Hvað er tvíátta hleðsla?

Í flestum rafknúnum ökutækjum fer rafmagnið í eina átt - frá hleðslutækinu, innstungunni eða annarri aflgjafa inn í rafhlöðuna. Það fylgir augljós kostnaður fyrir notandann vegna rafmagnsins og þar sem búist er við að meira en helmingur allra bílasölu verði rafknúin fyrir lok áratugarins, eykst byrði á þegar ofþungaða veitukerfiðleika.

Tvíátta hleðsla gerir þér kleift að færa orku í hina áttina, frá rafhlöðunni yfir í eitthvað annað en drifrás bílsins. Við rafmagnsleysi getur rétt tengdur rafbíll sent rafmagn til baka í hús eða fyrirtæki og haldið rafmagninu gangandi í nokkra daga, ferli sem kallast flutningur frá bíl til heimilis (V2H) eða frá bíl til byggingar (V2B).

Rafknúinn ökutæki gæti einnig veitt rafmagn til raforkukerfisins þegar eftirspurn er mikil — til dæmis í hitabylgju þegar allir eru með loftkælingarnar sínar í gangi — og komið í veg fyrir óstöðugleika eða rafmagnsleysi. Þetta er þekkt sem tenging milli ökutækja og raforkukerfis (V2G).

Þar sem flestir bílar standa kyrrir 95% af tímanum er þetta freistandi aðferð.

En að eiga bíl með tvíátta hleðslu er aðeins hluti af jöfnunni. Þú þarft líka sérstaka hleðslutæki sem gerir orku kleift að flæða í báðar áttir. Við gætum séð það strax á næsta ári: Í júní tilkynnti dcbel, sem er staðsett í Montreal, að r16 Home Energy Station væri fyrsta tvíátta hleðslutækið fyrir rafbíla sem er vottað til notkunar í heimilum í Bandaríkjunum.

Önnur tvíátta hleðslutæki, Quasar 2 frá Wallbox, verður fáanleg fyrir Kia EV9 á fyrri hluta ársins 2024.

Auk vélbúnaðarins þarftu einnig samtengingarsamning frá rafveitunni þinni, sem tryggir að rafmagn sem sent er upp á við ofhlaði ekki raforkukerfið.

Og ef þú vilt endurheimta hluta af fjárfestingu þinni með V2G þarftu hugbúnað sem stýrir kerfinu til að viðhalda hleðslustigi sem þú ert ánægður með og færð þér jafnframt besta verðið fyrir orkuna sem þú selur til baka. Stóri aðilinn á því sviði er Fermata Energy, fyrirtæki með aðsetur í Charlottesville í Virginíu, stofnað árið 2010.

„Viðskiptavinir gerast áskrifendur að kerfinu okkar og við sjáum um allt þetta netverk,“ segir stofnandinn David Slutzky. „Þeir þurfa ekki að hugsa um það.“

Fermata hefur tekið þátt í fjölmörgum tilraunaverkefnum með V2G og V2H víðsvegar um Bandaríkin. Í Alliance Center, samvinnurými í Denver sem leggur áherslu á sjálfbærni, er Nissan Leaf tengdur við tvíátta hleðslutæki frá Fermata þegar ekki er verið að keyra um. Miðstöðin segir að hugbúnaður Fermata, sem spáir fyrir um hámarkshleðslutíma, geti sparað þeim 300 dollara á mánuði á rafmagnsreikningnum með því sem kallast hleðslustýring á bak við mælinn.

Í Burrillville í Rhode Island þénaði Leaf-bíll, sem var lagt við skólphreinsistöð, næstum 9.000 dollara á tveimur sumrum, samkvæmt Fermata, með því að losa rafmagn aftur út á raforkukerfið á háannatíma.

Eins og er eru flestar V2G uppsetningar smáar tilraunir í atvinnuskyni. En Slutzky segir að þjónusta fyrir heimili verði brátt alls staðar nálæg.

„Þetta er ekki framtíðin,“ segir hann. „Þetta er í raun þegar að gerast. Þetta er bara að fara að stækka.“

Tvíátta hleðsla: ökutæki að heimili
Einfaldasta formið af tvíátta rafmagni er þekkt sem „vehicle to load“, eða V2L. Með því er hægt að hlaða tjaldbúnað, rafmagnsverkfæri eða önnur rafmagnsökutæki (þekkt sem V2V). Það eru fleiri dramatísk notkunartilvik: Í fyrra tilkynnti þvagfæralæknirinn Christopher Yang frá Texas að hann hefði lokið sáðrásaraðgerð í rafmagnsleysi með því að knýja verkfæri sín með rafhlöðunni í Rivian R1T pallbílnum sínum.

Þú gætir líka heyrt hugtakið V2X, eða „ökutæki“ fyrir allt. Það er svolítið ruglingslegt samheiti sem getur verið regnhlífarhugtak fyrir V2H eða V2G eða jafnvel bara stýrða hleðslu, þekkt sem V1G. En aðrir í bílaiðnaðinum nota skammstöfunina, í öðru samhengi, til að þýða hvers konar samskipti milli ökutækisins og annars aðila, þar á meðal gangandi vegfarenda, götuljósa eða umferðargagnavera.

Af hinum ýmsu útgáfum af tvíátta hleðslu nýtur V2H mests stuðnings, þar sem loftslagsbreytingar af mannavöldum og illa viðhaldið rafmagnsnet hafa gert rafmagnsleysi mun algengari. Samkvæmt úttekt Wall Street Journal á alríkisgögnum voru yfir 180 útbreiddar og viðvarandi truflanir um Bandaríkin árið 2020, en þær voru færri en tveir tugir árið 2000.

Rafgeymsla rafbíla hefur nokkra kosti umfram dísel- eða própanrafstöðvar, þar á meðal að eftir hamfarir kemst rafmagn yfirleitt hraðar aftur á en með aðrar eldsneytisbirgðir. Og hefðbundnar rafstöðvar eru háværar og fyrirferðarmiklar og spúa frá sér eitruðum gufum.

Auk þess að veita neyðarafl getur V2H hugsanlega sparað þér peninga: Ef þú notar geymda orku til að knýja heimilið þitt þegar rafmagnsverð er hærra geturðu lækkað orkureikningana þína. Og þú þarft ekki samtengingarsamning því þú ert ekki að ýta rafmagni aftur inn á raforkunetið.

En notkun V2H í rafmagnsleysi er aðeins skynsamleg að vissu marki, segir orkugreinandinn Eisler.

„Ef þú ert að horfa upp á aðstæður þar sem raforkunetið er óáreiðanlegt og gæti jafnvel hrunið, verður þú að spyrja sjálfan þig hversu lengi það hrun mun vara,“ segir hann. „Ætlarðu að geta hlaðið rafbílinn þegar þú þarft á því að halda?“

Svipuð gagnrýni barst frá Tesla — á sama blaðamannafundi á fjárfestadegi í mars þar sem tilkynnt var að það myndi bæta við tvíátta virkni. Á þeim viðburði gerði Elon Musk, forstjóri, lítið úr eiginleikanum og sagði hann vera „mjög óþægilegan“.

„Ef þú tekur bílinn úr sambandi verður dimmt í húsinu þínu,“ sagði hann. Auðvitað yrði V2H bein keppinautur við Tesla Powerwall, sólarrafhlöðu Musks.

Tvíátta hleðsla: ökutæki við raforkunet

Húseigendur í mörgum ríkjum geta þegar selt umframorku sem þeir framleiða með sólarplötum á þökum sínum aftur inn á raforkunetið. Hvað ef meira en ein milljón rafbíla sem búist er við að verði seldir í Bandaríkjunum á þessu ári gætu gert slíkt hið sama?

Samkvæmt vísindamönnum við Háskólann í Rochester gætu ökumenn sparað á bilinu 120 til 150 dollara á ári í orkureikningi sínum.

V2G er enn á frumstigi — orkufyrirtæki eru enn að átta sig á því hvernig eigi að undirbúa raforkukerfið og hvernig eigi að greiða viðskiptavinum sem selja þeim kílóvattstundir. En tilraunaverkefni eru að hefjast um allan heim: Pacific Gas and Electric í Kaliforníu, stærsta veitufyrirtæki Bandaríkjanna, hefur hafið skráningu viðskiptavina í 11,7 milljóna dollara tilraunaverkefni til að finna út hvernig það muni að lokum samþætta tvíátta raforku.

Samkvæmt áætluninni munu heimili fá allt að 2.500 dollara í kostnað við uppsetningu tvíátta hleðslutækis og fá greitt fyrir að tæma rafmagn aftur út á rafkerfið þegar búist er við skorti. Þátttakendur gætu þénað á bilinu 10 til 50 dollara á viðburð, allt eftir því hversu mikil þörfin er og hversu mikla afkastagetu fólk er tilbúið að tæma, sagði Paul Doherty, talsmaður PG&E, við dot.LA í desember.

PG&E hefur sett sér það markmið að styðja 3 milljónir rafknúinna ökutækja á þjónustusvæði sínu fyrir árið 2030, og þar af geti meira en 2 milljónir þeirra stutt V2G.