V2H V2G V2L Millised on kahesuunalise laadimise kasutusviisid?

Millised on kahesuunalise laadimise kasutusviisid?
Kahesuunalisi laadijaid saab kasutada kahel erineval otstarbel. Esimene ja enim kõneainet pakkuv on sõidukist võrku ehk V2G, mis on loodud energia saatmiseks või eksportimiseks elektrivõrku suure nõudluse korral. Kui tuhanded V2G-tehnoloogiaga sõidukid ühendatakse ja aktiveeritakse, on sellel potentsiaal muuta seda, kuidas elektrit massiliselt salvestatakse ja genereeritakse. Elektriautodel on suured ja võimsad akud, seega võib tuhandete V2G-ga sõidukite koguvõimsus olla tohutu. Pange tähele, et V2X on termin, mida mõnikord kasutatakse kõigi kolme allpool kirjeldatud variandi kirjeldamiseks.

Sõidukist võrku ehk V2G – elektrisõidukid ekspordivad energiat elektrivõrgu toetamiseks.
Sõidukilt koju ehk V2H – elektriautode energiat kasutatakse kodu või ettevõtte toiteks.
Sõidukilt laadimiseks ehk V2L * – elektrisõidukit saab kasutada seadmete toiteks või teiste elektrisõidukite laadimiseks
* V2L ei vaja töötamiseks kahesuunalist laadijat

Teine kahesuunaliste elektriautode laadijate kasutusala on sõidukist koju ehk V2H. Nagu nimestki järeldada võib, võimaldab V2H elektriautot kasutada koduse akusüsteemina, et salvestada liigset päikeseenergiat ja varustada kodu vooluga. Näiteks tüüpilise koduse akusüsteemi, näiteks Tesla Powerwalli, mahutavus on 13,5 kWh. Seevastu keskmise elektriauto mahutavus on 65 kWh, mis võrdub peaaegu viie Tesla Powerwalli akuga. Tänu suurele aku mahutavusele suudab täielikult laetud elektriauto toetada keskmist kodu mitu järjestikust päeva või palju kauem, kui seda kombineerida katusele paigaldatud päikesepaneelidega.

sõidukist võrku – V2G
Sõidukist võrku (V2G) laadimine tähendab, et väike osa salvestatud elektriauto aku energiast eksporditakse vajaduse korral elektrivõrku, olenevalt teenuselepingust. V2G programmides osalemiseks on vaja kahesuunalist alalisvoolulaadijat ja ühilduvat elektriautot. Loomulikult on selleks teatud rahalised stiimulid ning elektriautode omanikele antakse krediiti või vähendatakse elektrienergia kulusid. V2G-ga elektriautod võivad omanikule võimaldada ka osaleda virtuaalse elektrijaama (VPP) programmis, et parandada võrgu stabiilsust ja varustada elektrit tippnõudluse perioodidel. Praegu on vaid käputäiel elektriautodel V2G ja kahesuunalise alalisvoolulaadimise võimalus; nende hulka kuuluvad uuem mudel Nissan Leaf (ZE1) ja Mitsubishi Outlander või Eclipse pistikhübriidid.

Vaatamata reklaamile on üks V2G-tehnoloogia kasutuselevõtuga seotud probleeme regulatiivsed väljakutsed ja standardsete kahesuunaliste laadimisprotokollide ja pistikute puudumine. Kahesuunalisi laadijaid, nagu ka päikesepaneelide invertereid, peetakse veel üheks energiatootmise viisiks ning need peavad võrgu rikke korral vastama kõigile regulatiivsetele ohutus- ja väljalülitusstandarditele. Nende keerukuste ületamiseks on mõned sõidukitootjad, näiteks Ford, välja töötanud lihtsad vahelduvvoolu kahesuunalised laadimissüsteemid, mis töötavad ainult Fordi elektriautodega, et varustada kodu elektriga, mitte eksportida seda võrku. Teised, näiteks Nissan, töötavad universaalsete kahesuunaliste laadijate abil, näiteks Wallbox Quasar, mida on allpool üksikasjalikumalt kirjeldatud. Lisateavet V2G-tehnoloogia eeliste kohta leiate siit.
Tänapäeval on enamik elektrisõidukeid varustatud standardse CCS DC laadimispordiga. Praegu on ainus elektrisõiduk, mis kasutab kahesuunaliseks laadimiseks CCS-porti, hiljuti välja antud Ford F-150 Lightning EV. Lähitulevikus on aga saadaval rohkem CCS-ühendusportidega elektrisõidukeid, millel on V2H ja V2G võimalus, ning VW teatab, et tema ID elektriautod võivad pakkuda kahesuunalist laadimist millalgi 2023. aastal.
2. Sõidukiga koju – V2H
Sõidukilt koju (V2H) sarnaneb V2G-ga, kuid energiat kasutatakse kohapeal kodu toiteks, selle asemel et see elektrivõrku suunata. See võimaldab elektrisõidukil toimida nagu tavalisel majapidamisakusüsteemil, mis aitab suurendada iseseisvust, eriti koos katusele paigaldatava päikesepaneeliga. V2H kõige ilmsemaks eeliseks on aga võime pakkuda varutoidet elektrikatkestuse ajal.

V2H toimimiseks on vaja ühilduvat kahesuunalist elektriauto laadijat ja lisaseadmeid, sh energiamõõtjat (CT-mõõtjat), mis on paigaldatud peamise võrgu ühenduspunkti. CT-mõõtja jälgib energiavoogu võrku ja võrku. Kui süsteem tuvastab teie kodu tarbitud võrguenergia, annab see kahesuunalisele elektriauto laadijale märku sama koguse laadimiseks, kompenseerides seega võrgust võetud energia. Samamoodi, kui süsteem tuvastab katusele paigaldatud päikesepaneelide paneelidest energia ekspordi, suunab see selle elektriauto laadimiseks, mis on väga sarnane nutikate elektriauto laadijate toimimisele. Varukoopia võimaldamiseks elektrikatkestuse või hädaolukorra korral peab V2H-süsteem suutma tuvastada võrgu katkestuse ja isoleerida selle võrgust automaatse kontaktori (lüliti) abil. Seda nimetatakse saarerežiimiks ja kahesuunaline inverter töötab sisuliselt elektriauto akut kasutava võrguvälise inverterina. Varukoopia võimaldamiseks on vaja võrgu isolatsiooniseadmeid, sarnaselt hübriidinverteritele, mida kasutatakse varuakusüsteemides.