V2G tehnoloģija un tās pašreizējais statuss mājās un ārzemēs

V2G tehnoloģija un tās pašreizējais statuss mājās un ārzemēs

Kas ir V2G tehnoloģija?
V2G tehnoloģija attiecas uz divvirzienu enerģijas pārraidi starp transportlīdzekļiem un elektrotīklu. V2G, saīsinājums no “Vehicle-to-Grid” (transportlīdzekļa un tīkla savienojums), ļauj elektrotransportlīdzekļiem uzlādēties, izmantojot elektrotīklu, vienlaikus padodot uzkrāto enerģiju atpakaļ tīklā. V2G tehnoloģijas galvenais mērķis ir uzlabot elektrotransportlīdzekļu braukšanas iespējas bez izmešiem un nodrošināt elektrotīklam barošanas atbalstu un regulēšanas pakalpojumus.

Izmantojot V2G tehnoloģiju, elektrotransportlīdzekļi var darboties kā enerģijas uzkrāšanas ierīces, padodot lieko elektroenerģiju atpakaļ tīklā, lai to varētu izmantot citi patērētāji. Maksimālās tīkla slodzes periodos V2G tehnoloģija ļauj atbrīvot uzkrāto transportlīdzekļa enerģiju atpakaļ tīklā, palīdzot līdzsvarot slodzi. Savukārt zemas tīkla slodzes periodos elektrotransportlīdzekļi var ņemt enerģiju no tīkla, lai uzlādētu savus akumulatorus. Elektrotransportlīdzekļi absorbē elektroenerģiju zemas tīkla slodzes periodos un atbrīvo to augstas tīkla slodzes periodos, tādējādi gūstot peļņu no cenu starpības. Ja V2G tiks pilnībā realizēts, katru elektrotransportlīdzekli varētu uzskatīt par miniatūru pārnēsājamo akumulatoru: pieslēgšana zemas tīkla slodzes laikā automātiski uzkrāj enerģiju, savukārt augstas tīkla slodzes laikā transportlīdzekļa akumulatorā uzkrāto enerģiju var pārdot atpakaļ tīklā, lai nopelnītu cenu starpību.

Pašreizējais V2G statuss Ķīnā Ķīnai pieder pasaulē lielākais elektrotransportlīdzekļu parks, kas rada milzīgu tirgus potenciālu transportlīdzekļu un tīkla (V2G) mijiedarbībai. Kopš 2020. gada valsts ir ieviesusi vairākas politikas V2G tehnoloģijas attīstībai, un tādas atzītas institūcijas kā Tsinghua Universitāte un Džedzjanas Universitāte veic padziļinātus pētījumus. 17. maijā Nacionālā attīstības un reformu komisija un Nacionālā enerģētikas pārvalde publicēja īstenošanas atzinumus par uzlādes infrastruktūras būvniecības paātrināšanu, lai labāk atbalstītu jaunas enerģijas transportlīdzekļus lauku apvidos un lauku atdzīvināšanu. Dokumentā ierosināts: veicināt pētījumus par tādām galvenajām tehnoloģijām kā divvirzienu mijiedarbība starp elektrotransportlīdzekļiem un tīklu (V2G) un koordinēta fotoelektriskās enerģijas ražošanas, enerģijas uzkrāšanas un uzlādes vadība. Tajā arī tiek pētīta integrētas uzlādes infrastruktūras izveide, kas nodrošina fotoelektriskās enerģijas ražošanu, enerģijas uzkrāšanu un uzlādi lauku apvidos, kur uzlādes staciju izmantošanas rādītāji ir zemi. Pīķa un ārpuspīķa stundu elektroenerģijas cenu politikas ieviešana stimulēs lietotājus uzlādēt transportlīdzekļus ārpus pīķa stundām. Līdz 2030. gadam tiks atceltas pieprasījuma (jaudas) maksas centralizētajām uzlādes un akumulatoru apmaiņas iekārtām, kas darbojas saskaņā ar divdaļīgu tarifu sistēmu. Tīkla uzņēmumu sadales tīkla būvniecības investīciju efektivitātes ierobežojumi tiks atviegloti, pilnībā iekļaujot atgūšanu pārvades un sadales tarifos. Pielietojuma gadījums: Šanhajā ir trīs V2G demonstrācijas zonas, kurās iesaistītas vairāk nekā desmit elektrotransportlīdzekļi, kas mēnesī izlādē aptuveni 500 kWh ar ieņēmumu likmi 0,8 jenas par kWh. 2022. gadā Čuncjinā tika pabeigts 48 stundu pilnas reaģēšanas uzlādes/izlādes cikls elektrotransportlīdzekļam, kopumā patērējot 44 kWh. Turklāt citi Ķīnas reģioni aktīvi pēta V2G pilotiniciatīvas, piemēram, Pekinas Renji ēkas V2G demonstrācijas projektu un Pekinas Ķīnas Re centra V2G demonstrācijas projektu. 2021. gadā BYD uzsāka piecu gadu programmu, lai piegādātu Levo Mobility LLC līdz 5000 V2G aprīkotu vidējas un lielas jaudas tīri elektrisku transportlīdzekļu. Ārvalstu V2G ainavas valstis Eiropā un Amerikā ir īpaši uzsvērušas V2G tehnoloģiju, jau agrīnā stadijā ieviešot skaidru politikas atbalstu. Jau 2012. gadā Delavēras Universitāte uzsāka eV2gSM pilotprojektu, kura mērķis bija novērtēt elektrotransportlīdzekļu potenciālu un ekonomisko vērtību, nodrošinot frekvences regulēšanas pakalpojumus PJM tīklam V2G apstākļos, lai mazinātu atjaunojamās enerģijas raksturīgo intermitāciju. Lai Delavēras Universitātes relatīvi mazjaudas elektrotransportlīdzekļi varētu piedalīties frekvences regulēšanas tirgū, pilotprojekts samazināja minimālo jaudas prasību frekvences regulēšanas pakalpojumu sniedzējiem no 500 kilovatiem līdz aptuveni 100 kilovatiem. 2014. gadā ar ASV Aizsardzības departamenta un Kalifornijas Enerģētikas komisijas atbalstu Losandželosas Gaisa spēku bāzē tika uzsākts demonstrācijas projekts. 2016. gada novembrī Federālā enerģētikas regulēšanas komisija (FERC) ierosināja normatīvos grozījumus, lai atvieglotu enerģijas uzglabāšanas un izkliedēto energoresursu (DER) integratoru ienākšanu elektroenerģijas tirgos. Kopumā ASV pilotprojekta validācija šķiet samērā visaptveroša, un, visticamāk, tiks pabeigti papildinoši politikas mehānismi nākamā viena līdz divu gadu laikā, tādējādi veicinot V2G būtisku komerciālu darbību. Eiropas Savienībā SEEV4-City programma tika uzsākta 2016. gadā, piešķirot 5 miljonus eiro sešu projektu atbalstam piecās valstīs. Šī iniciatīva koncentrējas uz to, lai mikrotīklos varētu integrēt atjaunojamo enerģiju, izmantojot V2H, V2B un V2N lietojumprogrammas. 2018. gadā Apvienotās Karalistes valdība paziņoja par aptuveni 30 miljonu sterliņu mārciņu finansējuma piešķiršanu 21 V2G projektam. Šī finansējuma mērķis ir pārbaudīt attiecīgos tehnoloģiskās pētniecības un attīstības rezultātus, vienlaikus nosakot tirgus iespējas šādām tehnoloģijām.

V2G tehnoloģijas ierīču saderības tehniskās grūtības un izaicinājumi:

Savietojamība starp dažādiem transportlīdzekļiem, akumulatoriem un elektrotīkliem rada ievērojamas problēmas. Augstas savietojamības nodrošināšana komunikācijas protokolos un uzlādes/izlādes saskarnēs starp transportlīdzekļiem un tīklu ir būtiska efektīvai enerģijas pārnešanai un mijiedarbībai. Tīkla pielāgojamība: Liela skaita elektrotransportlīdzekļu integrēšana tīkla enerģijas mijiedarbības sistēmās var radīt problēmas esošajai tīkla infrastruktūrai. Risināmie jautājumi ietver tīkla slodzes pārvaldību, tīkla uzticamību un stabilitāti, kā arī tīkla elastību EV uzlādes pieprasījumu apmierināšanā. Tehniskās problēmas: V2G sistēmām ir jāpārvar vairāki tehniski šķēršļi, piemēram, ātras uzlādes un izlādes tehnoloģijas, akumulatoru pārvaldības vadības sistēmas un tīkla savienošanas metodes. Šīs problēmas prasa nepārtrauktus eksperimentus, pētniecību un attīstību. Transportlīdzekļu akumulatoru pārvaldība: Elektrotransportlīdzekļiem akumulators kalpo kā kritiska enerģijas uzkrāšanas ierīce. V2G sistēmās precīza akumulatora pārvaldības kontrole ir būtiska, lai līdzsvarotu tīkla prasības ar akumulatora ilgmūžības apsvērumiem. Uzlādes/izlādes efektivitāte un ātrums: Ļoti efektīvu uzlādes un izlādes procesu sasniegšana ir ļoti svarīga V2G tehnoloģijas veiksmīgai pielietošanai. Ir jāizstrādā uzlabotas uzlādes tehnoloģijas, lai uzlabotu enerģijas pārneses efektivitāti un ātrumu, vienlaikus samazinot enerģijas zudumus. Tīkla stabilitāte: V2G tehnoloģija ietver elektrotransportlīdzekļu integrēšanu tīklā, radot paaugstinātas prasības tīkla stabilitātei un drošībai. Lai nodrošinātu energosistēmas uzticamību un stabilitāti, ir jārisina iespējamās problēmas, kas rodas, integrējot liela mēroga transportlīdzekļus tīklā. Tirgus mehānismi: Arī V2G sistēmu komerciālais modelis un tirgus mehānismi rada izaicinājumus. Ir nepieciešama rūpīga apsvēršana un risinājumi, lai līdzsvarotu ieinteresēto personu intereses, izveidotu saprātīgas tarifu struktūras un stimulētu lietotāju dalību V2G enerģijas apmaiņā.

V2G tehnoloģijas pielietojuma priekšrocības:

Enerģijas pārvaldība: V2G tehnoloģija ļauj elektriskajiem transportlīdzekļiem atgriezt elektroenerģiju tīklā, veicinot divvirzienu enerģijas plūsmu. Tas palīdz līdzsvarot tīkla slodzes, uzlabot tīkla stabilitāti un uzticamību, kā arī samazināt atkarību no piesārņojošiem enerģijas avotiem, piemēram, tradicionālajām ogļu elektroenerģijas ražošanas iekārtām. Enerģijas uzglabāšana: Elektriskie transportlīdzekļi var darboties kā daļa no izkliedētām enerģijas uzglabāšanas sistēmām, uzglabājot lieko elektroenerģiju un atbrīvojot to, kad tas nepieciešams. Tas palīdz līdzsvarot tīkla slodzes un nodrošina papildu jaudas atbalstu pīķa periodos. Ieņēmumu gūšana: Izmantojot V2G tehnoloģiju, transportlīdzekļu īpašnieki var pieslēgt savus elektriskos transportlīdzekļus tīklam, pārdodot elektroenerģiju atpakaļ un gūstot atbilstošus ienākumus vai stimulus. Tas nodrošina papildu ieņēmumu plūsmu elektrotransportlīdzekļu īpašniekiem. Samazinātas oglekļa emisijas: Samazinot atkarību no tradicionālajiem piesārņojošajiem enerģijas avotiem, ar V2G darbināmi elektriskie transportlīdzekļi var samazināt oglekļa dioksīda un citu siltumnīcefekta gāzu emisijas, radot pozitīvu ietekmi uz vidi. Uzlabota tīkla elastība: V2G tehnoloģija veicina dinamisku tīkla pārvaldību, uzlabojot stabilitāti un uzticamību. Tā ļauj elastīgi pielāgot tīkla pieprasījuma un piedāvājuma līdzsvaru, pamatojoties uz reāllaika apstākļiem, tādējādi palielinot tīkla pielāgojamību un darbības efektivitāti.