شارژ دو طرفه چیست؟

در بیشتر خودروهای برقی، برق یک طرفه است - از شارژر، پریز برق یا منبع تغذیه دیگر به باتری. هزینه برق برای کاربر واضح است و با توجه به اینکه انتظار می‌رود بیش از نیمی از کل فروش خودروها تا پایان دهه جاری مربوط به خودروهای برقی باشد، بار فزاینده‌ای بر دوش شبکه‌های برق که از قبل هم مالیات سنگینی بر آنها تحمیل شده است، قرار خواهد گرفت.

شارژ دوطرفه به شما این امکان را می‌دهد که انرژی را در جهت مخالف، از باتری به چیزی غیر از سیستم انتقال قدرت خودرو، منتقل کنید. در طول قطعی برق، یک خودروی برقی متصل به شبکه می‌تواند برق را به خانه یا محل کار برگرداند و برق را برای چند روز روشن نگه دارد، فرآیندی که به عنوان وسیله نقلیه به خانه (V2H) یا وسیله نقلیه به ساختمان (V2B) شناخته می‌شود.

به طور بلندپروازانه‌تر، خودروی برقی شما می‌تواند در مواقعی که تقاضا بالاست - مثلاً در طول موج گرما که همه از دستگاه‌های تهویه مطبوع خود استفاده می‌کنند - برق شبکه را نیز تأمین کند و از بی‌ثباتی یا خاموشی جلوگیری کند. این به عنوان اتصال خودرو به شبکه (V2G) شناخته می‌شود.

با توجه به اینکه اکثر ماشین‌ها ۹۵٪ مواقع پارک هستند، این یک استراتژی وسوسه‌انگیز است.

اما داشتن خودرویی با قابلیت دو طرفه تنها بخشی از معادله است. شما همچنین به یک شارژر مخصوص نیاز دارید که امکان جریان یافتن انرژی در هر دو جهت را فراهم کند. می‌توانیم این را از اوایل سال آینده ببینیم: در ماه ژوئن، شرکت dcbel مستقر در مونترال اعلام کرد که ایستگاه انرژی خانگی r16 آن به اولین شارژر دو طرفه خودروهای برقی تبدیل شده است که برای استفاده مسکونی در ایالات متحده تأیید شده است.

یک شارژر دوطرفه دیگر، Quasar 2 از Wallbox، در نیمه اول سال 2024 برای Kia EV9 در دسترس خواهد بود.

گذشته از سخت‌افزار، به یک توافق‌نامه اتصال متقابل از شرکت برق خود نیز نیاز خواهید داشت تا اطمینان حاصل شود که ارسال برق به بالادست، شبکه را تحت الشعاع قرار نمی‌دهد.

و اگر می‌خواهید بخشی از سرمایه‌گذاری خود را با V2G جبران کنید، به نرم‌افزاری نیاز دارید که سیستم را هدایت کند تا سطح شارژ مورد نظر شما را حفظ کند و در عین حال بهترین قیمت را برای انرژی که می‌فروشید، دریافت کند. بازیگر بزرگ در این زمینه، Fermata Energy، شرکتی مستقر در شارلوتزویل، ویرجینیا است که در سال ۲۰۱۰ تأسیس شد.

دیوید اسلاتزکی، بنیانگذار، می‌گوید: «مشتریان در پلتفرم ما مشترک می‌شوند و ما تمام کارهای مربوط به شبکه را انجام می‌دهیم. آنها لازم نیست در مورد آن فکر کنند.»

فرماتا در طرح‌های آزمایشی متعددی در زمینه V2G و V2H در سراسر ایالات متحده همکاری داشته است. در مرکز اتحاد، یک فضای کار اشتراکی با رویکرد پایداری در دنور، یک نیسان لیف وقتی در حال حرکت نیست به یک شارژر دو طرفه فرماتا متصل می‌شود. این مرکز می‌گوید نرم‌افزار پیش‌بینی اوج مصرف فرماتا می‌تواند با چیزی که به عنوان مدیریت شارژ تقاضای پشت کنتور شناخته می‌شود، ماهانه ۳۰۰ دلار در قبض برق آن صرفه‌جویی کند.

طبق گزارش فرماتا، در بوریلویل، رود آیلند، یک خودروی لیف که در یک تصفیه‌خانه فاضلاب پارک شده بود، طی دو تابستان تقریباً 9000 دلار درآمد کسب کرد، این درآمد از طریق تخلیه برق به شبکه در ساعات اوج مصرف به دست آمد.

در حال حاضر بیشتر سیستم‌های V2G در مقیاس کوچک تجاری و در مرحله آزمایش هستند. اما اسلاتزکی می‌گوید که خدمات مسکونی به زودی فراگیر خواهد شد.

او می‌گوید: «این اتفاق در آینده رخ نخواهد داد. در واقع، همین الان هم در حال رخ دادن است. فقط قرار است که فراگیر شود.»

شارژ دو طرفه: وسیله نقلیه به خانه
ساده‌ترین شکل برق دوطرفه به عنوان وسیله نقلیه برای بارگیری یا V2L شناخته می‌شود. با استفاده از آن، می‌توانید تجهیزات کمپینگ، ابزارهای برقی یا سایر وسایل نقلیه الکتریکی (که به عنوان V2V شناخته می‌شوند) را شارژ کنید. موارد استفاده چشمگیرتری نیز وجود دارد: سال گذشته، کریستوفر یانگ، متخصص اورولوژی تگزاس، اعلام کرد که در طول یک قطعی برق، با تأمین برق ابزارهای خود با باتری موجود در وانت Rivian R1T خود، عمل وازکتومی را انجام داده است.

همچنین ممکن است اصطلاح V2X یا وسیله نقلیه برای همه چیز را بشنوید. این اصطلاح کمی گیج کننده است و می‌تواند یک اصطلاح کلی برای V2H یا V2G یا حتی فقط شارژ مدیریت شده، معروف به V1G، باشد. اما دیگران در صنعت خودرو از این مخفف، در زمینه‌ای متفاوت، برای اشاره به هر نوع ارتباط بین وسیله نقلیه و نهاد دیگری، از جمله عابران پیاده، چراغ‌های خیابان یا مراکز داده ترافیکی استفاده می‌کنند.

از میان انواع مختلف شارژ دوطرفه، V2H بیشترین حمایت را دارد، زیرا تغییرات اقلیمی ناشی از فعالیت‌های انسانی و شبکه‌های برق با نگهداری ضعیف، قطعی برق را بسیار رایج‌تر کرده است. طبق بررسی وال استریت ژورنال از داده‌های فدرال، در سال ۲۰۲۰ بیش از ۱۸۰ مورد قطعی برق گسترده و پایدار در سراسر ایالات متحده رخ داده است که نسبت به کمتر از دو دوجین مورد در سال ۲۰۰۰ افزایش یافته است.

ذخیره باتری خودروهای برقی مزایای متعددی نسبت به ژنراتورهای دیزلی یا پروپان دارد، از جمله اینکه پس از وقوع فاجعه، برق معمولاً سریع‌تر از سایر منابع سوخت دوباره برقرار می‌شود. و ژنراتورهای سنتی پرسروصدا و دست و پا گیر هستند و گازهای مضر منتشر می‌کنند.

گذشته از تأمین برق اضطراری، V2H می‌تواند به طور بالقوه در هزینه‌های شما صرفه‌جویی کند: اگر از انرژی ذخیره شده برای تأمین برق خانه خود در زمانی که نرخ برق بالاتر است استفاده کنید، می‌توانید صورتحساب انرژی خود را کاهش دهید. و به توافق‌نامه اتصال متقابل نیازی ندارید زیرا برق را به شبکه برق باز نمی‌گردانید.

اما آیسلر، تحلیلگر انرژی، می‌گوید استفاده از V2H در خاموشی فقط تا حدی منطقی است.

او می‌گوید: «اگر به موقعیتی نگاه می‌کنید که شبکه برق غیرقابل اعتماد است و حتی ممکن است از کار بیفتد، باید از خود بپرسید که این از کار افتادن چقدر طول خواهد کشید. آیا می‌توانید در صورت نیاز آن خودروی برقی را شارژ کنید؟»

انتقاد مشابهی از تسلا مطرح شد - در همان کنفرانس مطبوعاتی روز سرمایه‌گذاران در ماه مارس که در آن اعلام شد قابلیت دو طرفه را اضافه خواهد کرد. در آن رویداد، مدیرعامل ایلان ماسک این ویژگی را «بسیار نامناسب» توصیف کرد.

او اظهار داشت: «اگر ماشین خود را از برق بکشید، خانه‌تان تاریک می‌شود.» البته، V2H رقیب مستقیمی برای تسلا پاوروال، باتری خورشیدی اختصاصی ماسک، خواهد بود.

شارژ دو طرفه: خودرو به شبکه

صاحبان خانه در بسیاری از ایالت‌ها می‌توانند انرژی مازاد تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی پشت بام را به شبکه برق بفروشند. چه می‌شود اگر بیش از ۱ میلیون خودروی برقی که انتظار می‌رود امسال در ایالات متحده فروخته شوند، بتوانند همین کار را انجام دهند؟

به گفته محققان دانشگاه روچستر، رانندگان می‌توانند سالانه بین ۱۲۰ تا ۱۵۰ دلار در هزینه‌های انرژی خود صرفه‌جویی کنند.

V2G هنوز در مراحل ابتدایی خود است - شرکت‌های برق هنوز در حال بررسی چگونگی آماده‌سازی شبکه و نحوه پرداخت به مشتریانی هستند که کیلووات ساعت به آنها می‌فروشند. اما برنامه‌های آزمایشی در سراسر جهان در حال اجرا هستند: شرکت گاز و برق پاسیفیک کالیفرنیا، بزرگترین شرکت برق ایالات متحده، ثبت‌نام مشتریان را در یک طرح آزمایشی ۱۱.۷ میلیون دلاری آغاز کرده است تا مشخص شود که چگونه در نهایت دو طرفه بودن را ادغام خواهد کرد.

طبق این طرح، مشتریان مسکونی تا سقف ۲۵۰۰ دلار برای هزینه نصب شارژر دوطرفه دریافت می‌کنند و در صورت کمبود پیش‌بینی‌شده، برای تخلیه برق به شبکه برق هزینه دریافت خواهند کرد. پاول دوهرتی، سخنگوی PG&E، در ماه دسامبر به dot.LA گفت: بسته به شدت نیاز و ظرفیتی که مردم مایل به تخلیه آن هستند، شرکت‌کنندگان می‌توانند بین ۱۰ تا ۵۰ دلار در هر رویداد درآمد کسب کنند.

شرکت PG&E هدف خود را پشتیبانی از ۳ میلیون خودروی برقی در منطقه تحت پوشش خود تا سال ۲۰۳۰ تعیین کرده است که بیش از ۲ میلیون از آنها قادر به پشتیبانی از V2G خواهند بود.