V2G و V2X چیست؟راه حل های خودرو به شبکه برای شارژر خودرو وسایل نقلیه الکتریکی

راه حل های خودرو به شبکه برای وسایل نقلیه الکتریکی

V2G و V2X چیست؟
V2G مخفف «خودرو به شبکه» است و فناوری است که انرژی را قادر می‌سازد از باتری یک خودروی الکتریکی به شبکه برق بازگردانده شود.با فناوری وسیله نقلیه به شبکه، باتری خودرو را می‌توان بر اساس سیگنال‌های مختلف - مانند تولید یا مصرف انرژی در نزدیکی، شارژ و تخلیه کرد.

V2X به معنای وسیله نقلیه به همه چیز است.این شامل موارد استفاده مختلف مانند خودرو به خانه (V2H)، وسیله نقلیه به ساختمان (V2B) و وسیله نقلیه به شبکه است.بسته به اینکه بخواهید از برق باتری EV به خانه خود یا بارهای الکتریکی ساختمان استفاده کنید، اختصارات مختلفی برای هر یک از این موارد کاربری وجود دارد.وسیله نقلیه شما می‌تواند برای شما کار کند، حتی زمانی که بازگشت به شبکه برای شما مناسب نباشد.

به طور خلاصه، ایده پشت خودرو به شبکه شبیه به شارژ هوشمند معمولی است.شارژ هوشمند که به عنوان شارژ V1G نیز شناخته می‌شود، ما را قادر می‌سازد تا شارژ خودروهای الکتریکی را به گونه‌ای کنترل کنیم که در صورت نیاز، قدرت شارژ را افزایش و کاهش دهیم.وسیله نقلیه به شبکه یک گام فراتر می رود و توان شارژ شده را قادر می سازد تا به طور لحظه ای از باتری های خودرو به شبکه بازگردانده شود تا تغییرات در تولید و مصرف انرژی متعادل شود.

2. چرا باید به V2G اهمیت دهید؟
به طور خلاصه، وسیله نقلیه به شبکه به کاهش تغییرات آب و هوا کمک می کند و به سیستم انرژی ما اجازه می دهد انرژی های تجدیدپذیر را بیشتر و بیشتر متعادل کند.با این حال، برای موفقیت در مقابله با بحران آب و هوا، سه چیز باید در بخش انرژی و تحرک اتفاق بیفتد: کربن زدایی، بهره وری انرژی و برق رسانی.

در زمینه تولید انرژی، کربن زدایی به استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و باد اشاره دارد.این مشکل ذخیره انرژی را مطرح می کند.در حالی که سوخت‌های فسیلی را می‌توان به عنوان نوعی ذخیره‌سازی انرژی در نظر گرفت زیرا در هنگام سوزاندن انرژی آزاد می‌کنند، نیروی باد و خورشید عملکرد متفاوتی دارند.انرژی باید یا در جایی که تولید می شود استفاده شود یا در جایی ذخیره شود تا بعداً استفاده شود.بنابراین، رشد انرژی‌های تجدیدپذیر به‌طور اجتناب‌ناپذیر سیستم انرژی ما را ناپایدارتر می‌کند و برای استفاده از آن نیازمند راه‌های جدیدی برای تعادل و ذخیره انرژی است.

به طور همزمان، بخش حمل و نقل سهم خود را در کاهش کربن انجام می دهد و به عنوان شاهد قابل توجه آن، تعداد وسایل نقلیه الکتریکی به طور پیوسته در حال افزایش است.باتری های وسایل نقلیه الکتریکی تا حد زیادی مقرون به صرفه ترین شکل ذخیره انرژی هستند، زیرا نیازی به سرمایه گذاری اضافی روی سخت افزار ندارند.

در مقایسه با شارژ هوشمند یک طرفه، با V2G می توان از ظرفیت باتری به طور موثرتری استفاده کرد.V2X شارژ EV را از پاسخ تقاضا به راه حل باتری تبدیل می کند.استفاده از باتری را در مقایسه با شارژ هوشمند یک طرفه 10 برابر موثرتر می کند.

راه حل های وسیله نقلیه به شبکه
ذخیره‌سازی انرژی ثابت - پاوربانک‌های بزرگ به یک معنا - رایج‌تر می‌شوند.آنها یک راه مفید برای ذخیره انرژی از، به عنوان مثال، نیروگاه های خورشیدی بزرگ هستند.به عنوان مثال، تسلا و نیسان باتری های خانگی را نیز برای مصرف کنندگان عرضه می کنند.این باتری‌های خانگی، همراه با پنل‌های خورشیدی و ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی خانگی، راهی عالی برای متعادل کردن تولید و مصرف انرژی در خانه‌های مجزا یا جوامع کوچک هستند.در حال حاضر، یکی از رایج‌ترین شکل‌های ذخیره‌سازی، ایستگاه‌های پمپ هستند که در آن آب برای ذخیره انرژی پمپاژ می‌شود.

در مقیاس بزرگتر و در مقایسه با وسایل نقلیه برقی، تامین این ذخایر انرژی گرانتر بوده و نیاز به سرمایه گذاری قابل توجهی دارد.از آنجایی که تعداد خودروهای الکتریکی به طور مداوم در حال افزایش است، خودروهای الکتریکی یک گزینه ذخیره سازی بدون هزینه اضافی ارائه می کنند.

در Virta، ما معتقدیم که خودروهای الکتریکی هوشمندانه‌ترین راه برای کمک به تولید انرژی تجدیدپذیر هستند، زیرا خودروهای الکتریکی بخشی از زندگی ما در آینده خواهند بود - صرف نظر از روش‌هایی که برای استفاده از آنها انتخاب می‌کنیم.

3. وسیله نقلیه به شبکه چگونه کار می کند؟

وقتی صحبت از استفاده از V2G در عمل به میان می‌آید، مهم‌ترین چیز این است که مطمئن شوید که رانندگان خودروهای برقی در صورت نیاز انرژی کافی در باتری خودرو خود دارند.وقتی صبح به سر کار می روند، باتری ماشین باید به اندازه ای پر باشد که آنها را به محل کار برساند و در صورت نیاز برگردد.این نیاز اساسی V2G و هر فناوری شارژ دیگری است: راننده EV باید بتواند زمانی که می‌خواهد خودرو را از برق بکشد و اینکه باتری آن در آن زمان چقدر پر است، ارتباط برقرار کند.

هنگام نصب دستگاه شارژ، مرحله شماره یک بررسی سیستم برق ساختمان است.اتصال الکتریکی می تواند مانعی برای پروژه نصب شارژ EV باشد یا در صورت نیاز به ارتقاء اتصال، هزینه ها را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

وسیله نقلیه به شبکه، و همچنین سایر ویژگی‌های مدیریت هوشمند انرژی، به فعال کردن شارژ خودروی الکتریکی در هر مکانی، صرف نظر از محیط اطراف، مکان یا محل کمک می‌کند.مزایای V2G برای ساختمان‌ها زمانی قابل مشاهده است که برق باتری‌های خودرو در جایی که بیشتر مورد نیاز است استفاده شود (همانطور که در فصل قبل توضیح داده شد).وسیله نقلیه به شبکه به تعادل تقاضای برق و جلوگیری از هرگونه هزینه غیرضروری برای ساخت یک سیستم برق کمک می کند.با V2G می توان با کمک خودروهای برقی افزایش لحظه ای مصرف برق در ساختمان را متعادل کرد و نیازی به مصرف انرژی اضافی از شبکه نیست.

برای شبکه برق
توانایی ساختمان ها برای متعادل کردن تقاضای برق خود با ایستگاه های شارژ V2G نیز به شبکه برق در مقیاس بزرگتر کمک می کند.این زمانی مفید خواهد بود که مقدار انرژی تجدیدپذیر در شبکه، که با باد و خورشید تولید می شود، افزایش یابد.بدون فناوری وسیله نقلیه به شبکه، انرژی باید از نیروگاه های ذخیره خریداری شود، که قیمت برق را در ساعات اوج مصرف افزایش می دهد، زیرا راه اندازی این نیروگاه های اضافی یک روش گران است.بدون کنترل باید این قیمت داده شده را بپذیرید، اما با V2G شما استاد بهینه سازی هزینه ها و سود خود هستید.به عبارت دیگر، V2G شرکت های انرژی را قادر می سازد تا با برق در شبکه پینگ پنگ بازی کنند.

برای مصرف کنندگان
چرا مصرف کنندگان باید در خودرو به شبکه به عنوان پاسخ تقاضا شرکت کنند؟همانطور که قبلا توضیح دادیم، برای آنها ضرری ندارد، اما آیا فایده ای هم دارد؟

از آنجایی که انتظار می‌رود راه‌حل‌های وسیله نقلیه به شبکه به یک ویژگی مالی سودمند برای شرکت‌های انرژی تبدیل شوند، آنها انگیزه روشنی برای تشویق مصرف‌کنندگان به مشارکت دارند.از این گذشته، فناوری، دستگاه‌ها و وسایل نقلیه سازگار با فناوری V2G کافی نیستند - مصرف‌کنندگان باید مشارکت کنند، باتری‌های خودروی خود را به برق متصل کرده و فعال کنند تا برای V2G استفاده شود.ما می‌توانیم انتظار داشته باشیم که در آینده در مقیاسی بزرگ‌تر، اگر مصرف‌کنندگانی بخواهند باتری‌های خودروی خود را به عنوان عناصر متعادل کننده استفاده کنند، پاداش دریافت می‌کنند.

4. چگونه وسیله نقلیه به شبکه به جریان اصلی تبدیل می شود؟
راه حل های V2G آماده عرضه به بازار و شروع به انجام جادوی خود هستند.با این حال، قبل از اینکه V2G به ابزار اصلی مدیریت انرژی تبدیل شود، باید بر برخی موانع غلبه کرد.

الف. فن آوری و دستگاه های V2G

چندین ارائه‌دهنده سخت‌افزار مدل‌های دستگاه سازگار با فناوری وسیله نقلیه به شبکه را توسعه داده‌اند.درست مانند هر دستگاه شارژ دیگری، شارژرهای V2G در حال حاضر در اشکال و اندازه های مختلفی عرضه می شوند.

معمولاً حداکثر قدرت شارژ حدود 10 کیلو وات است - فقط برای شارژ خانه یا محل کار کافی است.در آینده، راه حل های شارژ حتی گسترده تری اعمال خواهد شد.دستگاه‌های شارژ خودرو به شبکه شارژرهای DC هستند، زیرا به این ترتیب می‌توان از شارژرهای یک طرفه روی خودروها دور زد.همچنین پروژه هایی وجود داشته است که در آنها یک وسیله نقلیه دارای یک شارژر DC داخلی است و خودرو را می توان به شارژر AC وصل کرد.با این حال، این یک راه حل رایج امروزی نیست.

به‌طور خلاصه، دستگاه‌ها وجود دارند و امکان‌پذیر هستند، با این حال همچنان با بلوغ فناوری، فضایی برای بهبود وجود دارد.

وسایل نقلیه سازگار با V2G
در حال حاضر، خودروهای CHAdeMo (مانند نیسان) با ارائه مدل‌های خودروی سازگار با V2G به بازار، از دیگر خودروسازان پیشی گرفته‌اند.تمام نیسان لیف های موجود در بازار را می توان با ایستگاه های خودرو به شبکه تخلیه کرد.توانایی پشتیبانی از V2G یک چیز واقعی برای وسایل نقلیه است و بسیاری از تولیدکنندگان دیگر امیدواریم به زودی به باشگاه سازگار با خودرو به شبکه بپیوندند.به عنوان مثال، میتسوبیشی همچنین اعلام کرده است که قصد دارد V2G را با Outlander PHEV تجاری کند.

آیا V2G بر عمر باتری خودرو تأثیر می گذارد؟
به عنوان یک نکته جانبی: برخی از مخالفان V2G ادعا می کنند که استفاده از فناوری وسیله نقلیه به شبکه باعث می شود باتری های خودرو دوام کمتری داشته باشند.این ادعا به خودی خود کمی عجیب است، زیرا به هر حال باتری‌های خودرو هر روز خالی می‌شوند - با استفاده از ماشین، باتری تخلیه می‌شود تا بتوانیم در اطراف رانندگی کنیم.بسیاری فکر می کنند که V2X/V2G به معنای شارژ و دشارژ کامل قدرت است، یعنی باتری از حالت شارژ صفر درصد به حالت شارژ 100 درصد و دوباره به صفر می رسد.این مورد نیست.در مجموع، تخلیه وسیله نقلیه به شبکه بر عمر باتری تأثیر نمی گذارد، زیرا تنها برای چند دقیقه در روز اتفاق می افتد.با این حال، چرخه عمر باتری EV و تأثیر V2G بر روی آن به طور مداوم مورد مطالعه قرار می گیرد.
آیا V2G بر عمر باتری خودرو تأثیر می گذارد؟
به عنوان یک نکته جانبی: برخی از مخالفان V2G ادعا می کنند که استفاده از فناوری وسیله نقلیه به شبکه باعث می شود باتری های خودرو دوام کمتری داشته باشند.این ادعا به خودی خود کمی عجیب است، زیرا به هر حال باتری‌های خودرو هر روز خالی می‌شوند - با استفاده از ماشین، باتری تخلیه می‌شود تا بتوانیم در اطراف رانندگی کنیم.بسیاری فکر می کنند که V2X/V2G به معنای شارژ و دشارژ کامل قدرت است، یعنی باتری از حالت شارژ صفر درصد به حالت شارژ 100 درصد و دوباره به صفر می رسد.