 كيلو واط، وهي كافية فقط لشحن المنزل أو مكان العمل.وفي المستقبل، سيتم تطبيق حلول شحن أوسع.أجهزة الشحن من السيارة إلى الشبكة هي أجهزة شحن تعمل بالتيار المستمر، حيث يمكن بهذه الطريقة تجاوز أجهزة الشحن أحادية الاتجاه الموجودة على متن السيارة.كانت هناك أيضًا مشاريع تحتوي فيها السيارة على شاحن تيار مستمر ويمكن توصيل السيارة بشاحن تيار متردد.ومع ذلك، هذا ليس حلا شائعا اليوم.

في الختام، الأجهزة موجودة وقابلة للتنفيذ، ولكن لا يزال هناك مجال للتحسين مع نضوج التكنولوجيا.

المركبات المتوافقة مع V2G
في الوقت الحالي، تفوقت مركبات CHAdeMo (مثل نيسان) على شركات تصنيع السيارات الأخرى من خلال طرح نماذج السيارات المتوافقة مع V2G في السوق.يمكن تفريغ جميع سيارات نيسان ليف الموجودة في السوق من خلال محطات توصيل السيارة بالشبكة.تعد القدرة على دعم V2G أمرًا حقيقيًا بالنسبة للمركبات، ويأمل العديد من الشركات المصنعة الأخرى أن تنضم إلى نادي المتوافقين من السيارة إلى الشبكة قريبًا.على سبيل المثال، أعلنت شركة Mitsubishi أيضًا عن خطط لتسويق V2G باستخدام Outlander PHEV.

هل يؤثر V2G على عمر بطارية السيارة؟
كملاحظة جانبية: يدعي بعض معارضي تقنية V2G أن استخدام تقنية التوصيل من السيارة إلى الشبكة يجعل بطاريات السيارة أقل عمرًا.الادعاء في حد ذاته غريب بعض الشيء، حيث يتم استنزاف بطاريات السيارة يوميًا على أي حال - مع استخدام السيارة، يتم تفريغ البطارية حتى نتمكن من القيادة.يعتقد الكثيرون أن V2X/V2G يعني شحن وتفريغ الطاقة الكاملة، أي أن البطارية ستنتقل من حالة الشحن صفر بالمائة إلى حالة الشحن 100% ثم مرة أخرى إلى الصفر.ليست هذه هي القضية.بشكل عام، لا يؤثر تفريغ الشحن من السيارة إلى الشبكة على عمر البطارية، حيث يحدث ذلك لبضع دقائق فقط في اليوم.ومع ذلك، تتم دراسة دورة حياة بطارية السيارة الكهربائية وتأثير تقنية V2G عليها باستمرار.
هل يؤثر V2G على عمر بطارية السيارة؟
كملاحظة جانبية: يدعي بعض معارضي تقنية V2G أن استخدام تقنية التوصيل من السيارة إلى الشبكة يجعل بطاريات السيارة أقل عمرًا.الادعاء في حد ذاته غريب بعض الشيء، حيث يتم استنزاف بطاريات السيارة يوميًا على أي حال - مع استخدام السيارة، يتم تفريغ البطارية حتى نتمكن من القيادة.يعتقد الكثيرون أن V2X/V2G يعني شحن وتفريغ الطاقة الكاملة، أي أن البطارية ستنتقل من حالة شحن صفر بالمائة إلى حالة شحن 100% ثم مرة أخرى إلى الصفر.