V2G tehnoloogia ja selle praegune olukord kodu- ja välismaal

V2G tehnoloogia ja selle praegune olukord kodu- ja välismaal

Mis on V2G tehnoloogia?
V2G-tehnoloogia viitab energia kahesuunalisele edastamisele sõidukite ja elektrivõrgu vahel. V2G, lühend sõnadest „Vehicle-to-Grid”, võimaldab elektrisõidukeid laadida elektrivõrgu kaudu, suunates samal ajal salvestatud energiat tagasi võrku. V2G-tehnoloogia peamine eesmärk on parandada elektrisõidukite nullheitmelist sõiduvõimet ning pakkuda elektrivõrgule energiavarustuse tuge ja reguleerimisteenuseid.

Tänu V2G-tehnoloogiale saavad elektrisõidukid toimida energia salvestusseadmetena, suunates ülejääva elektrienergia tagasi võrku, mida saavad kasutada teised tarbijad. Tippnõudluse ajal võimaldab V2G-tehnoloogia vabastada salvestatud sõiduki energiat tagasi võrku, aidates koormust tasakaalustada. Seevastu madala võrgunõudluse ajal saavad elektrisõidukid laadimiseks võrgust energiat ammutada. Elektrisõidukid neelavad elektrit madala võrgukoormuse ajal ja vabastavad seda kõrge võrgukoormuse ajal, teenides seeläbi hinnavahe pealt kasumit. Kui V2G täielikult realiseerub, võiks iga elektrisõidukit pidada miniatuurseks akupangaks: madala võrgukoormuse ajal vooluvõrku ühendamine salvestab automaatselt energiat, kõrge võrgukoormuse ajal aga saab sõiduki akus salvestatud energiat hinnavahe teenimiseks tagasi võrku müüa.

V2G praegune olukord Hiinas Hiinal on maailma suurim elektriautode park, mis pakub tohutut turupotentsiaali sõidukite ja elektrivõrgu (V2G) interaktsiooniks. Alates 2020. aastast on riik kehtestanud mitu poliitikat V2G tehnoloogia edendamiseks, kusjuures tuntud institutsioonid nagu Tsinghua Ülikool ja Zhejiangi Ülikool viivad läbi põhjalikke uuringuid. 17. mail avaldasid riiklik arengu- ja reformikomisjon ning riiklik energiaamet rakendusarvamused laadimistaristu ehituse kiirendamise kohta, et paremini toetada uute energiaallikatega sõidukeid maapiirkondades ja maapiirkondade elavdamist. Dokumendis tehakse ettepanek: ergutada uuringuid võtmetehnoloogiate valdkonnas, nagu elektriautode ja elektrivõrgu kahesuunaline interaktsioon (V2G) ning fotogalvaanilise energia tootmise, energia salvestamise ja laadimise koordineeritud juhtimine. Samuti uuritakse integreeritud laadimistaristu loomist, mis pakuks fotogalvaanilise energia tootmist, energia salvestamist ja laadimist maapiirkondades, kus laadimispunktide kasutusmäär on madal. Tipptundide ja tippvälise elektrienergia hinnapoliitika rakendamine motiveerib kasutajaid laadima väljaspool tipptundi. 2030. aastaks loobutakse nõudluse (võimsuse) tasudest tsentraliseeritud laadimis- ja akude vahetusjaamade puhul, mis töötavad kaheosalise tariifisüsteemi alusel. Võrguettevõtete jaotusvõrgu ehitusinvesteeringute efektiivsuse piiranguid leevendatakse ning täielik taaskasutus lisatakse ülekande- ja jaotustariifidesse. Rakendusjuhtum: Shanghais on kolm V2G demonstratsioonitsooni, kus osaleb üle kümne elektrisõiduki, mis tühjendavad umbes 500 kWh kuus tulumääraga 0,8 ¥ kWh kohta. 2022. aastal lõpetas Chongqing elektrisõiduki 48-tunnise täieliku laadimise/tühjendamise tsükli, tarbides kokku 44 kWh. Lisaks uurivad ka teised Hiina piirkonnad aktiivselt V2G pilootalgatusi, näiteks Pekingi Renji hoone V2G demonstratsiooniprojekt ja Pekingi Hiina Re keskuse V2G demonstratsiooniprojekt. 2021. aastal alustas BYD viieaastast programmi, et tarnida Levo Mobility LLC-le kuni 5000 V2G-toega keskmise ja raskeveokite täiselektrisõidukit. Euroopa ja Ameerika välismaised V2G maastiku riigid on pööranud erilist tähelepanu V2G tehnoloogiale, pakkudes juba varakult selgesõnalist poliitilist tuge. Juba 2012. aastal käivitas Delaware'i Ülikool eV2gSM pilootprojekti, mille eesmärk oli hinnata elektriautode potentsiaali ja majanduslikku väärtust, pakkudes PJM-võrgule sagedusreguleerimise teenuseid V2G tingimustes, et leevendada taastuvenergia loomupärast katkendlikkust. Selleks, et võimaldada Delaware'i Ülikooli suhteliselt väikese võimsusega elektriautodel sagedusreguleerimise turul osaleda, alandati pilootprojekti raames sagedusreguleerimise teenusepakkujate minimaalset võimsusnõuet 500 kilovatilt umbes 100 kilovatile. 2014. aastal alustati USA kaitseministeeriumi ja California energiakomisjoni toel Los Angelese õhujõudude baasis demonstratsiooniprojekti. 2016. aasta novembris pakkus föderaalne energiareguleerimiskomisjon (FERC) välja regulatiivsed muudatused, et hõlbustada energia salvestamise ja hajutatud energiaressursside (DER) integraatorite sisenemist elektriturgudele. Üldiselt tundub USA pilootprojekti valideerimine suhteliselt põhjalik ning täiendavad poliitilised mehhanismid valmivad tõenäoliselt järgmise ühe kuni kahe aasta jooksul, mis aitab V2G-l jõuda sisulisse kommertskasutusse. Euroopa Liidus algas 2016. aastal programm SEEV4-City, mille raames eraldati 5 miljonit eurot kuue projekti toetamiseks viies riigis. See algatus keskendub mikrovõrkudele taastuvenergia integreerimise võimaldamisele V2H, V2B ja V2N rakenduste kaudu. 2018. aastal teatas Ühendkuningriigi valitsus ligikaudu 30 miljoni naelsterlingi suurusest rahastamisest 21 V2G projekti jaoks. Selle rahastamise eesmärk on testida asjakohaseid tehnoloogilisi teadus- ja arendustegevuse tulemusi, tuvastades samal ajal selliste tehnoloogiate turuvõimalusi.

V2G tehnoloogiaseadmete ühilduvuse tehnilised raskused ja väljakutsed:

Erinevate sõidukite, akude ja elektrivõrkude ühilduvus on märkimisväärne väljakutse. Sõidukite ja võrgu vaheliste sideprotokollide ning laadimis-/tühjendusliideste kõrge ühilduvuse tagamine on tõhusa energiaülekande ja interaktsiooni jaoks hädavajalik. Võrgu kohanemisvõime: Suure hulga elektrisõidukite integreerimine võrguenergia interaktsioonisüsteemidesse võib tekitada väljakutseid olemasolevale võrguinfrastruktuurile. Lahendamist vajavate probleemide hulka kuuluvad võrgu koormuse haldamine, võrgu töökindlus ja stabiilsus ning võrgu paindlikkus elektrisõidukite laadimisvajaduste rahuldamisel. Tehnilised väljakutsed: V2G-süsteemid peavad ületama mitmeid tehnilisi takistusi, nagu kiire laadimise ja tühjendamise tehnoloogiad, aku haldamise juhtimissüsteemid ja võrgu ühendamise tehnikad. Need väljakutsed nõuavad pidevat katsetamist ning teadus- ja arendustegevust. Sõiduki aku haldamine: Elektrisõidukite puhul on aku kriitilise tähtsusega energiasalvestusseadmena. V2G-süsteemides on aku haldamise täpne juhtimine oluline, et tasakaalustada võrguvajadusi aku pikaealisuse kaalutlustega. Laadimise/tühjendamise efektiivsus ja kiirus: Väga tõhusate laadimis- ja tühjendamisprotsesside saavutamine on V2G-tehnoloogia eduka rakendamise jaoks ülioluline. Energiaülekande efektiivsuse ja kiiruse suurendamiseks, minimeerides samal ajal energiakadusid, tuleb välja töötada täiustatud laadimistehnoloogiad. Võrgu stabiilsus: V2G-tehnoloogia hõlmab elektrisõidukite integreerimist võrku, mis seab võrgu stabiilsusele ja turvalisusele suuremad nõudmised. Elektrisüsteemi töökindluse ja stabiilsuse tagamiseks tuleb lahendada ulatusliku sõidukite võrku integreerimisega kaasnevad potentsiaalsed probleemid. Turumehhanismid: V2G-süsteemide ärimudel ja turumehhanismid tekitavad samuti väljakutseid. Sidusrühmade huvide tasakaalustamiseks, mõistlike tariifistruktuuride kehtestamiseks ja kasutajate V2G energiabörsil osalemise ergutamiseks on vaja hoolikat kaalumist ja lahendamist.

V2G tehnoloogia rakenduse eelised:

Energiahaldus: V2G-tehnoloogia võimaldab elektrisõidukitel elektrit võrku tagasi suunata, hõlbustades kahesuunalist energiavoogu. See aitab tasakaalustada võrgu koormust, suurendada võrgu stabiilsust ja töökindlust ning vähendada sõltuvust saastavatest energiaallikatest, näiteks traditsioonilisest söeküttel töötavast elektrijaamast. Energia salvestamine: Elektrisõidukid saavad toimida hajutatud energiasalvestussüsteemide osana, salvestades ülejäävat elektrit ja vabastades seda vajadusel. See aitab tasakaalustada võrgu koormust ja pakub tipptundidel täiendavat energiatuge. Tulude genereerimine: V2G-tehnoloogia abil saavad sõidukiomanikud oma elektrisõidukid võrku ühendada, elektrit tagasi müüa ja vastavat tulu või stiimuleid teenida. See pakub elektrisõidukite omanikele täiendavat tuluallikat. Vähendatud süsinikdioksiidi heide: Vähendades sõltuvust tavapärastest saastavatest energiaallikatest, saavad V2G-toega elektrisõidukid vähendada süsinikdioksiidi ja muude kasvuhoonegaaside heitkoguseid, avaldades positiivset keskkonnamõju. Suurem võrgu paindlikkus: V2G-tehnoloogia hõlbustab dünaamilist võrguhaldust, parandades stabiilsust ja töökindlust. See võimaldab võrgu pakkumise ja nõudluse tasakaalu paindlikku kohandamist reaalajas tingimuste põhjal, suurendades seeläbi võrgu kohanemisvõimet ja töötõhusust.