Λύσεις Vehicle To-Grid για Ηλεκτρικά Οχήματα
Τι είναι το V2G και το V2X;
Το V2G σημαίνει "όχημα σε δίκτυο" και είναι μια τεχνολογία που επιτρέπει την ώθηση ενέργειας πίσω στο ηλεκτρικό δίκτυο από την μπαταρία ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου.Με την τεχνολογία από όχημα σε δίκτυο, μια μπαταρία αυτοκινήτου μπορεί να φορτιστεί και να αποφορτιστεί βάσει διαφορετικών σημάτων — όπως η παραγωγή ενέργειας ή η κατανάλωση κοντά.
V2X σημαίνει όχημα προς τα πάντα.Περιλαμβάνει πολλές διαφορετικές περιπτώσεις χρήσης, όπως από όχημα σε σπίτι (V2H), όχημα σε κτίριο (V2B) και από όχημα σε πλέγμα.Ανάλογα με το αν θέλετε να χρησιμοποιήσετε ηλεκτρική ενέργεια από την μπαταρία EV στο σπίτι σας ή τα ηλεκτρικά φορτία κατασκευών, υπάρχουν διαφορετικές συντομογραφίες για καθεμία από αυτές τις περιπτώσεις χρήστη.Το όχημά σας μπορεί να λειτουργήσει για εσάς, ακόμη και όταν η τροφοδοσία στο δίκτυο δεν θα ίσχυε για εσάς.
Με λίγα λόγια, η ιδέα πίσω από το όχημα σε δίκτυο είναι παρόμοια με την κανονική έξυπνη φόρτιση.Η έξυπνη φόρτιση, γνωστή και ως φόρτιση V1G, μας δίνει τη δυνατότητα να ελέγχουμε τη φόρτιση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων με τρόπο που επιτρέπει την αύξηση και τη μείωση της ισχύος φόρτισης όταν χρειάζεται.Το όχημα σε δίκτυο προχωρά ένα βήμα παραπέρα και επιτρέπει τη στιγμιαία ώθηση της φορτισμένης ισχύος πίσω στο δίκτυο από τις μπαταρίες των αυτοκινήτων για να εξισορροπηθούν οι διακυμάνσεις στην παραγωγή και την κατανάλωση ενέργειας.
2. Γιατί πρέπει να σας ενδιαφέρει το V2G;
Με λίγα λόγια, το όχημα σε δίκτυο συμβάλλει στον μετριασμό της κλιματικής αλλαγής επιτρέποντας στο ενεργειακό μας σύστημα να εξισορροπεί όλο και περισσότερες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.Ωστόσο, για να πετύχουμε την αντιμετώπιση της κλιματικής κρίσης, τρία πράγματα πρέπει να συμβούν στους τομείς της ενέργειας και της κινητικότητας: Απαλλαγή από τις ανθρακούχες εκπομπές, ενεργειακή απόδοση και ηλεκτροδότηση.
Στο πλαίσιο της παραγωγής ενέργειας, η απαλλαγή από τον άνθρακα αναφέρεται στην ανάπτυξη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως η ηλιακή και η αιολική ενέργεια.Αυτό εισάγει το πρόβλημα της αποθήκευσης ενέργειας.Ενώ τα ορυκτά καύσιμα μπορούν να θεωρηθούν ως μια μορφή αποθήκευσης ενέργειας καθώς απελευθερώνουν ενέργεια όταν καίγονται, η αιολική και η ηλιακή ενέργεια λειτουργούν διαφορετικά.Η ενέργεια πρέπει είτε να χρησιμοποιείται όπου παράγεται είτε να αποθηκεύεται κάπου για μεταγενέστερη χρήση.Ως εκ τούτου, η ανάπτυξη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας κάνει αναπόφευκτα το ενεργειακό μας σύστημα πιο ασταθές, απαιτώντας νέους τρόπους εξισορρόπησης και αποθήκευσης ενέργειας για να χρησιμοποιηθούν.
Ταυτόχρονα, ο τομέας των μεταφορών κάνει το μερίδιο που του αναλογεί στη μείωση του άνθρακα και ως αξιοσημείωτη απόδειξη αυτού, ο αριθμός των ηλεκτρικών οχημάτων αυξάνεται σταθερά.Οι μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων είναι μακράν η πιο οικονομική μορφή αποθήκευσης ενέργειας, καθώς δεν απαιτούν πρόσθετες επενδύσεις σε υλικό.
Σε σύγκριση με την μονόδρομη έξυπνη φόρτιση, με το V2G η χωρητικότητα της μπαταρίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί πιο αποτελεσματικά.Το V2X μετατρέπει τη φόρτιση EV από απόκριση ζήτησης σε λύση μπαταρίας.Επιτρέπει τη χρήση της μπαταρίας 10 φορές πιο αποτελεσματικά σε σύγκριση με την έξυπνη φόρτιση μονής κατεύθυνσης.
λύσεις από όχημα σε δίκτυο
Οι σταθερές αποθηκευτικές μονάδες ενέργειας - μεγάλες τράπεζες ενέργειας κατά μία έννοια - γίνονται όλο και πιο συνηθισμένες.Αποτελούν έναν εύχρηστο τρόπο αποθήκευσης ενέργειας από, για παράδειγμα, μεγάλους σταθμούς ηλιακής ενέργειας.Για παράδειγμα, η Tesla και η Nissan προσφέρουν οικιακές μπαταρίες και για τους καταναλωτές.Αυτές οι οικιακές μπαταρίες, μαζί με ηλιακούς συλλέκτες και σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων στο σπίτι, είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να εξισορροπήσετε την παραγωγή και την κατανάλωση ενέργειας σε μονοκατοικίες ή μικρές κοινότητες.Επί του παρόντος, μία από τις πιο κοινές μορφές αποθήκευσης είναι τα αντλιοστάσια, όπου το νερό αντλείται πάνω-κάτω για αποθήκευση ενέργειας.
Σε μεγαλύτερη κλίμακα, και σε σύγκριση με τα ηλεκτρικά οχήματα, αυτές οι αποθήκες ενέργειας είναι πιο ακριβές στην προμήθεια και απαιτούν σημαντικές επενδύσεις.Καθώς ο αριθμός των EV αυξάνεται συνεχώς, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα παρέχουν μια επιλογή αποθήκευσης χωρίς επιπλέον κόστος.
Στη Virta, πιστεύουμε ότι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι απλώς ο πιο έξυπνος τρόπος για να βοηθήσουμε στην παραγωγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, καθώς τα EV θα είναι μέρος της ζωής μας στο μέλλον — ανεξάρτητα από τους τρόπους που επιλέγουμε να τα χρησιμοποιήσουμε.
3. Πώς λειτουργεί το όχημα σε πλέγμα;
Όταν πρόκειται για τη χρήση του V2G στην πράξη, το πιο σημαντικό πράγμα είναι να βεβαιωθείτε ότι οι οδηγοί EV έχουν αρκετή ενέργεια στις μπαταρίες του αυτοκινήτου τους όταν τη χρειάζονται.Όταν φεύγουν για τη δουλειά τους το πρωί, η μπαταρία του αυτοκινήτου πρέπει να είναι αρκετά γεμάτη για να τους οδηγήσει στη δουλειά και να επιστρέψουν αν χρειαστεί.Αυτή είναι η βασική απαίτηση του V2G και οποιασδήποτε άλλης τεχνολογίας φόρτισης: Ο οδηγός του EV πρέπει να μπορεί να επικοινωνεί πότε θέλει να αποσυνδέσει το αυτοκίνητο και πόσο γεμάτη πρέπει να είναι η μπαταρία εκείνη τη στιγμή.
Κατά την εγκατάσταση μιας συσκευής φόρτισης, το πρώτο βήμα είναι να ελέγξετε το ηλεκτρικό σύστημα του κτιρίου.Η ηλεκτρική σύνδεση μπορεί να αποτελέσει εμπόδιο στο έργο εγκατάστασης φόρτισης EV ή να αυξήσει σημαντικά το κόστος σε περίπτωση που χρειαστεί αναβάθμιση της σύνδεσης.
Το Vehicle-to-grid, καθώς και άλλες λειτουργίες έξυπνης διαχείρισης ενέργειας, βοηθούν στη δυνατότητα φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων οπουδήποτε, ανεξάρτητα από το περιβάλλον, την τοποθεσία ή την εγκατάσταση.Τα οφέλη του V2G για κτίρια είναι ορατά όταν η ηλεκτρική ενέργεια από τις μπαταρίες των αυτοκινήτων χρησιμοποιείται εκεί που χρειάζεται περισσότερο (όπως περιγράφεται στο προηγούμενο κεφάλαιο).Το όχημα με το δίκτυο συμβάλλει στην εξισορρόπηση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας και στην αποφυγή τυχόν περιττών δαπανών για την κατασκευή ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας.Με το V2G, οι στιγμιαίες αυξήσεις της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στο κτίριο μπορούν να εξισορροπηθούν με τη βοήθεια ηλεκτρικών αυτοκινήτων και δεν χρειάζεται να καταναλωθεί επιπλέον ενέργεια από το δίκτυο.
Για το ηλεκτρικό δίκτυο
Η ικανότητα των κτιρίων να εξισορροπούν τη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας με σταθμούς φόρτισης V2G βοηθά επίσης το ηλεκτρικό δίκτυο σε μεγαλύτερη κλίμακα.Αυτό θα είναι χρήσιμο όταν αυξηθεί η ποσότητα ανανεώσιμης ενέργειας στο δίκτυο, που παράγεται με αιολική και ηλιακή ενέργεια.Χωρίς τεχνολογία από όχημα σε δίκτυο, η ενέργεια πρέπει να αγοράζεται από εφεδρικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, γεγονός που αυξάνει τις τιμές ηλεκτρικής ενέργειας κατά τις ώρες αιχμής, καθώς η απεργία αυτών των επιπλέον σταθμών παραγωγής ενέργειας είναι μια δαπανηρή διαδικασία.Χωρίς έλεγχο πρέπει να αποδεχτείτε αυτή τη δεδομένη τιμή, αλλά με το V2G είστε κύριος στη βελτιστοποίηση του κόστους και των κερδών σας.Με άλλα λόγια, το V2G δίνει τη δυνατότητα στις ενεργειακές εταιρείες να παίζουν πινγκ πονγκ με την ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο.
Για τους καταναλωτές
Γιατί θα συμμετάσχουν οι καταναλωτές στη μετάβαση από όχημα σε δίκτυο ως απάντηση στη ζήτηση;Όπως εξηγήσαμε νωρίτερα, δεν τους βλάπτει, αλλά κάνει και καλό;
Δεδομένου ότι οι λύσεις από όχημα σε δίκτυο αναμένεται να γίνουν ένα οικονομικά επωφελές χαρακτηριστικό για τις εταιρείες ενέργειας, έχουν ένα σαφές κίνητρο να ενθαρρύνουν τους καταναλωτές να συμμετάσχουν.Σε τελική ανάλυση, η τεχνολογία, οι συσκευές και τα οχήματα που είναι συμβατά με την τεχνολογία V2G δεν επαρκούν – οι καταναλωτές πρέπει να λάβουν μέρος, να συνδέσουν και να επιτρέψουν τη χρήση των μπαταριών του αυτοκινήτου τους για V2G.Μπορούμε να περιμένουμε ότι στο μέλλον σε μεγαλύτερη κλίμακα, οι καταναλωτές θα ανταμείβονται εάν είναι πρόθυμοι να επιτρέψουν στις μπαταρίες του αυτοκινήτου τους να χρησιμοποιηθούν ως στοιχεία εξισορρόπησης.
4. Πώς θα γίνει mainstream το όχημα σε δίκτυο;
Οι λύσεις V2G είναι έτοιμες να βγουν στην αγορά και να αρχίσουν να κάνουν τα μαγικά τους.Ωστόσο, ορισμένα εμπόδια πρέπει να ξεπεραστούν πριν το V2G γίνει το κύριο εργαλείο διαχείρισης ενέργειας.
Α. Τεχνολογία και συσκευές V2G
Πολλοί πάροχοι υλικού έχουν αναπτύξει μοντέλα συσκευών συμβατά με την τεχνολογία από όχημα σε δίκτυο.Όπως και κάθε άλλη συσκευή φόρτισης, οι φορτιστές V2G διατίθενται ήδη σε πολλά σχήματα και μεγέθη.
Συνήθως, η μέγιστη ισχύς φόρτισης είναι περίπου 10 kW — αρκετή για φόρτιση στο σπίτι ή στο χώρο εργασίας.Στο μέλλον θα ισχύουν ακόμη ευρύτερες λύσεις φόρτισης.Οι συσκευές φόρτισης από όχημα σε δίκτυο είναι φορτιστές συνεχούς ρεύματος, καθώς με αυτόν τον τρόπο μπορούν να παρακαμφθούν οι μονόδρομοι φορτιστές του αυτοκινήτου.Υπήρξαν επίσης έργα όπου ένα όχημα διαθέτει ενσωματωμένο φορτιστή DC και το όχημα μπορεί να συνδεθεί σε φορτιστή AC.Ωστόσο, αυτή δεν είναι μια κοινή λύση σήμερα.
Ολοκληρώνοντας, οι συσκευές υπάρχουν και είναι εφικτές, ωστόσο υπάρχει ακόμα περιθώριο βελτίωσης καθώς η τεχνολογία ωριμάζει.
Οχήματα συμβατά με V2G
Επί του παρόντος, τα οχήματα CHAdeMo (όπως η Nissan) έχουν ξεπεράσει άλλους κατασκευαστές αυτοκινήτων φέρνοντας στην αγορά μοντέλα αυτοκινήτων συμβατά με V2G.Όλα τα Nissan Leaf της αγοράς μπορούν να αποφορτιστούν με σταθμούς από όχημα σε δίκτυο.Η δυνατότητα υποστήριξης V2G είναι πραγματική για τα οχήματα και πολλοί άλλοι κατασκευαστές ελπίζουμε να ενταχθούν σύντομα στη λέσχη συμβατών από όχημα σε δίκτυο.Για παράδειγμα, η Mitsubishi ανακοίνωσε επίσης σχέδια για την εμπορευματοποίηση του V2G με το Outlander PHEV.
Το V2G επηρεάζει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας του αυτοκινήτου;
Ως δευτερεύουσα σημείωση: Ορισμένοι αντίπαλοι του V2G ισχυρίζονται ότι η χρήση της τεχνολογίας από όχημα σε δίκτυο κάνει τις μπαταρίες του αυτοκινήτου λιγότερο μακράς διάρκειας.Ο ίδιος ο ισχυρισμός είναι λίγο περίεργος, καθώς οι μπαταρίες των αυτοκινήτων ούτως ή άλλως αδειάζουν καθημερινά – καθώς το αυτοκίνητο χρησιμοποιείται, η μπαταρία αποφορτίζεται, ώστε να μπορούμε να κυκλοφορούμε.Πολλοί πιστεύουν ότι το V2X/V2G θα σήμαινε πλήρη φόρτιση και αποφόρτιση, δηλαδή η μπαταρία θα πήγαινε από μηδενικό τοις εκατό κατάσταση φόρτισης στο 100% κατάσταση φόρτισης και ξανά στο μηδέν.Αυτή δεν είναι η περίπτωση.Συνολικά, η αποφόρτιση από όχημα σε δίκτυο δεν επηρεάζει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, καθώς συμβαίνει μόνο για λίγα λεπτά την ημέρα.Ωστόσο, ο κύκλος ζωής της μπαταρίας EV και ο αντίκτυπος του V2G σε αυτό μελετώνται συνεχώς.
Το V2G επηρεάζει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας του αυτοκινήτου;
Ως δευτερεύουσα σημείωση: Ορισμένοι αντίπαλοι του V2G ισχυρίζονται ότι η χρήση της τεχνολογίας από όχημα σε δίκτυο κάνει τις μπαταρίες του αυτοκινήτου λιγότερο μακράς διάρκειας.Ο ίδιος ο ισχυρισμός είναι λίγο περίεργος, καθώς οι μπαταρίες των αυτοκινήτων ούτως ή άλλως αδειάζουν καθημερινά – καθώς το αυτοκίνητο χρησιμοποιείται, η μπαταρία αποφορτίζεται, ώστε να μπορούμε να κυκλοφορούμε.Πολλοί πιστεύουν ότι το V2X/V2G θα σήμαινε πλήρη φόρτιση και αποφόρτιση, δηλαδή η μπαταρία θα πήγαινε από μηδενικό τοις εκατό κατάσταση φόρτισης στο 100% κατάσταση φόρτισης και ξανά στο μηδέν.
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-31-2021
