Tecnologia V2G e seu estado atual no país e no exterior.

Tecnologia V2G e seu estado atual no país e no exterior.

O que é a tecnologia V2G?
A tecnologia V2G refere-se à transmissão bidirecional de energia entre veículos e a rede elétrica. V2G, abreviação de "Vehicle-to-Grid" (Veículo para Rede), permite que veículos elétricos sejam carregados através da rede elétrica, enquanto simultaneamente injetam energia armazenada de volta na rede. O principal objetivo da tecnologia V2G é aprimorar a capacidade de condução com zero emissões dos veículos elétricos e fornecer suporte ao fornecimento de energia e serviços de regulação para a rede elétrica.

Por meio da tecnologia V2G (Vehicle-to-Grid), os veículos elétricos podem funcionar como dispositivos de armazenamento de energia, devolvendo o excedente de eletricidade à rede para uso por outros consumidores. Durante os períodos de pico de demanda da rede, a tecnologia V2G permite a liberação da energia armazenada no veículo de volta para a rede, auxiliando no balanceamento de carga. Por outro lado, durante períodos de baixa demanda da rede, os veículos elétricos podem consumir energia da rede para recarregar. Os veículos elétricos absorvem eletricidade durante períodos de baixa carga na rede e a liberam durante períodos de alta carga, obtendo lucro com a diferença de preço. Se a tecnologia V2G for totalmente implementada, cada veículo elétrico poderá ser considerado um mini power bank: ao ser conectado à rede durante períodos de baixa carga, ele armazena energia automaticamente, enquanto durante períodos de alta carga, a energia armazenada na bateria do veículo pode ser vendida de volta para a rede, gerando lucro com a diferença de preço.

Situação atual do V2G na China: A China possui a maior frota de veículos elétricos do mundo, apresentando um imenso potencial de mercado para a interação veículo-rede (V2G). Desde 2020, o governo implementou diversas políticas para impulsionar a tecnologia V2G, com instituições renomadas como a Universidade Tsinghua e a Universidade Zhejiang conduzindo pesquisas aprofundadas. Em 17 de maio, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma e a Administração Nacional de Energia emitiram as Diretrizes de Implementação sobre a Aceleração da Construção de Infraestrutura de Recarga para Melhor Apoiar Veículos de Nova Energia em Áreas Rurais e a Revitalização Rural. O documento propõe: incentivar a pesquisa em tecnologias-chave, como a interação bidirecional entre veículos elétricos e a rede (V2G) e o controle coordenado da geração de energia fotovoltaica, armazenamento de energia e recarga. Também explora o estabelecimento de infraestrutura de recarga integrada, que forneça geração de energia fotovoltaica, armazenamento de energia e recarga em áreas rurais onde as taxas de utilização de pontos de recarga são baixas. A implementação de políticas de preços de eletricidade com diferenciação entre horários de pico e fora de pico incentivará os usuários a recarregar seus veículos durante esses horários. Até 2030, as tarifas de demanda (capacidade) serão isentas para instalações centralizadas de carregamento e troca de baterias que operam sob um sistema tarifário de duas partes. As restrições à eficiência do investimento em construção de redes de distribuição para empresas de rede serão flexibilizadas, com a recuperação total incorporada às tarifas de transmissão e distribuição. Caso de aplicação: Xangai abriga três zonas de demonstração V2G envolvendo mais de dez veículos elétricos, descarregando aproximadamente 500 kWh mensalmente a uma taxa de receita de ¥0,8 por kWh. Em 2022, Chongqing concluiu um ciclo completo de carga/descarga de 48 horas para um veículo elétrico, absorvendo 44 kWh cumulativamente. Além disso, outras regiões da China estão explorando ativamente iniciativas piloto de V2G, como o projeto de demonstração V2G do Edifício Renji em Pequim e o projeto de demonstração V2G do Centro de Energia Elétrica da China em Pequim. Em 2021, a BYD iniciou um programa de cinco anos para entregar até 5.000 veículos elétricos puros de médio e grande porte habilitados para V2G à Levo Mobility LLC. Cenário V2G no exterior: Países na Europa e na América têm dado especial ênfase à tecnologia V2G, introduzindo apoio político explícito desde o início. Já em 2012, a Universidade de Delaware lançou o projeto piloto eV2gSM, com o objetivo de avaliar o potencial e o valor econômico de veículos elétricos que fornecem serviços de regulação de frequência à rede PJM em condições V2G, para mitigar a intermitência inerente da energia renovável. Para permitir que os veículos elétricos de potência relativamente baixa da Universidade de Delaware participassem do mercado de regulação de frequência, o projeto piloto reduziu o requisito mínimo de potência para provedores de serviços de regulação de frequência de 500 quilowatts para aproximadamente 100 quilowatts. Em 2014, com o apoio do Departamento de Defesa dos EUA e da Comissão de Energia da Califórnia, um projeto de demonstração foi iniciado na Base Aérea de Los Angeles. Em novembro de 2016, a Comissão Federal de Regulamentação de Energia (FERC) propôs alterações regulatórias para facilitar a entrada de integradores de armazenamento de energia e recursos energéticos distribuídos (RED) nos mercados de eletricidade. De modo geral, a validação piloto nos EUA parece relativamente abrangente, com mecanismos políticos complementares que provavelmente serão finalizados nos próximos um a dois anos, impulsionando assim a tecnologia V2G para uma operação comercial substancial. Na União Europeia, o programa SEEV4-City teve início em 2016, alocando € 5 milhões para apoiar seis projetos em cinco países. Essa iniciativa concentra-se em permitir que microrredes integrem energia renovável por meio de aplicações V2H, V2B e V2N. Em 2018, o governo do Reino Unido anunciou um financiamento de aproximadamente £ 30 milhões para 21 projetos V2G. Esse financiamento visa testar resultados relevantes de P&D tecnológica, ao mesmo tempo que identifica oportunidades de mercado para essas tecnologias.

Dificuldades técnicas e desafios da compatibilidade de dispositivos com a tecnologia V2G:

A compatibilidade entre diferentes veículos, baterias e redes elétricas representa um desafio significativo. Garantir alta compatibilidade nos protocolos de comunicação e nas interfaces de carga/descarga entre os veículos e a rede é essencial para a transferência e interação eficazes de energia. Adaptabilidade da Rede: A integração de um grande número de veículos elétricos em sistemas de interação com a rede elétrica pode representar desafios para a infraestrutura existente. Questões que precisam ser resolvidas incluem o gerenciamento da carga da rede, a confiabilidade e a estabilidade da rede e a flexibilidade da rede para acomodar as demandas de carregamento de veículos elétricos. Desafios Técnicos: Os sistemas V2G devem superar múltiplos obstáculos técnicos, como tecnologias de carga e descarga rápidas, sistemas de controle de gerenciamento de baterias e técnicas de interconexão com a rede. Esses desafios exigem experimentação contínua e pesquisa e desenvolvimento. Gerenciamento da Bateria do Veículo: Para veículos elétricos, a bateria serve como um dispositivo crítico de armazenamento de energia. Em sistemas V2G, o controle preciso do gerenciamento da bateria é essencial para equilibrar as demandas da rede com as considerações sobre a longevidade da bateria. Eficiência e Velocidade de Carga/Descarga: Alcançar processos de carga e descarga altamente eficientes é crucial para a aplicação bem-sucedida da tecnologia V2G. Tecnologias avançadas de carregamento devem ser desenvolvidas para aumentar a eficiência e a velocidade da transferência de energia, minimizando as perdas. Estabilidade da rede: A tecnologia V2G envolve a integração de veículos elétricos à rede elétrica, impondo maiores exigências em termos de estabilidade e segurança. Problemas potenciais decorrentes da integração em larga escala de veículos à rede devem ser abordados para garantir a confiabilidade e a estabilidade do sistema elétrico. Mecanismos de mercado: O modelo comercial e os mecanismos de mercado para sistemas V2G também apresentam desafios. É necessário considerar e resolver cuidadosamente as questões envolvidas para equilibrar os interesses das partes interessadas, estabelecer estruturas tarifárias razoáveis ​​e incentivar a participação dos usuários na troca de energia V2G.

Vantagens de aplicação da tecnologia V2G:

Gestão de Energia: A tecnologia V2G permite que veículos elétricos devolvam eletricidade à rede, facilitando o fluxo bidirecional de energia. Isso auxilia no balanceamento das cargas da rede, aumentando a estabilidade e a confiabilidade da mesma e reduzindo a dependência de fontes de energia poluentes, como a geração de energia tradicional a carvão. Armazenamento de Energia: Veículos elétricos podem funcionar como parte de sistemas de armazenamento de energia distribuídos, armazenando o excedente de eletricidade e liberando-o quando necessário. Isso auxilia no balanceamento das cargas da rede e fornece suporte adicional de energia durante os períodos de pico. Geração de Receita: Por meio da tecnologia V2G, os proprietários de veículos podem conectar seus veículos elétricos à rede, vendendo eletricidade de volta e obtendo renda ou incentivos correspondentes. Isso proporciona uma fonte de receita adicional para os proprietários de veículos elétricos. Redução das Emissões de Carbono: Ao diminuir a dependência de fontes de energia poluentes convencionais, os veículos elétricos com tecnologia V2G podem reduzir as emissões de dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa, gerando impactos ambientais positivos. Maior Flexibilidade da Rede: A tecnologia V2G facilita o gerenciamento dinâmico da rede, melhorando a estabilidade e a confiabilidade. Isso permite ajustes flexíveis no equilíbrio entre oferta e demanda da rede com base em condições em tempo real, aumentando assim a adaptabilidade e a eficiência operacional da rede.