Čo je obojsmerné nabíjanie?

Pri väčšine elektromobilov ide elektrina jedným smerom – z nabíjačky, zásuvky alebo iného zdroja energie do batérie. Pre používateľa to predstavuje zjavné náklady na elektrinu a keďže sa očakáva, že do konca desaťročia budú elektromobily tvoriť viac ako polovicu všetkých predaných automobilov, čo predstavuje rastúcu záťaž pre už aj tak preťažené rozvodné siete.

Obojsmerné nabíjanie umožňuje presunúť energiu opačným smerom, z batérie do niečoho iného ako do pohonného ústrojenstva auta. Počas výpadku môže správne pripojený elektromobil poslať elektrinu späť do domu alebo firmy a udržiavať ju zapnutú niekoľko dní, čo je proces známy ako „vehicle-to-home“ (V2H) alebo „vehicle-to-building“ (V2B).

Ambicióznejšie by bolo, keby váš elektromobil dodával energiu do siete aj vtedy, keď je dopyt vysoký – napríklad počas vlny horúčav, keď všetci používajú klimatizáciu – a predišiel tak nestabilite alebo výpadkom prúdu. Tento proces je známy ako „vehicle-to-grid“ (V2G).

Vzhľadom na to, že väčšina áut stojí zaparkovaných 95 % času, je to lákavá stratégia.

Ale mať auto s obojsmernou schopnosťou je len časť rovnice. Potrebujete tiež špeciálnu nabíjačku, ktorá umožňuje tok energie oboma smermi. To by sme mohli vidieť už budúci rok: V júni spoločnosť dcbel so sídlom v Montreale oznámila, že jej domáca energetická stanica r16 sa stala prvou obojsmernou nabíjačkou pre elektromobily certifikovanou pre domáce použitie v USA.

Ďalšia obojsmerná nabíjačka, Quasar 2 od Wallboxu, bude pre Kia EV9 k dispozícii v prvej polovici roka 2024.

Okrem hardvéru budete potrebovať aj zmluvu o prepojení od vašej elektrárenskej spoločnosti, ktorá zabezpečí, že odosielanie energie proti prúdu nepreťaží sieť.

A ak chcete získať späť časť svojej investície pomocou V2G, budete potrebovať softvér, ktorý riadi systém tak, aby udržiaval úroveň nabíjania, s ktorou ste spokojní, a zároveň vám zabezpečil najlepšiu cenu za energiu, ktorú predávate späť. Veľkým hráčom v tejto oblasti je Fermata Energy, spoločnosť so sídlom v Charlottesville vo Virgínii, založená v roku 2010.

„Zákazníci sa prihlásia na odber našej platformy a my robíme všetky tie veci s mriežkou,“ hovorí zakladateľ David Slutzky. „Nemusia o tom premýšľať.“

Spoločnosť Fermata sa podieľala na mnohých pilotných projektoch V2G a V2H v USA. V Alliance Center, coworkingovom priestore v Denveri zameranom na udržateľnosť, je Nissan Leaf pripojený k obojsmernej nabíjačke Fermata, keď sa s ním nejazdí. Centrum tvrdí, že softvér spoločnosti Fermata na predikciu špičky dopytu dokáže ušetriť 300 dolárov mesačne na účte za elektrinu vďaka tzv. riadeniu dopytu za meračom.

V Burrillville na Rhode Islande zarobil Leaf zaparkovaný pri čistiarni odpadových vôd za dve letá takmer 9 000 dolárov, podľa spoločnosti Fermata, tým, že počas špičky vypúšťal elektrinu späť do siete.

V súčasnosti je väčšina zariadení V2G v malom komerčnom testovaní. Slutzky však hovorí, že rezidenčná služba bude čoskoro všadeprítomná.

„Toto nie je v budúcnosti,“ hovorí. „V skutočnosti sa to už deje. Len sa to čoskoro rozšíri.“

Obojsmerné nabíjanie: z vozidla domov
Najjednoduchšia forma obojsmerného napájania je známa ako „vehicle to load“ alebo V2L. S ňou môžete nabíjať kempingové vybavenie, elektrické náradie alebo iné elektrické vozidlo (známe ako V2V). Existujú aj dramatickejšie prípady použitia: Minulý rok texaský urológ Christopher Yang oznámil, že počas výpadku elektriny absolvoval vazektómiu tým, že svoje náradie napájal batériou zo svojho pick-upu Rivian R1T.

Môžete tiež počuť termín V2X alebo vozidlo pre všetko. Je to trochu mätúci všeobecný pojem, ktorý môže byť zastrešujúcim termínom pre V2H alebo V2G, alebo dokonca len pre riadené nabíjanie, známe ako V1G. Iní v automobilovom priemysle však používajú túto skratku v inom kontexte na označenie akejkoľvek komunikácie medzi vozidlom a inou entitou vrátane chodcov, pouličného osvetlenia alebo centier dopravných údajov.

Z rôznych iterácií obojsmerného nabíjania má V2H najširšiu podporu, pretože klimatické zmeny spôsobené človekom a zle udržiavané elektrické siete spôsobili, že výpadky sú oveľa bežnejšie. Podľa prehľadu federálnych údajov denníka Wall Street Journal došlo v roku 2020 v USA k viac ako 180 rozsiahlym trvalým výpadkom, čo je nárast oproti menej ako dvom desiatkam v roku 2000.

Úložisko energie v batériách elektromobilov má oproti naftovým alebo propánovým generátorom niekoľko výhod, vrátane toho, že po katastrofe sa dodávka elektriny zvyčajne obnoví rýchlejšie ako pri iných palivách. Tradičné generátory sú navyše hlučné, ťažkopádne a chrlia škodlivé výpary.

Okrem poskytovania núdzového napájania vám V2H môže potenciálne ušetriť peniaze: Ak používate uskladnenú energiu na napájanie svojej domácnosti, keď sú ceny elektriny vyššie, môžete znížiť svoje účty za energie. A nepotrebujete zmluvu o prepojení, pretože elektrinu nedodávate späť do siete.

Ale použitie V2H pri výpadku prúdu má zmysel len do určitej miery, hovorí energetický analytik Eisler.

„Ak sa pozriete na situáciu, v ktorej je sieť nespoľahlivá a môže dokonca dôjsť k jej zlyhaniu, musíte si položiť otázku, ako dlho bude tento kolaps trvať,“ hovorí. „Budete si môcť dané elektromobily dobiť, keď ich budete potrebovať?“

Podobná kritika prišla aj od Tesly – počas tej istej tlačovej konferencie pri príležitosti Dňa investorov v marci, na ktorej oznámila pridanie obojsmernej funkcie. Na tejto udalosti generálny riaditeľ Elon Musk túto funkciu bagatelizoval ako „mimoriadne nepohodlnú“.

„Ak odpojíte auto zo siete, váš dom sa stmaví,“ poznamenal. V2H by samozrejme bol priamym konkurentom Tesla Powerwall, Muskovej proprietárnej solárnej batérie.

Obojsmerné nabíjanie: vozidlo do siete

Majitelia domov v mnohých štátoch už teraz môžu predávať prebytočnú energiu, ktorú vytvoria pomocou strešných solárnych panelov, späť do siete. Čo ak by to isté dokázalo aj viac ako 1 milión elektromobilov, ktoré sa tento rok v USA očakávajú predať?

Podľa výskumníkov z Rochesterskej univerzity by vodiči mohli ušetriť na účtoch za energie 120 až 150 dolárov ročne.

V2G je stále v plienkach – energetické spoločnosti stále zisťujú, ako pripraviť sieť a ako platiť zákazníkom, ktorí im predávajú kilowatthodiny. Pilotné programy sa však spúšťajú po celom svete: kalifornská spoločnosť Pacific Gas and Electric, najväčší dodávateľ energií v USA, začala so zaraďovaním zákazníkov do pilotného projektu v hodnote 11,7 milióna dolárov, aby zistila, ako nakoniec integruje obojsmernosť.

Podľa plánu dostanú rezidenční zákazníci až 2 500 dolárov na náklady na inštaláciu obojsmernej nabíjačky a budú platení za spätné dodávanie elektriny do siete v prípade očakávaného nedostatku. V závislosti od závažnosti potreby a kapacity, ktorú sú ľudia ochotní vybiť, by účastníci mohli zarobiť 10 až 50 dolárov na podujatí, povedal v decembri pre dot.LA hovorca spoločnosti PG&E Paul Doherty.

Spoločnosť PG&E si stanovila cieľ do roku 2030 podporovať vo svojej oblasti služieb 3 milióny elektromobilov, pričom viac ako 2 milióny z nich budú schopné podporovať technológiu V2G.