V2H V2G V2L Ποιες είναι οι χρήσεις της αμφίδρομης φόρτισης;

Ποιες είναι οι χρήσεις της αμφίδρομης φόρτισης;
Οι αμφίδρομοι φορτιστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για δύο διαφορετικές εφαρμογές. Η πρώτη και πιο πολυσυζητημένη είναι η σύνδεση οχήματος προς δίκτυο ή V2G, η οποία έχει σχεδιαστεί για να στέλνει ή να εξάγει ενέργεια στο ηλεκτρικό δίκτυο όταν η ζήτηση είναι υψηλή. Εάν χιλιάδες οχήματα με τεχνολογία V2G συνδεθούν και ενεργοποιηθούν, αυτό έχει τη δυνατότητα να μεταμορφώσει τον τρόπο αποθήκευσης και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε τεράστια κλίμακα. Τα ηλεκτρικά οχήματα διαθέτουν μεγάλες, ισχυρές μπαταρίες, επομένως η συνδυασμένη ισχύς χιλιάδων οχημάτων με V2G θα μπορούσε να είναι τεράστια. Σημειώστε ότι ο όρος V2X χρησιμοποιείται μερικές φορές για να περιγράψει και τις τρεις παραλλαγές που περιγράφονται παρακάτω.

Vehicle-to-grid ή V2G – Το ηλεκτρικό όχημα εξάγει ενέργεια για να υποστηρίξει το ηλεκτρικό δίκτυο.
Από όχημα σε σπίτι ή V2H – Η ενέργεια των ηλεκτρικών οχημάτων (EV) χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία ενός σπιτιού ή μιας επιχείρησης.
Vehicle-to-load ή V2L * – Το ηλεκτρικό όχημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία συσκευών ή τη φόρτιση άλλων ηλεκτρικών οχημάτων
* Το V2L δεν απαιτεί αμφίδρομο φορτιστή για να λειτουργήσει

Η δεύτερη χρήση των αμφίδρομων φορτιστών ηλεκτρικών οχημάτων (EV) είναι για Vehicle-to-home ή V2H. Όπως υποδηλώνουν τα ονόματα, το V2H επιτρέπει σε ένα ηλεκτρικό όχημα να χρησιμοποιείται σαν ένα οικιακό σύστημα μπαταριών για την αποθήκευση της πλεονάζουσας ηλιακής ενέργειας και την τροφοδοσία του σπιτιού σας. Για παράδειγμα, ένα τυπικό οικιακό σύστημα μπαταριών, όπως το Tesla Powerwall, έχει χωρητικότητα 13,5kWh. Αντίθετα, ένα μέσο ηλεκτρικό όχημα έχει χωρητικότητα 65kWh, που ισοδυναμεί με σχεδόν πέντε Tesla Powerwalls. Λόγω της μεγάλης χωρητικότητας της μπαταρίας, ένα πλήρως φορτισμένο ηλεκτρικό όχημα θα μπορούσε να υποστηρίξει ένα μέσο σπίτι για αρκετές συνεχόμενες ημέρες ή πολύ περισσότερο όταν συνδυάζεται με ηλιακή ενέργεια σε στέγη.

όχημα προς δίκτυο – V2G
Η σύνδεση οχήματος-δικτύου (V2G) είναι η μεταφορά ενός μικρού μέρους της αποθηκευμένης ενέργειας της μπαταρίας ενός ηλεκτρικού οχήματος (EV) στο ηλεκτρικό δίκτυο όταν χρειάζεται, ανάλογα με τη ρύθμιση της υπηρεσίας. Για τη συμμετοχή σε προγράμματα V2G, απαιτείται ένας αμφίδρομος φορτιστής DC και ένα συμβατό EV. Φυσικά, υπάρχουν ορισμένα οικονομικά κίνητρα για να γίνει αυτό και στους ιδιοκτήτες EV δίνονται πιστώσεις ή μειωμένο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας. Τα EV με V2G μπορούν επίσης να επιτρέψουν στον ιδιοκτήτη να συμμετάσχει σε ένα πρόγραμμα εικονικού σταθμού παραγωγής ενέργειας (VPP) για τη βελτίωση της σταθερότητας του δικτύου και της παροχής ισχύος κατά τις περιόδους αιχμής της ζήτησης. Μόνο μια χούφτα EV διαθέτουν επί του παρόντος δυνατότητα φόρτισης V2G και αμφίδρομης φόρτισης DC. Σε αυτά περιλαμβάνονται το νεότερο μοντέλο Nissan Leaf (ZE1) και τα plug-in υβριδικά Mitsubishi Outlander ή Eclipse.

Παρά τη δημοσιότητα, ένα από τα προβλήματα με την ανάπτυξη της τεχνολογίας V2G είναι οι κανονιστικές προκλήσεις και η έλλειψη τυπικών πρωτοκόλλων και συνδέσμων αμφίδρομης φόρτισης. Οι αμφίδρομοι φορτιστές, όπως οι ηλιακοί μετατροπείς, θεωρούνται μια άλλη μορφή παραγωγής ενέργειας και πρέπει να πληρούν όλα τα κανονιστικά πρότυπα ασφάλειας και διακοπής λειτουργίας σε περίπτωση βλάβης του δικτύου. Για να ξεπεραστούν αυτές οι πολυπλοκότητες, ορισμένοι κατασκευαστές οχημάτων, όπως η Ford, έχουν αναπτύξει απλά συστήματα αμφίδρομης φόρτισης AC που λειτουργούν μόνο με ηλεκτρικά οχήματα Ford για την παροχή ενέργειας στο σπίτι αντί να εξάγουν ενέργεια στο δίκτυο. Άλλοι, όπως η Nissan, λειτουργούν χρησιμοποιώντας καθολικούς αμφίδρομους φορτιστές όπως ο Wallbox Quasar, που περιγράφονται λεπτομερέστερα παρακάτω. Μάθετε περισσότερα για τα οφέλη της τεχνολογίας V2G.
Στις μέρες μας, τα περισσότερα ηλεκτρικά οχήματα είναι εξοπλισμένα με την τυπική θύρα φόρτισης CCS DC. Προς το παρόν, το μόνο ηλεκτρικό όχημα που χρησιμοποιεί θύρα CCS για αμφίδρομη φόρτιση είναι το πρόσφατα κυκλοφορήσαν Ford F-150 Lightning EV. Ωστόσο, περισσότερα ηλεκτρικά οχήματα με θύρες σύνδεσης CCS θα είναι διαθέσιμα με δυνατότητα V2H και V2G στο εγγύς μέλλον, με την VW να ανακοινώνει ότι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητά της ID ενδέχεται να προσφέρουν αμφίδρομη φόρτιση κάποια στιγμή το 2023.
2. Απόσταση από το όχημα προς το σπίτι – V2H
Η τεχνολογία Vehicle-to-home (V2H) είναι παρόμοια με την V2G, αλλά η ενέργεια χρησιμοποιείται τοπικά για την τροφοδοσία ενός σπιτιού αντί να διοχετεύεται στο ηλεκτρικό δίκτυο. Αυτό επιτρέπει στο ηλεκτρικό ηλεκτρικό σύστημα να λειτουργεί σαν ένα κανονικό οικιακό σύστημα μπαταριών, συμβάλλοντας στην αύξηση της αυτάρκειας, ειδικά όταν συνδυάζεται με ηλιακή ενέργεια σε στέγη. Ωστόσο, το πιο εμφανές πλεονέκτημα της V2H είναι η δυνατότητα παροχής εφεδρικής ισχύος κατά τη διάρκεια μιας διακοπής ρεύματος.

Για να λειτουργήσει το V2H, απαιτείται ένας συμβατός αμφίδρομος φορτιστής ηλεκτρικού οχήματος (EV) και πρόσθετος εξοπλισμός, συμπεριλαμβανομένου ενός μετρητή ενέργειας (CT meter) εγκατεστημένου στο κύριο σημείο σύνδεσης με το δίκτυο. Ο μετρητής CT παρακολουθεί τη ροή ενέργειας από και προς το δίκτυο. Όταν το σύστημα ανιχνεύει ενέργεια δικτύου που καταναλώνεται από το σπίτι σας, δίνει σήμα στον αμφίδρομο φορτιστή ηλεκτρικού οχήματος (EV) να εκφορτίσει ίση ποσότητα, αντισταθμίζοντας έτσι οποιαδήποτε ενέργεια που καταναλώνεται από το δίκτυο. Ομοίως, όταν το σύστημα ανιχνεύει ενέργεια που εξάγεται από μια ηλιακή συστοιχία στέγης, την εκτρέπει για να φορτίσει το EV, κάτι που είναι πολύ παρόμοιο με τον τρόπο λειτουργίας των έξυπνων φορτιστών ηλεκτρικών οχημάτων (EV). Για να ενεργοποιηθεί η εφεδρική ισχύς σε περίπτωση διακοπής ρεύματος ή έκτακτης ανάγκης, το σύστημα V2H πρέπει να είναι σε θέση να ανιχνεύσει τη διακοπή ρεύματος στο δίκτυο και να την απομονώσει από το δίκτυο χρησιμοποιώντας έναν αυτόματο διακόπτη (διακόπτη). Αυτό είναι γνωστό ως νησιδοποίηση και ο αμφίδρομος μετατροπέας λειτουργεί ουσιαστικά ως μετατροπέας εκτός δικτύου χρησιμοποιώντας την μπαταρία του EV. Απαιτείται εξοπλισμός απομόνωσης δικτύου για να ενεργοποιηθεί η εφεδρική λειτουργία, όπως ακριβώς οι υβριδικοί μετατροπείς που χρησιμοποιούνται σε συστήματα εφεδρικών μπαταριών.