V2G tækni og núverandi staða hennar heima og erlendis

V2G tækni og núverandi staða hennar heima og erlendis

Hvað er V2G tækni?
V2G tækni vísar til tvíátta orkuflutnings milli ökutækja og raforkukerfisins. V2G, skammstöfun fyrir „Vehicle-to-Grid“, gerir rafknúnum ökutækjum kleift að hlaða í gegnum raforkukerfið og samtímis fæða geymda orku aftur inn á raforkukerfið. Megintilgangur V2G tækninnar er að auka losunarlausa akstursgetu rafknúinna ökutækja og veita stuðning við aflgjafa og stjórnun á raforkukerfinu.

Með V2G tækni geta rafknúin ökutæki virkað sem orkugeymslur og sent umframorku aftur inn á raforkunetið til notkunar fyrir aðra notendur. Á annatíma í eftirspurn eftir raforkunetinu gerir V2G tækni það kleift að losa geymda orku ökutækja aftur inn á raforkunetið, sem hjálpar til við að jafna álag. Aftur á móti, á tímabilum lítillar eftirspurnar eftir raforkunetinu geta rafknúin ökutæki dregið orku úr raforkunetinu til að hlaða hana. Rafknúin ökutæki taka upp rafmagn á tímabilum lítillar álags á raforkunetið og losa það á tímabilum mikillar álags á raforkunetið, og þannig hagnast á verðmismuninum. Ef V2G verður að fullu að veruleika, mætti ​​líta á hvert rafknúið ökutæki sem smækkaðan rafmagnsbanka: tenging við rafmagn þegar lítið álag er á raforkunetið geymir sjálfkrafa orku, en við mikið álag er hægt að selja orkuna sem er geymda í rafhlöðu ökutækisins aftur til raforkunetsins til að vinna sér inn verðmismuninn.

Núverandi staða V2G í Kína Kína býr yfir stærsta rafbílaflota heims og býður upp á gríðarlega markaðsmöguleika fyrir samskipti milli ökutækja og raforkunetis (V2G). Frá árinu 2020 hefur ríkið kynnt margar stefnur til að efla V2G tækni, þar sem þekktar stofnanir eins og Tsinghua-háskólinn og Zhejiang-háskólinn hafa framkvæmt ítarlegar rannsóknir. Þann 17. maí gáfu Þróunar- og umbótanefnd Bandaríkjanna og Orkustofnun Bandaríkjanna út framkvæmdarálit um hraða uppbyggingu hleðsluinnviða til að styðja betur við ný orkutæki á landsbyggðinni og endurlífgun landsbyggðarinnar. Í skjalinu er lagt til: að hvetja til rannsókna á lykiltækni eins og tvíátta samskipti milli rafbíla og raforkunetsins (V2G) og samræmda stjórnun á sólarorkuframleiðslu, orkugeymslu og hleðslu. Það kannar einnig að koma á fót samþættum hleðsluinnviðum sem veita sólarorkuframleiðslu, orkugeymslu og hleðslu á landsbyggðinni þar sem nýtingarhlutfall hleðslustöðva er lágt. Innleiðing verðlagningarstefnu fyrir rafmagn á háannatíma og utan háannatíma mun hvetja notendur til að hlaða utan háannatíma. Fyrir árið 2030 skal fella niður eftirspurnargjöld (afkastagetugjöld) fyrir miðlægar hleðslu- og rafhlöðuskiptaaðstöður sem starfa samkvæmt tveggja þátta gjaldskrárkerfi. Takmörkunum á skilvirkni fjárfestinga í uppbyggingu dreifikerfa fyrir raforkukerf skal slakað á og full endurheimt skal vera hluti af flutnings- og dreifingargjöldum. Dæmi um notkun: Sjanghæ hýsir þrjú V2G sýningarsvæði sem fela í sér yfir tíu rafbíla, sem losa um það bil 500 kWh mánaðarlega með tekjum upp á 0,8 ¥ á kWh. Árið 2022 lauk Chongqing 48 klukkustunda hleðslu-/afhleðsluferli með fullri svörun fyrir rafbíl, sem gleypti 44 kWh samanlagt. Að auki eru önnur svæði í Kína að kanna virkan V2G tilraunaverkefni, svo sem V2G sýningarverkefnið í Beijing Renji byggingunni og V2G sýningarverkefnið í Beijing China Re Centre. Árið 2021 hóf BYD fimm ára áætlun til að afhenda allt að 5.000 V2G-virk meðalstór og þung rafknúin ökutæki til Levo Mobility LLC. Lönd í Evrópu og Ameríku sem búa við V2G-landslag erlendis hafa lagt sérstaka áherslu á V2G-tækni og kynnt skýran stefnumótunarstuðning snemma á stigi. Árið 2012 hóf Háskólinn í Delaware tilraunaverkefnið eV2gSM, sem miðaði að því að meta möguleika og efnahagslegt gildi rafknúinna ökutækja sem veita tíðnistýringarþjónustu til PJM-netsins við V2G-skilyrði til að draga úr óstöðugleika endurnýjanlegrar orku. Til að gera tiltölulega orkulitlum rafknúnum ökutækjum Háskólans í Delaware kleift að taka þátt í tíðnistýringarmarkaðnum lækkaði tilraunaverkefnið lágmarksaflskröfur fyrir þjónustuaðila sem bjóða upp á tíðnistýringu úr 500 kílóvöttum í um það bil 100 kílóvött. Árið 2014, með stuðningi frá bandaríska varnarmálaráðuneytinu og Kaliforníuorkunefndinni, hófst tilraunaverkefni á Los Angeles flugherstöðinni. Í nóvember 2016 lagði Sambandsorkueftirlitsnefndin (FERC) til reglugerðarbreytingar til að auðvelda aðgang orkugeymslu- og dreifðra orkuauðlindasamþættingaraðila (DER) að raforkumörkuðum. Í heildina virðist prófun á tilraunaverkefni í Bandaríkjunum tiltölulega ítarleg, þar sem líklegt er að viðbótarstefnumótun verði fullmótuð innan næstu eins til tveggja ára, sem ýtir undir raunverulegan viðskiptalegan rekstur V2G. Í Evrópusambandinu hófst SEEV4-City áætlunin árið 2016 og úthlutaði 5 milljónum evra til að styðja við sex verkefni í fimm löndum. Þetta verkefni leggur áherslu á að gera örnetum kleift að samþætta endurnýjanlega orku í gegnum V2H, V2B og V2N forrit. Árið 2018 tilkynnti breska ríkisstjórnin um fjármögnun upp á um það bil 30 milljónir punda fyrir 21 V2G verkefni. Þessi fjármögnun miðar að því að prófa viðeigandi tæknilegar rannsóknar- og þróunarniðurstöður og jafnframt að greina markaðstækifæri fyrir slíka tækni.

Tæknilegir erfiðleikar og áskoranir varðandi samhæfni V2G tæknibúnaðar:

Samhæfni milli mismunandi ökutækja, rafhlöðu og raforkukerfa er veruleg áskorun. Að tryggja hátt samhæfni í samskiptareglum og hleðslu-/afhleðsluviðmótum milli ökutækja og raforkukerfa er nauðsynlegt fyrir skilvirka orkuflutning og samskipti. Aðlögunarhæfni raforkukerfa: Samþætting fjölda rafknúinna ökutækja í orkusamskiptakerfi raforkukerfa getur skapað áskoranir fyrir núverandi innviði raforkukerfa. Vandamál sem þarf að leysa eru meðal annars álagsstjórnun raforkukerfa, áreiðanleiki og stöðugleiki raforkukerfa og sveigjanleiki raforkukerfa til að mæta eftirspurn eftir hleðslu rafknúinna ökutækja. Tæknilegar áskoranir: V2G kerfi verða að yfirstíga margar tæknilegar hindranir, svo sem hraðhleðslu- og afhleðslutækni, stjórnkerfi fyrir rafhlöðustjórnun og tengingartækni við raforkukerfa. Þessar áskoranir krefjast stöðugra tilrauna, rannsókna og þróunar. Stjórnun ökutækjarafhlöðu: Fyrir rafknúin ökutæki þjónar rafhlaðan sem mikilvægur orkugeymir. Innan V2G kerfa er nákvæm stjórn á rafhlöðustjórnun nauðsynleg til að vega og meta eftirspurn eftir raforkukerfum á móti endingu rafhlöðunnar. Skilvirkni og hraði hleðslu-/afhleðslu: Að ná mjög skilvirkum hleðslu- og afhleðsluferlum er lykilatriði fyrir farsæla notkun V2G tækni. Þróa verður háþróaða hleðslutækni til að auka skilvirkni og hraða orkuflutnings og lágmarka orkutap. Stöðugleiki raforkunetsins: V2G tækni felur í sér að samþætta rafbíla sem hluta af raforkunetinu, sem setur auknar kröfur um stöðugleika og öryggi raforkunetsins. Hugsanleg vandamál sem kunna að koma upp vegna stórfelldrar samþættingar ökutækja við raforkunetið verða að vera tekin fyrir til að tryggja áreiðanleika og stöðugleika raforkukerfisins. Markaðskerfi: Viðskiptalíkanið og markaðskerfi fyrir V2G kerfi bjóða einnig upp á áskoranir. Vandleg íhugun og lausn er nauðsynleg til að vega og meta hagsmuni hagsmunaaðila, koma á sanngjörnum gjaldskrám og hvetja til þátttöku notenda í V2G orkuskiptum.

Kostir notkunar V2G tækni:

Orkustjórnun: V2G tækni gerir rafknúnum ökutækjum kleift að fæða rafmagn aftur inn á raforkukerfið, sem auðveldar tvíátta orkuflæði. Þetta hjálpar til við að jafna álag á raforkukerfið, auka stöðugleika og áreiðanleika þess og draga úr þörf fyrir mengandi orkugjafa eins og hefðbundna kolaorkuframleiðslu. Orkugeymsla: Rafknúin ökutæki geta virkað sem hluti af dreifðum orkugeymslukerfum, geymt umframrafmagn og losað það þegar þörf krefur. Þetta hjálpar til við að jafna álag á raforkukerfið og veitir viðbótarorkuframleiðslu á álagstímum. Tekjuöflun: Með V2G tækni geta ökutækjaeigendur tengt rafknúin ökutæki sín við raforkukerfið, selt rafmagn til baka og aflað samsvarandi tekna eða hvata. Þetta veitir eigendum rafknúinna ökutækja viðbótartekjulind. Minni kolefnislosun: Með því að minnka þörfina á hefðbundnum mengandi orkugjöfum geta rafknúin ökutæki sem knúin eru með V2G dregið úr losun koltvísýrings og annarra gróðurhúsalofttegunda, sem hefur jákvæð umhverfisáhrif. Aukinn sveigjanleiki í raforkukerfinu: V2G tækni auðveldar kraftmikla stjórnun raforkukerfisins, bætir stöðugleika og áreiðanleika. Hún gerir kleift að aðlaga jafnvægi framboðs og eftirspurnar raforkukerfisins sveigjanlega út frá rauntímaaðstæðum og eykur þannig aðlögunarhæfni og rekstrarhagkvæmni þess.