Teknologi V2G dan status terkini di dalam dan luar negeri

Teknologi V2G dan status terkini di dalam dan luar negeri

Apa itu teknologi V2G?
Teknologi V2G mengacu pada transmisi energi dua arah antara kendaraan dan jaringan listrik. V2G, singkatan dari "Vehicle-to-Grid", memungkinkan kendaraan listrik untuk mengisi daya melalui jaringan listrik sekaligus menyalurkan kembali energi yang tersimpan ke jaringan. Tujuan utama teknologi V2G adalah untuk meningkatkan kemampuan berkendara tanpa emisi kendaraan listrik dan menyediakan dukungan pasokan daya serta layanan pengaturan untuk jaringan listrik.

Melalui teknologi V2G, kendaraan listrik dapat berfungsi sebagai perangkat penyimpanan energi, menyalurkan kelebihan listrik kembali ke jaringan listrik untuk digunakan oleh konsumen lain. Selama periode permintaan jaringan puncak, teknologi V2G memungkinkan pelepasan energi kendaraan yang tersimpan kembali ke jaringan listrik, membantu dalam penyeimbangan beban. Sebaliknya, selama periode permintaan jaringan rendah, kendaraan listrik dapat menarik energi dari jaringan untuk diisi ulang. Kendaraan listrik menyerap listrik selama periode beban jaringan rendah dan melepaskannya selama periode beban jaringan tinggi, sehingga mendapatkan keuntungan dari selisih harga. Jika V2G sepenuhnya terealisasi, setiap kendaraan listrik dapat dianggap sebagai bank daya mini: pengisian daya saat beban jaringan rendah secara otomatis menyimpan energi, sementara saat beban jaringan tinggi, energi yang tersimpan dalam baterai kendaraan dapat dijual kembali ke jaringan listrik untuk mendapatkan selisih harga.

Status V2G Saat Ini di Tiongkok Tiongkok memiliki armada kendaraan listrik terbesar di dunia, menghadirkan potensi pasar yang sangat besar untuk interaksi kendaraan-ke-jaringan (V2G). Sejak 2020, negara ini telah memperkenalkan berbagai kebijakan untuk memajukan teknologi V2G, dengan lembaga-lembaga terkemuka seperti Universitas Tsinghua dan Universitas Zhejiang yang melakukan penelitian mendalam. Pada 17 Mei, Komisi Pembangunan dan Reformasi Nasional dan Administrasi Energi Nasional mengeluarkan Opini Implementasi tentang Percepatan Pembangunan Infrastruktur Pengisian Daya untuk Mendukung Kendaraan Energi Baru di Daerah Pedesaan dan Revitalisasi Pedesaan dengan Lebih Baik. Dokumen tersebut mengusulkan: mendorong penelitian terhadap teknologi-teknologi utama seperti interaksi dua arah antara kendaraan listrik dan jaringan (V2G) dan kendali terkoordinasi pembangkit listrik tenaga fotovoltaik, penyimpanan energi, dan pengisian daya. Dokumen ini juga menjajaki pembangunan infrastruktur pengisian daya terintegrasi yang menyediakan pembangkit listrik tenaga fotovoltaik, penyimpanan energi, dan pengisian daya di daerah pedesaan dengan tingkat pemanfaatan tiang pengisian daya yang rendah. Penerapan kebijakan penetapan harga listrik puncak-di luar jam sibuk akan memberi insentif kepada pengguna untuk mengisi daya di luar jam sibuk. Pada tahun 2030, biaya permintaan (kapasitas) akan dibebaskan untuk fasilitas pengisian daya terpusat dan penggantian baterai yang beroperasi dengan sistem tarif dua bagian. Kendala efisiensi investasi pembangunan jaringan distribusi bagi perusahaan jaringan akan dilonggarkan, dengan pemulihan penuh terintegrasi ke dalam tarif transmisi dan distribusi. Contoh kasus: Shanghai memiliki tiga zona demonstrasi V2G yang melibatkan lebih dari sepuluh kendaraan listrik, yang mengeluarkan daya sekitar 500 kWh per bulan dengan tarif pendapatan ¥0,8 per kWh. Pada tahun 2022, Chongqing menyelesaikan siklus pengisian/pengosongan daya respons penuh selama 48 jam untuk sebuah kendaraan listrik, yang menyerap daya kumulatif sebesar 44 kWh. Selain itu, wilayah lain di Tiongkok secara aktif menjajaki inisiatif percontohan V2G, seperti proyek demonstrasi V2G Gedung Renji Beijing dan proyek demonstrasi V2G Pusat Re Tiongkok Beijing. Pada tahun 2021, BYD memulai program lima tahun untuk mengirimkan hingga 5.000 kendaraan listrik murni kelas menengah dan berat berteknologi V2G kepada Levo Mobility LLC. Lanskap V2G Luar Negeri Negara-negara di Eropa dan Amerika telah memberikan penekanan khusus pada teknologi V2G, dengan memperkenalkan dukungan kebijakan eksplisit pada tahap awal. Sejak tahun 2012, University of Delaware meluncurkan proyek percontohan eV2gSM, yang bertujuan untuk mengevaluasi potensi dan nilai ekonomi kendaraan listrik yang menyediakan layanan pengaturan frekuensi untuk jaringan PJM dalam kondisi V2G untuk mengurangi intermittensi inheren dari energi terbarukan. Untuk memungkinkan kendaraan listrik University of Delaware yang relatif berdaya rendah berpartisipasi dalam pasar pengaturan frekuensi, proyek percontohan tersebut menurunkan persyaratan daya minimum untuk penyedia layanan pengaturan frekuensi dari 500 kilowatt menjadi sekitar 100 kilowatt. Pada tahun 2014, dengan dukungan dari Departemen Pertahanan AS dan Komisi Energi California, sebuah proyek demonstrasi dimulai di Pangkalan Angkatan Udara Los Angeles. Pada bulan November 2016, Komisi Pengaturan Energi Federal (FERC) mengusulkan amandemen peraturan untuk memfasilitasi masuknya integrator penyimpanan energi dan sumber daya energi terdistribusi (DER) ke dalam pasar listrik. Secara keseluruhan, validasi percontohan di AS tampak relatif komprehensif, dengan mekanisme kebijakan pelengkap yang kemungkinan akan rampung dalam satu hingga dua tahun ke depan, sehingga mendorong V2G menuju operasi komersial yang substansial. Di Uni Eropa, program SEEV4-City dimulai pada tahun 2016, mengalokasikan €5 juta untuk mendukung enam proyek di lima negara. Inisiatif ini berfokus pada pemberdayaan jaringan mikro untuk mengintegrasikan energi terbarukan melalui aplikasi V2H, V2B, dan V2N. Pada tahun 2018, pemerintah Inggris mengumumkan pendanaan sekitar £30 juta untuk 21 proyek V2G. Pendanaan ini bertujuan untuk menguji hasil litbang teknologi yang relevan sekaligus mengidentifikasi peluang pasar untuk teknologi tersebut.

Kesulitan Teknis dan Tantangan Kompatibilitas Perangkat Teknologi V2G:

Kompatibilitas antar berbagai kendaraan, baterai, dan jaringan listrik menghadirkan tantangan yang signifikan. Memastikan kompatibilitas yang tinggi dalam protokol komunikasi dan antarmuka pengisian/pengosongan daya antara kendaraan dan jaringan sangat penting untuk transfer dan interaksi energi yang efektif. Adaptabilitas Jaringan: Mengintegrasikan sejumlah besar kendaraan listrik ke dalam sistem interaksi energi jaringan dapat menimbulkan tantangan bagi infrastruktur jaringan yang ada. Isu-isu yang memerlukan penyelesaian meliputi manajemen beban jaringan, keandalan dan stabilitas jaringan, serta fleksibilitas jaringan dalam mengakomodasi kebutuhan pengisian daya kendaraan listrik (EV). Tantangan Teknis: Sistem V2G harus mengatasi berbagai kendala teknis, seperti teknologi pengisian dan pengosongan daya yang cepat, sistem kendali manajemen baterai, dan teknik interkoneksi jaringan. Tantangan-tantangan ini menuntut eksperimen serta penelitian dan pengembangan yang berkelanjutan. Manajemen Baterai Kendaraan: Untuk kendaraan listrik, baterai berfungsi sebagai perangkat penyimpanan energi yang penting. Dalam sistem V2G, kontrol yang presisi atas manajemen baterai sangat penting untuk menyeimbangkan kebutuhan jaringan dengan pertimbangan umur baterai. Efisiensi dan Kecepatan Pengisian/Pengosongan Daya: Mencapai proses pengisian dan pengosongan daya yang sangat efisien sangat penting untuk keberhasilan penerapan teknologi V2G. Teknologi pengisian daya canggih harus dikembangkan untuk meningkatkan efisiensi dan kecepatan transfer energi sekaligus meminimalkan kehilangan energi. Stabilitas Jaringan: Teknologi V2G melibatkan integrasi kendaraan listrik sebagai bagian dari jaringan, yang menuntut stabilitas dan keamanan jaringan yang lebih tinggi. Potensi masalah yang timbul dari integrasi jaringan kendaraan skala besar harus diatasi untuk memastikan keandalan dan stabilitas sistem kelistrikan. Mekanisme Pasar: Model komersial dan mekanisme pasar untuk sistem V2G juga menghadirkan tantangan. Pertimbangan dan penyelesaian yang cermat diperlukan untuk menyeimbangkan kepentingan pemangku kepentingan, menetapkan struktur tarif yang wajar, dan memberi insentif bagi partisipasi pengguna dalam pertukaran energi V2G.

Keunggulan Aplikasi Teknologi V2G:

Manajemen Energi: Teknologi V2G memungkinkan kendaraan listrik untuk menyalurkan listrik kembali ke jaringan, memfasilitasi aliran energi dua arah. Hal ini membantu menyeimbangkan beban jaringan, meningkatkan stabilitas dan keandalan jaringan, serta mengurangi ketergantungan pada sumber energi berpolusi seperti pembangkit listrik tenaga batu bara tradisional. Penyimpanan Energi: Kendaraan listrik dapat berfungsi sebagai bagian dari sistem penyimpanan energi terdistribusi, menyimpan kelebihan listrik dan melepaskannya saat dibutuhkan. Hal ini membantu menyeimbangkan beban jaringan dan menyediakan dukungan daya tambahan selama periode puncak. Pembangkitan Pendapatan: Melalui teknologi V2G, pemilik kendaraan dapat menghubungkan kendaraan listrik mereka ke jaringan, menjual kembali listrik, dan mendapatkan pendapatan atau insentif yang sesuai. Hal ini memberikan aliran pendapatan tambahan bagi pemilik EV. Pengurangan Emisi Karbon: Dengan mengurangi ketergantungan pada sumber energi konvensional yang berpolusi, kendaraan listrik berkemampuan V2G dapat menurunkan karbon dioksida dan emisi gas rumah kaca lainnya, sehingga memberikan dampak positif terhadap lingkungan. Peningkatan Fleksibilitas Jaringan: Teknologi V2G memfasilitasi manajemen jaringan yang dinamis, meningkatkan stabilitas dan keandalan. Hal ini memungkinkan penyesuaian fleksibel pada keseimbangan pasokan-permintaan jaringan berdasarkan kondisi waktu nyata, sehingga meningkatkan kemampuan beradaptasi dan efisiensi operasional jaringan.