ما هو الشحن ثنائي الاتجاه؟

في معظم السيارات الكهربائية، تنتقل الكهرباء في اتجاه واحد فقط - من الشاحن أو مقبس الحائط أو أي مصدر طاقة آخر إلى البطارية. وهذا يُكبّد المستخدم تكلفة واضحة مقابل الكهرباء، ومع توقعات بأن تتجاوز مبيعات السيارات الكهربائية نصف إجمالي مبيعات السيارات بحلول نهاية العقد، يزداد العبء على شبكات الكهرباء المثقلة بالأعباء أصلاً.

تتيح لك خاصية الشحن ثنائي الاتجاه نقل الطاقة في الاتجاه المعاكس، من البطارية إلى مصدر طاقة آخر غير نظام نقل الحركة في السيارة. أثناء انقطاع التيار الكهربائي، يمكن لسيارة كهربائية متصلة بشكل صحيح أن تعيد الكهرباء إلى منزل أو شركة وتحافظ على استمرار التيار لعدة أيام، وهي عملية تُعرف باسم "من السيارة إلى المنزل" (V2H) أو "من السيارة إلى المبنى" (V2B).

وبشكل أكثر طموحاً، يمكن لسيارتك الكهربائية أيضاً أن توفر الطاقة للشبكة عندما يكون الطلب مرتفعاً - على سبيل المثال، أثناء موجة حر عندما يشغل الجميع مكيفات الهواء - وتجنب عدم الاستقرار أو انقطاع التيار الكهربائي. يُعرف هذا باسم نقل الطاقة من السيارة إلى الشبكة (V2G).

وبالنظر إلى أن معظم السيارات تبقى متوقفة 95% من الوقت، فإنها استراتيجية مغرية.

لكن امتلاك سيارة ذات قدرة شحن ثنائية الاتجاه ليس سوى جزء من المعادلة. أنت بحاجة أيضًا إلى شاحن خاص يسمح بتدفق الطاقة في كلا الاتجاهين. قد نرى ذلك في وقت مبكر من العام المقبل: ففي يونيو، أعلنت شركة dcbel التي تتخذ من مونتريال مقرًا لها أن محطة الطاقة المنزلية r16 الخاصة بها أصبحت أول شاحن ثنائي الاتجاه للسيارات الكهربائية معتمد للاستخدام المنزلي في الولايات المتحدة.

سيتوفر شاحن ثنائي الاتجاه آخر، وهو Quasar 2 من Wallbox، لسيارة Kia EV9 في النصف الأول من عام 2024.

إلى جانب الأجهزة، ستحتاج أيضًا إلى اتفاقية ربط من شركة الكهرباء الخاصة بك، مما يضمن أن إرسال الطاقة إلى المنبع لن يثقل كاهل الشبكة.

وإذا كنت ترغب في استرداد جزء من استثمارك في تقنية V2G، فستحتاج إلى برنامج يُوجّه النظام للحفاظ على مستوى شحن مناسب لك، مع ضمان حصولك على أفضل سعر للطاقة التي تبيعها. وتُعدّ شركة فيرماتا إنرجي، ومقرها شارلوتسفيل بولاية فرجينيا، والتي تأسست عام 2010، من أبرز الشركات في هذا المجال.

يقول المؤسس ديفيد سلوتسكي: "يشترك العملاء في منصتنا ونقوم بكل تلك الأمور المتعلقة بالشبكة. ليس عليهم التفكير في الأمر".

شاركت شركة فيرماتا في العديد من المشاريع التجريبية لتقنية نقل الطاقة من المركبات إلى الشبكة (V2G) ومن المركبات إلى المنازل (V2H) في جميع أنحاء الولايات المتحدة. في مركز ألاينس، وهو مساحة عمل مشتركة صديقة للبيئة في دنفر، يتم توصيل سيارة نيسان ليف بشاحن فيرماتا ثنائي الاتجاه عندما لا تكون قيد الاستخدام. ويشير المركز إلى أن برنامج فيرماتا للتنبؤ بذروة الطلب على الكهرباء يُمكّنه من توفير 300 دولار شهريًا على فاتورة الكهرباء من خلال ما يُعرف بإدارة رسوم الطلب خلف العداد.

في بوريلفيل، رود آيلاند، حققت سيارة ليف متوقفة في محطة معالجة مياه الصرف الصحي ما يقرب من 9000 دولار على مدار صيفين، وفقًا لفيرماتا، من خلال إعادة تفريغ الكهرباء إلى الشبكة خلال فترات الذروة.

معظم أنظمة V2G حاليًا عبارة عن تجارب تجارية صغيرة النطاق. لكن سلوتسكي يقول إن الخدمة السكنية ستصبح متاحة على نطاق واسع قريبًا.

ويقول: "هذا ليس في المستقبل، بل هو يحدث بالفعل، في الحقيقة. الأمر فقط أنه على وشك أن يتوسع".

الشحن ثنائي الاتجاه: من السيارة إلى المنزل
أبسط أشكال نقل الطاقة ثنائي الاتجاه يُعرف باسم نقل الطاقة من المركبة إلى الحمولة (V2L). باستخدامه، يمكنك شحن معدات التخييم، أو الأدوات الكهربائية، أو مركبة كهربائية أخرى (يُعرف هذا باسم V2V). وهناك استخدامات أخرى أكثر إثارة: ففي العام الماضي، أعلن طبيب المسالك البولية في تكساس، كريستوفر يانغ، أنه أجرى عملية قطع القناة الدافقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي، وذلك بتشغيل أدواته باستخدام بطارية شاحنته من طراز ريفيان R1T.

قد تسمع أيضًا مصطلح V2X، أو "التواصل بين المركبة وكل شيء". وهو مصطلح شامل ومُربك بعض الشيء، إذ يُمكن أن يُستخدم كمصطلح جامع لمصطلحات مثل V2H أو V2G أو حتى الشحن المُدار، المعروف باسم V1G. لكن يستخدم آخرون في صناعة السيارات هذا الاختصار، في سياق مختلف، للدلالة على أي نوع من أنواع التواصل بين المركبة وأي كيان آخر، بما في ذلك المشاة أو أعمدة الإنارة أو مراكز بيانات المرور.

من بين مختلف تقنيات الشحن ثنائي الاتجاه، تحظى تقنية V2H بأوسع دعم، إذ أدى تغير المناخ الناتج عن النشاط البشري وسوء صيانة شبكات الكهرباء إلى زيادة انقطاعات التيار الكهربائي بشكل ملحوظ. ووفقًا لمراجعة أجرتها صحيفة وول ستريت جورنال لبيانات فيدرالية، فقد شهدت الولايات المتحدة أكثر من 180 انقطاعًا واسع النطاق ومستمرًا للتيار الكهربائي في عام 2020، مقارنةً بأقل من عشرين انقطاعًا في عام 2000.

تتميز أنظمة تخزين الطاقة في بطاريات السيارات الكهربائية بعدة مزايا مقارنةً بمولدات الديزل أو البروبان، منها سرعة استعادة الكهرباء بعد الكوارث مقارنةً بمصادر الوقود الأخرى. كما أن المولدات التقليدية صاخبة وكبيرة الحجم، وتنبعث منها أبخرة سامة.

إلى جانب توفير الطاقة في حالات الطوارئ، يُمكن لتقنية V2H أن تُوفر لك المال: فإذا استخدمت الطاقة المُخزنة لتشغيل منزلك عندما تكون أسعار الكهرباء مرتفعة، يُمكنك خفض فواتير الطاقة. كما أنك لست بحاجة إلى اتفاقية ربط بالشبكة لأنك لا تُعيد ضخ الكهرباء إلى الشبكة الرئيسية.

لكن استخدام تقنية V2H في حالة انقطاع التيار الكهربائي لا يكون منطقياً إلا إلى حد معين، كما يقول محلل الطاقة إيسلر.

يقول: "إذا كنت تواجه وضعاً تكون فيه الشبكة الكهربائية غير موثوقة، بل وقد تتعطل، فعليك أن تسأل نفسك: إلى متى سيستمر هذا العطل؟ وهل ستتمكن من إعادة شحن سيارتك الكهربائية عندما تحتاج إلى ذلك؟"

ووجهت شركة تسلا انتقاداً مماثلاً خلال المؤتمر الصحفي نفسه الذي عقدته في مارس/آذار الماضي، والذي أعلنت فيه عن إضافة خاصية الاتصال ثنائي الاتجاه. وفي ذلك الحدث، قلل الرئيس التنفيذي إيلون ماسك من أهمية هذه الخاصية ووصفها بأنها "غير مريحة للغاية".

"إذا فصلت سيارتك عن الكهرباء، سينقطع التيار عن منزلك"، هكذا علّق. وبالطبع، ستكون تقنية نقل الطاقة من السيارة إلى المنزل منافسًا مباشرًا لبطارية تسلا باور وول، وهي بطارية الطاقة الشمسية الخاصة بإيلون ماسك.

الشحن ثنائي الاتجاه: من المركبة إلى الشبكة

يستطيع أصحاب المنازل في العديد من الولايات بيع فائض الطاقة التي ينتجونها باستخدام الألواح الشمسية المثبتة على أسطح منازلهم إلى شبكة الكهرباء. ماذا لو تمكنت السيارات الكهربائية التي يُتوقع بيع أكثر من مليون سيارة منها في الولايات المتحدة هذا العام من فعل الشيء نفسه؟

ووفقاً لباحثين في جامعة روتشستر، يمكن للسائقين توفير ما بين 120 و 150 دولاراً سنوياً على فاتورة الطاقة الخاصة بهم.

لا تزال تقنية نقل الطاقة من المركبة إلى الشبكة (V2G) في مراحلها الأولى، إذ لا تزال شركات الطاقة تعمل على تحديد كيفية تجهيز الشبكة وكيفية دفع مستحقات العملاء الذين يبيعون لها كيلوواط ساعة. لكن البرامج التجريبية بدأت بالانطلاق في جميع أنحاء العالم: فقد بدأت شركة باسيفيك غاز آند إلكتريك في كاليفورنيا، وهي أكبر شركة مرافق في الولايات المتحدة، بتسجيل عملائها في برنامج تجريبي بقيمة 11.7 مليون دولار أمريكي لتحديد كيفية دمج تقنية النقل ثنائي الاتجاه في نهاية المطاف.

بموجب الخطة، سيحصل عملاء المنازل على ما يصل إلى 2500 دولار أمريكي لتغطية تكلفة تركيب شاحن ثنائي الاتجاه، كما سيحصلون على مقابل مادي مقابل إعادة شحن الكهرباء إلى الشبكة عند توقع حدوث نقص في الطاقة. وأوضح بول دوهرتي، المتحدث باسم شركة PG&E، لموقع dot.LA في ديسمبر، أنه بناءً على مدى الحاجة وكمية الكهرباء التي يرغب الأفراد في إعادة شحنها، يمكن للمشاركين الحصول على ما بين 10 و50 دولارًا أمريكيًا لكل عملية.

وضعت شركة PG&E هدفاً يتمثل في دعم 3 ملايين سيارة كهربائية في منطقة خدماتها بحلول عام 2030، مع قدرة أكثر من مليوني سيارة منها على دعم تقنية V2G.