V2H V2G V2L การชาร์จแบบสองทิศทางมีประโยชน์อย่างไร?

การชาร์จแบบสองทิศทางมีประโยชน์อะไรบ้าง?
เครื่องชาร์จแบบสองทิศทางสามารถใช้งานได้สองแบบ แบบแรกและเป็นที่พูดถึงมากที่สุดคือ Vehicle-to-grid หรือ V2G ซึ่งออกแบบมาเพื่อส่งหรือส่งออกพลังงานเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้าเมื่อมีความต้องการสูง หากรถยนต์หลายพันคันที่ใช้เทคโนโลยี V2G เสียบปลั๊กและเปิดใช้งาน เทคโนโลยีนี้จะมีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงวิธีการจัดเก็บและผลิตไฟฟ้าในระดับมหาศาล รถยนต์ไฟฟ้ามีแบตเตอรี่ขนาดใหญ่และทรงพลัง ดังนั้นพลังงานรวมของรถยนต์หลายพันคันที่ใช้ V2G จึงอาจมีมหาศาล โปรดทราบว่า V2X เป็นคำที่บางครั้งใช้อธิบายรูปแบบทั้งสามแบบที่อธิบายไว้ด้านล่าง

Vehicle-to-grid หรือ V2G – EV ส่งออกพลังงานเพื่อสนับสนุนโครงข่ายไฟฟ้า
พลังงานจากยานพาหนะถึงบ้านหรือ V2H – EV ใช้เพื่อจ่ายไฟให้บ้านหรือธุรกิจ
Vehicle-to-load หรือ V2L * – EV สามารถใช้จ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือชาร์จ EV อื่นๆ ได้
* V2L ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องชาร์จแบบสองทิศทางในการทำงาน

การใช้งานเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าแบบสองทิศทางประการที่สองคือการชาร์จแบบ Vehicle-to-home หรือ V2H ดังที่ชื่อบอกไว้ V2H ช่วยให้รถยนต์ไฟฟ้าสามารถใช้งานเสมือนระบบแบตเตอรี่ภายในบ้าน เพื่อกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินและจ่ายไฟให้บ้านของคุณ ยกตัวอย่างเช่น ระบบแบตเตอรี่ภายในบ้านทั่วไป เช่น Tesla Powerwall มีความจุ 13.5 กิโลวัตต์ชั่วโมง ในทางตรงกันข้าม รถยนต์ไฟฟ้าทั่วไปมีความจุ 65 กิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งเทียบเท่ากับ Tesla Powerwall เกือบห้าตัว ด้วยความจุของแบตเตอรี่ที่สูง รถยนต์ไฟฟ้าที่ชาร์จเต็มแล้วสามารถรองรับบ้านทั่วไปได้หลายวันติดต่อกันหรือมากกว่านั้น เมื่อใช้ร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา

ยานพาหนะสู่กริด – V2G
ระบบ Vehicle-to-grid (V2G) คือระบบที่พลังงานแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าที่เก็บไว้จำนวนเล็กน้อยจะถูกส่งออกไปยังโครงข่ายไฟฟ้าเมื่อจำเป็น โดยขึ้นอยู่กับข้อตกลงการให้บริการ การเข้าร่วมโครงการ V2G จำเป็นต้องใช้เครื่องชาร์จไฟฟ้ากระแสตรงแบบสองทิศทางและรถยนต์ไฟฟ้าที่รองรับ แน่นอนว่ามีแรงจูงใจทางการเงินให้ทำเช่นนี้ และเจ้าของรถยนต์ไฟฟ้าจะได้รับเครดิตหรือค่าไฟฟ้าที่ลดลง รถยนต์ไฟฟ้าที่รองรับ V2G ยังช่วยให้เจ้าของรถยนต์สามารถเข้าร่วมโครงการโรงไฟฟ้าเสมือน (VPP) เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของโครงข่ายไฟฟ้าและจ่ายไฟฟ้าในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด ปัจจุบันมีรถยนต์ไฟฟ้าเพียงไม่กี่รุ่นเท่านั้นที่รองรับ V2G และระบบชาร์จไฟฟ้ากระแสตรงแบบสองทิศทาง ซึ่งรวมถึง Nissan Leaf (ZE1) รุ่นหลัง และ Mitsubishi Outlander หรือ Eclipse ปลั๊กอินไฮบริด

แม้จะมีการประชาสัมพันธ์ แต่ปัญหาหนึ่งของการเปิดตัวเทคโนโลยี V2G คือความท้าทายด้านกฎระเบียบและการขาดโปรโตคอลและตัวเชื่อมต่อการชาร์จแบบสองทิศทางมาตรฐาน เครื่องชาร์จแบบสองทิศทาง เช่นเดียวกับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ ถือเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการผลิตพลังงาน และต้องเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยและการปิดระบบตามกฎระเบียบทั้งหมดในกรณีที่เกิดไฟฟ้าดับ เพื่อแก้ไขปัญหาความซับซ้อนเหล่านี้ ผู้ผลิตรถยนต์บางราย เช่น ฟอร์ด ได้พัฒนาระบบชาร์จแบบสองทิศทางไฟฟ้ากระแสสลับอย่างง่าย ซึ่งทำงานร่วมกับรถยนต์ไฟฟ้าของฟอร์ดเพื่อจ่ายไฟให้กับบ้านเรือนเท่านั้น แทนที่จะส่งไฟฟ้าไปยังโครงข่ายไฟฟ้า ในขณะที่ผู้ผลิตรายอื่น เช่น นิสสัน ใช้เครื่องชาร์จแบบสองทิศทางอเนกประสงค์ เช่น Wallbox Quasar ซึ่งจะอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับประโยชน์ของเทคโนโลยี V2G
ปัจจุบัน รถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่มีพอร์ตชาร์จแบบ CCS DC มาตรฐาน ปัจจุบัน รถยนต์ไฟฟ้ารุ่นเดียวที่ใช้พอร์ต CCS สำหรับการชาร์จแบบสองทิศทางคือ Ford F-150 Lightning EV ที่เพิ่งเปิดตัวไป อย่างไรก็ตาม จะมีรถยนต์ไฟฟ้าที่มีพอร์ตเชื่อมต่อ CCS มากขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้ที่รองรับทั้ง V2H และ V2G โดย VW ประกาศว่ารถยนต์ไฟฟ้า ID ของตนอาจรองรับการชาร์จแบบสองทิศทางได้ในปี 2023
2. ยานพาหนะถึงบ้าน – V2H
ระบบ Vehicle-to-home (V2H) คล้ายกับ V2G แต่พลังงานจะถูกนำไปใช้ในพื้นที่เพื่อจ่ายไฟให้บ้านแทนที่จะถูกป้อนเข้าสู่ระบบไฟฟ้า ซึ่งทำให้ EV สามารถทำงานได้เหมือนระบบแบตเตอรี่บ้านทั่วไป ช่วยเพิ่มความสามารถในการพึ่งพาตนเอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา อย่างไรก็ตาม ประโยชน์ที่เห็นได้ชัดที่สุดของ V2H คือความสามารถในการจ่ายพลังงานสำรองในช่วงที่ไฟฟ้าดับ

เพื่อให้ V2H ทำงานได้ จำเป็นต้องมีเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าแบบสองทิศทางที่ใช้งานร่วมกันได้ และอุปกรณ์เพิ่มเติม รวมถึงมิเตอร์วัดพลังงาน (CT meter) ที่ติดตั้งอยู่ที่จุดเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้าหลัก มิเตอร์ CT จะตรวจสอบการไหลของพลังงานเข้าและออกจากโครงข่ายไฟฟ้า เมื่อระบบตรวจพบพลังงานไฟฟ้าที่ระบบใช้ไปในบ้านของคุณ ระบบจะส่งสัญญาณไปยังเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าแบบสองทิศทางให้ปล่อยพลังงานในปริมาณที่เท่ากัน ซึ่งจะชดเชยพลังงานที่ดึงมาจากโครงข่ายไฟฟ้า เช่นเดียวกัน เมื่อระบบตรวจพบพลังงานที่ส่งออกจากแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา ระบบจะเบี่ยงเบนพลังงานนั้นไปชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งคล้ายกับการทำงานของเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าอัจฉริยะ เพื่อให้สามารถสำรองไฟฟ้าได้ในกรณีไฟฟ้าดับหรือเกิดเหตุฉุกเฉิน ระบบ V2H จะต้องสามารถตรวจจับไฟฟ้าดับของโครงข่ายไฟฟ้าและแยกไฟฟ้าออกจากเครือข่ายโดยใช้สวิตช์คอนแทคเตอร์อัตโนมัติ ซึ่งเรียกว่า Islanding และอินเวอร์เตอร์แบบสองทิศทางทำงานโดยพื้นฐานแล้วเป็นอินเวอร์เตอร์แบบออฟกริดที่ใช้แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า จำเป็นต้องมีอุปกรณ์แยกโครงข่ายไฟฟ้าเพื่อให้สามารถสำรองไฟฟ้าได้ เช่นเดียวกับอินเวอร์เตอร์ไฮบริดที่ใช้ในระบบแบตเตอรี่สำรอง