V2G tehnologija i njezin trenutni status u zemlji i inozemstvu

V2G tehnologija i njezin trenutni status u zemlji i inozemstvu

Što je V2G tehnologija?
V2G tehnologija odnosi se na dvosmjerni prijenos energije između vozila i električne mreže. V2G, kratica za „Vehicle-to-Grid“ (Vozilo-mreža), omogućuje električnim vozilima punjenje putem električne mreže uz istovremeno vraćanje pohranjene energije u mrežu. Primarna svrha V2G tehnologije je poboljšati mogućnosti vožnje električnih vozila s nultom emisijom i pružiti podršku za napajanje i usluge regulacije električne mreže.

Pomoću V2G tehnologije, električna vozila mogu funkcionirati kao uređaji za pohranu energije, vraćajući višak električne energije natrag u mrežu za korištenje od strane drugih potrošača. Tijekom razdoblja vršne potražnje u mreži, V2G tehnologija omogućuje oslobađanje pohranjene energije vozila natrag u mrežu, pomažući u uravnoteženju opterećenja. Suprotno tome, tijekom razdoblja niske potražnje u mreži, električna vozila mogu crpiti energiju iz mreže za punjenje. Električna vozila apsorbiraju električnu energiju tijekom razdoblja niskog opterećenja mreže i oslobađaju je tijekom razdoblja visokog opterećenja mreže, čime ostvaruju profit od razlike u cijeni. Ako se V2G u potpunosti ostvari, svako električno vozilo moglo bi se smatrati minijaturnom powerbankom: uključivanje tijekom niskog opterećenja mreže automatski pohranjuje energiju, dok se tijekom visokog opterećenja mreže energija pohranjena u bateriji vozila može prodati natrag u mrežu kako bi se zaradila razlika u cijeni.

Trenutno stanje V2G-a u Kini Kina posjeduje najveću flotu električnih vozila na svijetu, što predstavlja ogroman tržišni potencijal za interakciju vozila i mreže (V2G). Od 2020. godine država je uvela više politika za unapređenje V2G tehnologije, a renomirane institucije poput Sveučilišta Tsinghua i Sveučilišta Zhejiang provode dubinska istraživanja. Dana 17. svibnja, Nacionalno povjerenstvo za razvoj i reforme i Nacionalna uprava za energetiku izdali su Mišljenja o provedbi ubrzanja izgradnje infrastrukture za punjenje radi bolje podrške vozilima na novu energiju u ruralnim područjima i revitalizaciji ruralnih područja. Dokument predlaže: poticanje istraživanja ključnih tehnologija kao što su dvosmjerna interakcija između električnih vozila i mreže (V2G) i koordinirana kontrola proizvodnje fotonaponske energije, skladištenja energije i punjenja. Također istražuje uspostavljanje integrirane infrastrukture za punjenje koja osigurava proizvodnju fotonaponske energije, skladištenje energije i punjenje u ruralnim područjima gdje su stope iskorištenosti punionica niske. Provedba politika određivanja cijena električne energije u vrijeme vršnih i izvanvršnih sati potaknut će korisnike na punjenje izvan vršnih sati. Do 2030. godine, naknade za potražnju (kapacitet) bit će ukinute za centralizirane objekte za punjenje i zamjenu baterija koji rade prema dvodijelnom tarifnom sustavu. Ograničenja učinkovitosti ulaganja u izgradnju distribucijske mreže za mrežna poduzeća bit će ublažena, a potpuni oporavak bit će uključen u tarife za prijenos i distribuciju. Primjer primjene: Šangaj je domaćin tri V2G demonstracijske zone koje uključuju preko deset električnih vozila, ispuštajući približno 500 kWh mjesečno po stopi prihoda od 0,8 ¥ po kWh. Godine 2022. Chongqing je završio 48-satni ciklus punjenja/pražnjenja električnog vozila s punim odzivom, kumulativno apsorbirajući 44 kWh. Osim toga, druge regije u Kini aktivno istražuju pilotne V2G inicijative, kao što su demonstracijski projekt V2G u zgradi Beijing Renji i demonstracijski projekt V2G u centru Beijing China Re Centre. Godine 2021. BYD je započeo petogodišnji program isporuke do 5000 srednje teških i teških čisto električnih vozila s omogućenim V2G-om tvrtki Levo Mobility LLC. Prekomorsko V2G okruženje Zemlje u Europi i Americi stavile su poseban naglasak na V2G tehnologiju, uvodeći eksplicitnu političku podršku u ranoj fazi. Još 2012. godine Sveučilište u Delawareu pokrenulo je pilot projekt eV2gSM, s ciljem procjene potencijala i ekonomske vrijednosti električnih vozila koja pružaju usluge regulacije frekvencije PJM mreži u V2G uvjetima kako bi se ublažila inherentna intermitentnost obnovljivih izvora energije. Kako bi se omogućilo relativno malim električnim vozilima Sveučilišta u Delawareu sudjelovanje na tržištu regulacije frekvencije, pilot projekt smanjio je minimalni zahtjev za snagom za pružatelje usluga regulacije frekvencije s 500 kilovata na približno 100 kilovata. Godine 2014., uz podršku Ministarstva obrane SAD-a i Kalifornijske komisije za energetiku, u zračnoj bazi Los Angeles započeo je demonstracijski projekt. U studenom 2016. godine Savezna komisija za regulaciju energije (FERC) predložila je regulatorne izmjene kako bi se olakšao ulazak integratora za skladištenje energije i distribuirane energetske resurse (DER) na tržišta električne energije. Sveukupno, validacija pilot projekta u SAD-u čini se relativno sveobuhvatnom, s komplementarnim mehanizmima politike koji će vjerojatno biti dovršeni u sljedećih godinu do dvije, čime će se V2G pokrenuti u stvarnu komercijalnu upotrebu. U Europskoj uniji, program SEEV4-City započeo je 2016. godine, dodijelivši 5 milijuna eura za potporu šest projekata u pet zemalja. Ova inicijativa usmjerena je na omogućavanje mikromrežama integracije obnovljive energije putem V2H, V2B i V2N aplikacija. Vlada Ujedinjenog Kraljevstva je 2018. godine najavila financiranje od približno 30 milijuna funti za 21 V2G projekt. Cilj ovog financiranja je testirati relevantne tehnološke rezultate istraživanja i razvoja, a istovremeno identificirati tržišne prilike za takve tehnologije.

Tehničke poteškoće i izazovi kompatibilnosti uređaja V2G tehnologije:

Kompatibilnost između različitih vozila, baterija i električnih mreža predstavlja značajan izazov. Osiguravanje visoke kompatibilnosti komunikacijskih protokola i sučelja za punjenje/pražnjenje između vozila i mreže ključno je za učinkovit prijenos energije i interakciju. Prilagodljivost mreže: Integracija velikog broja električnih vozila u sustave interakcije energije mreže može predstavljati izazove za postojeću mrežnu infrastrukturu. Problemi koji zahtijevaju rješavanje uključuju upravljanje opterećenjem mreže, pouzdanost i stabilnost mreže te fleksibilnost mreže u prilagođavanju zahtjevima za punjenjem električnih vozila. Tehnički izazovi: V2G sustavi moraju prevladati više tehničkih prepreka, kao što su tehnologije brzog punjenja i pražnjenja, sustavi upravljanja baterijama i tehnike međusobnog povezivanja mreže. Ovi izazovi zahtijevaju kontinuirano eksperimentiranje, istraživanje i razvoj. Upravljanje baterijama vozila: Za električna vozila baterija služi kao ključni uređaj za pohranu energije. Unutar V2G sustava, precizna kontrola nad upravljanjem baterijama ključna je za uravnoteženje zahtjeva mreže s razmatranjima za dugovječnost baterije. Učinkovitost i brzina punjenja/pražnjenja: Postizanje visoko učinkovitih procesa punjenja i pražnjenja ključno je za uspješnu primjenu V2G tehnologije. Napredne tehnologije punjenja moraju se razviti kako bi se poboljšala učinkovitost i brzina prijenosa energije uz minimiziranje gubitaka energije. Stabilnost mreže: V2G tehnologija uključuje integraciju električnih vozila kao dijela mreže, što nameće povećane zahtjeve za stabilnost i sigurnost mreže. Potencijalni problemi koji proizlaze iz integracije vozila u mrežu velikih razmjera moraju se riješiti kako bi se osigurala pouzdanost i stabilnost elektroenergetskog sustava. Tržišni mehanizmi: Komercijalni model i tržišni mehanizmi za V2G sustave također predstavljaju izazove. Potrebno je pažljivo razmatranje i rješavanje problema kako bi se uravnotežili interesi dionika, uspostavile razumne tarifne strukture i poticalo sudjelovanje korisnika u V2G razmjeni energije.

Prednosti primjene V2G tehnologije:

Upravljanje energijom: V2G tehnologija omogućuje električnim vozilima vraćanje električne energije u mrežu, olakšavajući dvosmjerni protok energije. To pomaže u uravnoteženju opterećenja mreže, poboljšava stabilnost i pouzdanost mreže te smanjuje ovisnost o zagađujućim izvorima energije kao što je tradicionalna proizvodnja energije na ugljen. Skladištenje energije: Električna vozila mogu funkcionirati kao dio distribuiranih sustava za skladištenje energije, pohranjujući višak električne energije i oslobađajući je kada je potrebno. To pomaže u uravnoteženju opterećenja mreže i pruža dodatnu podršku za napajanje tijekom vršnih razdoblja. Generiranje prihoda: Putem V2G tehnologije, vlasnici vozila mogu spojiti svoja električna vozila na mrežu, prodavati električnu energiju natrag i zarađivati ​​odgovarajući prihod ili poticaje. To vlasnicima električnih vozila pruža dodatni tok prihoda. Smanjene emisije ugljika: Smanjenjem ovisnosti o konvencionalnim zagađujućim izvorima energije, električna vozila s omogućenom V2G tehnologijom mogu smanjiti emisije ugljičnog dioksida i drugih stakleničkih plinova, što rezultira pozitivnim utjecajima na okoliš. Poboljšana fleksibilnost mreže: V2G tehnologija olakšava dinamičko upravljanje mrežom, poboljšavajući stabilnost i pouzdanost. Omogućuje fleksibilne prilagodbe ravnoteži ponude i potražnje u mreži na temelju uvjeta u stvarnom vremenu, čime se povećava prilagodljivost i operativna učinkovitost mreže.