V2H V2G V2L การชาร์จแบบสองทิศทางมีประโยชน์อย่างไรบ้าง?

การชาร์จแบบสองทิศทางมีประโยชน์อย่างไรบ้าง?
เครื่องชาร์จแบบสองทิศทางสามารถใช้งานได้สองแอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน แอปพลิเคชันแรกและที่กล่าวถึงมากที่สุดคือ การส่งพลังงานจากรถยนต์สู่โครงข่ายไฟฟ้า หรือ V2G ซึ่งออกแบบมาเพื่อส่งหรือส่งออกพลังงานเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้าเมื่อความต้องการสูง หากรถยนต์หลายพันคันที่มีเทคโนโลยี V2G เชื่อมต่อและเปิดใช้งาน เทคโนโลยีนี้มีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงวิธีการจัดเก็บและผลิตไฟฟ้าในระดับมหาศาล รถยนต์ไฟฟ้ามีแบตเตอรี่ขนาดใหญ่และทรงพลัง ดังนั้นพลังงานรวมของรถยนต์หลายพันคันที่มี V2G จึงอาจมีมหาศาล โปรดทราบว่า V2X เป็นคำที่บางครั้งใช้เพื่ออธิบายทั้งสามรูปแบบที่กล่าวถึงด้านล่าง

ระบบส่งพลังงานจากรถยนต์สู่โครงข่ายไฟฟ้า หรือ V2G – รถยนต์ไฟฟ้าส่งออกพลังงานเพื่อสนับสนุนโครงข่ายไฟฟ้า
พลังงานจากรถยนต์สู่บ้าน หรือ V2H – พลังงานจากรถยนต์ไฟฟ้าถูกนำมาใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับบ้านหรือธุรกิจ
ระบบชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า (Vehicle-to-load หรือ V2L) * – รถยนต์ไฟฟ้าสามารถใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าคันอื่นได้
* V2L ไม่จำเป็นต้องใช้ที่ชาร์จแบบสองทิศทางในการทำงาน

การใช้งานที่สองของเครื่องชาร์จ EV แบบสองทิศทางคือการชาร์จจากรถยนต์สู่บ้าน หรือ V2H อย่างที่ชื่อบอกไว้ V2H ช่วยให้รถยนต์ไฟฟ้าสามารถใช้เป็นระบบแบตเตอรี่ในบ้านเพื่อเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินและจ่ายไฟให้กับบ้านได้ ตัวอย่างเช่น ระบบแบตเตอรี่ในบ้านทั่วไป เช่น Tesla Powerwall มีความจุ 13.5 kWh ในขณะที่รถยนต์ไฟฟ้าโดยเฉลี่ยมีความจุ 65 kWh ซึ่งเทียบเท่ากับ Tesla Powerwall เกือบห้าเครื่อง เนื่องจากความจุแบตเตอรี่ที่สูง รถยนต์ไฟฟ้าที่ชาร์จเต็มแล้วสามารถจ่ายไฟให้กับบ้านโดยเฉลี่ยได้หลายวันติดต่อกัน หรือนานกว่านั้นเมื่อใช้ร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา

การเชื่อมต่อยานพาหนะกับโครงข่ายไฟฟ้า – V2G
ระบบ Vehicle-to-Grid (V2G) คือระบบที่ส่งพลังงานจากแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าส่วนน้อยไปยังโครงข่ายไฟฟ้าเมื่อจำเป็น ขึ้นอยู่กับข้อตกลงการให้บริการ ในการเข้าร่วมโปรแกรม V2G จำเป็นต้องมีเครื่องชาร์จ DC แบบสองทิศทางและรถยนต์ไฟฟ้าที่รองรับ แน่นอนว่ามีแรงจูงใจทางการเงินในการทำเช่นนี้ โดยเจ้าของรถยนต์ไฟฟ้าจะได้รับเครดิตหรือค่าไฟฟ้าลดลง รถยนต์ไฟฟ้าที่มีระบบ V2G ยังช่วยให้เจ้าของสามารถเข้าร่วมโปรแกรมโรงไฟฟ้าเสมือน (VPP) เพื่อเพิ่มเสถียรภาพของโครงข่ายไฟฟ้าและจ่ายไฟในช่วงที่มีความต้องการสูงสุด ปัจจุบันมีรถยนต์ไฟฟ้าเพียงไม่กี่รุ่นที่มี V2G และความสามารถในการชาร์จ DC แบบสองทิศทาง ได้แก่ Nissan Leaf รุ่นใหม่ (ZE1) และรถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอิน Mitsubishi Outlander หรือ Eclipse

แม้จะมีการประชาสัมพันธ์อย่างกว้างขวาง แต่ปัญหาหนึ่งของการนำเทคโนโลยี V2G มาใช้คือความท้าทายด้านกฎระเบียบและการขาดโปรโตคอลและตัวเชื่อมต่อการชาร์จแบบสองทิศทางที่เป็นมาตรฐาน เครื่องชาร์จแบบสองทิศทาง เช่นเดียวกับอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ ถือเป็นรูปแบบหนึ่งของการผลิตพลังงานและต้องเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยและมาตรฐานการปิดระบบในกรณีที่ไฟฟ้าดับ เพื่อเอาชนะความซับซ้อนเหล่านี้ ผู้ผลิตรถยนต์บางราย เช่น ฟอร์ด ได้พัฒนาระบบชาร์จแบบสองทิศทาง AC ที่เรียบง่าย ซึ่งใช้งานได้เฉพาะกับรถยนต์ไฟฟ้าของฟอร์ดเพื่อจ่ายไฟให้กับบ้านแทนที่จะส่งออกไปยังโครงข่ายไฟฟ้า ในขณะที่ผู้ผลิตรายอื่น เช่น นิสสัน ใช้เครื่องชาร์จแบบสองทิศทางแบบสากล เช่น Wallbox Quasar ซึ่งจะอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับประโยชน์ของเทคโนโลยี V2G
ปัจจุบัน รถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ติดตั้งพอร์ตชาร์จ DC แบบ CCS มาตรฐานแล้ว ขณะนี้ รถยนต์ไฟฟ้าเพียงรุ่นเดียวที่ใช้พอร์ต CCS สำหรับการชาร์จแบบสองทิศทางคือ Ford F-150 Lightning EV ที่เพิ่งเปิดตัวไป อย่างไรก็ตาม ในอนาคตอันใกล้ จะมีรถยนต์ไฟฟ้าที่มีพอร์ตเชื่อมต่อ CCS พร้อมความสามารถในการชาร์จแบบ V2H และ V2G เพิ่มมากขึ้น โดย VW ได้ประกาศว่ารถยนต์ไฟฟ้า ID ของตนอาจมีระบบชาร์จแบบสองทิศทางได้ในปี 2023
2. บริการรับส่งรถกลับบ้าน – V2H
ระบบส่งพลังงานจากรถยนต์สู่บ้าน (V2H) คล้ายกับ V2G แต่พลังงานจะถูกนำไปใช้จ่ายภายในบ้านแทนที่จะส่งเข้าสู่ระบบไฟฟ้าหลัก วิธีนี้ทำให้รถยนต์ไฟฟ้าสามารถทำงานได้เหมือนระบบแบตเตอรี่ในครัวเรือนทั่วไป ช่วยเพิ่มความสามารถในการพึ่งพาตนเอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา อย่างไรก็ตาม ประโยชน์ที่เห็นได้ชัดที่สุดของ V2H คือความสามารถในการให้พลังงานสำรองในระหว่างที่ไฟฟ้าดับ

เพื่อให้ระบบ V2H ทำงานได้ จำเป็นต้องมีเครื่องชาร์จ EV แบบสองทิศทางที่เข้ากันได้ และอุปกรณ์เพิ่มเติม รวมถึงมิเตอร์วัดพลังงาน (มิเตอร์ CT) ที่ติดตั้ง ณ จุดเชื่อมต่อโครงข่ายหลัก มิเตอร์ CT จะตรวจสอบการไหลของพลังงานเข้าและออกจากโครงข่าย เมื่อระบบตรวจพบพลังงานจากโครงข่ายที่ใช้โดยบ้านของคุณ ระบบจะส่งสัญญาณไปยังเครื่องชาร์จ EV แบบสองทิศทางเพื่อปล่อยพลังงานในปริมาณที่เท่ากัน เพื่อชดเชยพลังงานที่ดึงมาจากโครงข่าย ในทำนองเดียวกัน เมื่อระบบตรวจพบพลังงานที่ส่งออกมาจากแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา ระบบจะเปลี่ยนเส้นทางพลังงานนี้ไปชาร์จ EV ซึ่งคล้ายกับวิธีการทำงานของเครื่องชาร์จ EV อัจฉริยะ เพื่อให้สามารถใช้งานพลังงานสำรองในกรณีไฟดับหรือเหตุฉุกเฉิน ระบบ V2H ต้องสามารถตรวจจับการดับของโครงข่ายและแยกออกจากเครือข่ายโดยใช้คอนแทคเตอร์อัตโนมัติ (สวิตช์) ซึ่งเรียกว่าการแยกโครงข่าย (islanding) และอินเวอร์เตอร์แบบสองทิศทางจะทำงานเหมือนอินเวอร์เตอร์นอกโครงข่ายโดยใช้แบตเตอรี่ EV อุปกรณ์แยกโครงข่ายจำเป็นสำหรับการทำงานสำรอง เช่นเดียวกับอินเวอร์เตอร์ไฮบริดที่ใช้ในระบบแบตเตอรี่สำรอง