A V2G technológia jelenlegi helyzete itthon és külföldön

A V2G technológia jelenlegi helyzete itthon és külföldön

Mi a V2G technológia?
A V2G technológia a járművek és az elektromos hálózat közötti kétirányú energiaátvitelt jelenti. A V2G, a „Vehicle-to-Grid” (járműtől a hálózatig) rövidítése lehetővé teszi az elektromos járművek számára, hogy az elektromos hálózaton keresztül töltsék az autóikat, miközben egyidejűleg a tárolt energiát visszatáplálják a hálózatba. A V2G technológia elsődleges célja az elektromos járművek nulla kibocsátású vezetési képességeinek javítása, valamint energiaellátási támogatás és szabályozási szolgáltatások nyújtása az elektromos hálózat számára.

A V2G technológia révén az elektromos járművek energiatárolóként működhetnek, a felesleges villamos energiát visszatáplálva a hálózatba, hogy azt más fogyasztók felhasználhassák. A csúcsidőszakokban a V2G technológia lehetővé teszi a tárolt járműenergia visszajuttatását a hálózatba, segítve a terheléselosztást. Ezzel szemben alacsony hálózati igény esetén az elektromos járművek a hálózatból meríthetnek energiát a feltöltéshez. Az elektromos járművek alacsony hálózati terhelés esetén elnyelik az áramot, magas hálózati terhelés esetén pedig felszabadítják, ezáltal profitálva az árkülönbségből. Ha a V2G teljes mértékben megvalósul, minden elektromos járművet miniatűr külső akkumulátornak lehetne tekinteni: alacsony hálózati terhelés esetén a csatlakoztatás automatikusan energiát tárol, míg magas hálózati terhelés esetén a jármű akkumulátorában tárolt energia visszaadható a hálózatba, így fedezve az árkülönbözetet.

A V2G jelenlegi helyzete Kínában Kína rendelkezik a világ legnagyobb elektromos járműflottájával, ami hatalmas piaci potenciált jelent a jármű-hálózat (V2G) interakció számára. 2020 óta az állam számos politikát vezetett be a V2G technológia fejlesztése érdekében, olyan neves intézményekkel, mint a Tsinghua Egyetem és a Zhejiang Egyetem, amelyek mélyreható kutatásokat végeznek. Május 17-én a Nemzeti Fejlesztési és Reform Bizottság és a Nemzeti Energiaügyi Hivatal kiadta a „Végrehajtási véleményeket a töltőinfrastruktúra kiépítésének felgyorsításáról az új energiahordozók vidéki területeken történő jobb támogatása és a vidék revitalizációja érdekében”. A dokumentum a következőket javasolja: ösztönözni a kulcsfontosságú technológiákkal kapcsolatos kutatásokat, mint például az elektromos járművek és a hálózat közötti kétirányú interakció (V2G), valamint a fotovoltaikus energiatermelés, energiatárolás és töltés összehangolt vezérlése. Azt is vizsgálja, hogy integrált töltőinfrastruktúra létesíthető-e, amely fotovoltaikus energiatermelést, energiatárolást és töltést biztosít azokon a vidéki területeken, ahol alacsony a töltőoszlopok kihasználtsági aránya. A csúcsidőszakon kívüli villamosenergia-árképzési politikák végrehajtása ösztönözni fogja a felhasználókat a csúcsidőszakon kívüli töltésre. 2030-ra a kétrészes tarifarendszer szerint működő központosított töltő- és akkumulátorcsere-létesítmények esetében el kell utasítani a keresleti (kapacitási) díjakat. A hálózati vállalatok elosztóhálózat-építési beruházási hatékonyságára vonatkozó korlátozásokat enyhíteni kell, a teljes visszanyerést be kell építeni az átviteli és elosztási tarifákba. Alkalmazási eset: Sanghaj három V2G demonstrációs zónának ad otthont, amelyek több mint tíz elektromos járművet foglalnak magukban, amelyek havonta körülbelül 500 kWh-t fogyasztanak, kWh-nként 0,8 jen bevételi rátával. 2022-ben Csungking 48 órás teljes válaszidejű töltési/kisütési ciklust hajtott végre egy elektromos jármű esetében, összesen 44 kWh-t fogyasztva. Ezenkívül Kína más régiói is aktívan vizsgálják a V2G kísérleti kezdeményezéseket, mint például a pekingi Renji Building V2G demonstrációs projekt és a pekingi China Re Centre V2G demonstrációs projekt. 2021-ben a BYD egy ötéves programot indított, amelynek keretében akár 5000 V2G-képes közepes és nehéz teherbírású, tisztán elektromos járművet szállít a Levo Mobility LLC számára. A tengerentúli V2G tájképi országok Európában és Amerikában különös hangsúlyt fektettek a V2G technológiára, és már korai szakaszban explicit szakpolitikai támogatást vezettek be. A Delaware-i Egyetem már 2012-ben elindította az eV2gSM kísérleti projektet, amelynek célja a PJM hálózatnak V2G körülmények között frekvenciaszabályozási szolgáltatásokat nyújtó elektromos járművek potenciáljának és gazdasági értékének felmérése volt, a megújuló energia inherens szakaszosságának enyhítése érdekében. Annak érdekében, hogy a Delaware-i Egyetem viszonylag kis teljesítményű elektromos járművei részt vehessenek a frekvenciaszabályozási piacon, a kísérleti projekt 500 kilowattról körülbelül 100 kilowattra csökkentette a frekvenciaszabályozási szolgáltatók minimális teljesítménykövetelményét. 2014-ben az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának és a Kaliforniai Energiaügyi Bizottságnak a támogatásával egy demonstrációs projekt indult a Los Angeles-i légierő-bázison. 2016 novemberében a Szövetségi Energiaügyi Szabályozó Bizottság (FERC) szabályozási módosításokat javasolt az energiatároló és elosztott energiaforrás (DER) integrátorok villamosenergia-piacokra való belépésének megkönnyítése érdekében. Összességében az amerikai kísérleti validáció viszonylag átfogónak tűnik, a kiegészítő politikai mechanizmusok várhatóan a következő egy-két évben véglegesítődnek, ezáltal a V2G érdemi kereskedelmi üzembe helyezését eredményezve. Az Európai Unióban a SEEV4-City program 2016-ban indult, amely 5 millió eurót különített el hat projekt támogatására öt országban. Ez a kezdeményezés arra összpontosít, hogy a mikrohálózatok integrálhassák a megújuló energiát V2H, V2B és V2N alkalmazásokon keresztül. 2018-ban az Egyesült Királyság kormánya körülbelül 30 millió font finanszírozást jelentett be 21 V2G projektre. Ez a finanszírozás a releváns technológiai K+F eredmények tesztelését célozza, miközben egyidejűleg azonosítja az ilyen technológiák piaci lehetőségeit.

A V2G technológia eszközkompatibilitásának technikai nehézségei és kihívásai:

A különböző járművek, akkumulátorok és hálózatok közötti kompatibilitás jelentős kihívást jelent. A járművek és a hálózat közötti kommunikációs protokollok és töltési/kisütési interfészek magas szintű kompatibilitásának biztosítása elengedhetetlen a hatékony energiaátadáshoz és interakcióhoz. Hálózati alkalmazkodóképesség: Nagyszámú elektromos jármű integrálása a hálózati energia interakciós rendszerekbe kihívásokat jelenthet a meglévő hálózati infrastruktúra számára. A megoldandó kérdések közé tartozik a hálózati terheléskezelés, a hálózat megbízhatósága és stabilitása, valamint a hálózat rugalmassága az elektromos járművek töltési igényeinek kielégítésében. Műszaki kihívások: A V2G rendszereknek számos műszaki akadályt kell leküzdeniük, mint például a gyors töltési és kisütési technológiák, az akkumulátorkezelő vezérlőrendszerek és a hálózati összekapcsolási technikák. Ezek a kihívások folyamatos kísérletezést, kutatást és fejlesztést igényelnek. Járműakkumulátor-kezelés: Az elektromos járművek esetében az akkumulátor kritikus energiatároló eszközként szolgál. A V2G rendszereken belül az akkumulátor-kezelés pontos vezérlése elengedhetetlen a hálózati igények és az akkumulátor élettartamának szempontjai közötti egyensúly megteremtéséhez. Töltési/kisütési hatékonyság és sebesség: A V2G technológia sikeres alkalmazásához elengedhetetlen a rendkívül hatékony töltési és kisütési folyamatok elérése. Fejlett töltési technológiákat kell fejleszteni az energiaátadás hatékonyságának és sebességének növelése, miközben minimalizálják az energiaveszteséget. Hálózati stabilitás: A V2G technológia magában foglalja az elektromos járművek hálózatba integrálását, ami fokozott követelményeket támaszt a hálózati stabilitással és biztonsággal szemben. A nagyszabású járműhálózati integrációból eredő potenciális problémákat kezelni kell az energiarendszer megbízhatóságának és stabilitásának biztosítása érdekében. Piaci mechanizmusok: A V2G rendszerek kereskedelmi modellje és piaci mechanizmusai szintén kihívásokat jelentenek. Gondos mérlegelésre és megoldásra van szükség az érdekelt felek érdekeinek egyensúlyba hozásához, az ésszerű tarifastruktúrák kialakításához és a felhasználók V2G energiatőzsdén való részvételének ösztönzéséhez.

A V2G technológia alkalmazási előnyei:

Energiagazdálkodás: A V2G technológia lehetővé teszi az elektromos járművek számára, hogy visszatáplálják az áramot a hálózatba, elősegítve a kétirányú energiaáramlást. Ez segíti a hálózati terhelések kiegyensúlyozását, növeli a hálózat stabilitását és megbízhatóságát, valamint csökkenti a szennyező energiaforrásoktól, például a hagyományos széntüzelésű energiatermeléstől való függőséget. Energiatárolás: Az elektromos járművek elosztott energiatároló rendszerek részeként működhetnek, tárolhatják a felesleges villamos energiát, és szükség esetén felszabadíthatják. Ez segíti a hálózati terhelések kiegyensúlyozását, és további energiaellátást biztosít a csúcsidőszakokban. Bevételtermelés: A V2G technológia segítségével a járműtulajdonosok csatlakoztathatják elektromos járműveiket a hálózathoz, visszaértékesíthetik az áramot, és ennek megfelelő bevételre vagy ösztönzőkre tehetnek szert. Ez további bevételi forrást jelent az elektromos jármű tulajdonosai számára. Csökkentett szén-dioxid-kibocsátás: A hagyományos szennyező energiaforrásoktól való függőség csökkentésével a V2G-képes elektromos járművek csökkenthetik a szén-dioxid és más üvegházhatású gázok kibocsátását, ami pozitív környezeti hatásokkal jár. Fokozott hálózati rugalmasság: A V2G technológia lehetővé teszi a dinamikus hálózatgazdálkodást, javítva a stabilitást és a megbízhatóságot. Lehetővé teszi a hálózat kínálati-keresleti egyensúlyának rugalmas kiigazítását a valós idejű körülmények alapján, ezáltal növelve a hálózat alkalmazkodóképességét és működési hatékonyságát.