การชาร์จแบบสองทิศทางคืออะไร?

รถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้พลังงานไฟฟ้าทางเดียว คือ จากเครื่องชาร์จ เต้ารับไฟฟ้า หรือแหล่งพลังงานอื่นๆ เข้าสู่แบตเตอรี่ ผู้ใช้ไฟฟ้าต้องแบกรับภาระค่าใช้จ่ายอย่างเห็นได้ชัด และคาดว่ายอดขายรถยนต์ไฟฟ้ามากกว่าครึ่งหนึ่งภายในสิ้นทศวรรษนี้ จึงเป็นภาระที่หนักขึ้นสำหรับโครงข่ายไฟฟ้าที่กำลังรับภาระหนักอยู่แล้ว

การชาร์จแบบสองทิศทางช่วยให้คุณถ่ายโอนพลังงานจากแบตเตอรี่ไปยังแหล่งพลังงานอื่นที่ไม่ใช่ระบบขับเคลื่อนของรถยนต์ได้ ในระหว่างที่ไฟฟ้าดับ รถยนต์ไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออย่างถูกต้องสามารถส่งกระแสไฟฟ้ากลับไปยังบ้านหรือธุรกิจ และให้พลังงานใช้งานได้นานหลายวัน ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่า ยานพาหนะสู่บ้าน (V2H) หรือ ยานพาหนะสู่อาคาร (V2B)

ยิ่งไปกว่านั้น รถยนต์ไฟฟ้าของคุณยังสามารถจ่ายไฟให้กับเครือข่ายได้เมื่อมีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง เช่น ในช่วงที่มีคลื่นความร้อนที่ทุกคนต้องเปิดเครื่องปรับอากาศ และหลีกเลี่ยงปัญหาไฟฟ้าดับหรือความไม่เสถียร ซึ่งเรียกว่าระบบ V2G (Vehicle-to-Grid)

เมื่อพิจารณาว่ารถส่วนใหญ่จอดอยู่ 95% ของเวลา ถือเป็นกลยุทธ์ที่น่าดึงดูด

แต่การมีรถยนต์ที่สามารถรองรับการชาร์จแบบสองทิศทางนั้นเป็นเพียงส่วนหนึ่งของสมการเท่านั้น คุณยังต้องการเครื่องชาร์จแบบพิเศษที่ให้พลังงานไหลได้ทั้งสองทาง ซึ่งเราจะได้เห็นสิ่งนี้ได้เร็วที่สุดในปีหน้า: ในเดือนมิถุนายน dcbel ซึ่งตั้งอยู่ที่มอนทรีออล ได้ประกาศว่าสถานีพลังงานภายในบ้าน r16 ได้กลายเป็นเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าแบบสองทิศทางเครื่องแรกที่ได้รับการรับรองสำหรับการใช้งานในที่อยู่อาศัยในสหรัฐอเมริกา

Quasar 2 ซึ่งเป็นเครื่องชาร์จแบบสองทิศทางอีกตัวหนึ่งจาก Wallbox จะวางจำหน่ายสำหรับ Kia EV9 ในช่วงครึ่งปีแรกของปี 2024

นอกเหนือจากฮาร์ดแวร์แล้ว คุณยังต้องมีข้อตกลงการเชื่อมต่อจากบริษัทไฟฟ้าของคุณด้วย เพื่อให้แน่ใจว่าการส่งพลังงานไฟฟ้าขึ้นต้นจะไม่ทำให้ระบบไฟฟ้าเกินกำลัง

และหากคุณต้องการคืนทุนบางส่วนด้วย V2G คุณจะต้องมีซอฟต์แวร์ที่ควบคุมระบบให้รักษาระดับประจุไฟฟ้าที่คุณพอใจ ขณะเดียวกันก็ช่วยให้คุณได้ราคาที่ดีที่สุดสำหรับพลังงานที่คุณขายคืน ผู้เล่นรายใหญ่ในธุรกิจนี้คือ Fermata Energy บริษัทที่ตั้งอยู่ในชาร์ลอตส์วิลล์ รัฐเวอร์จิเนีย ก่อตั้งขึ้นในปี 2010

“ลูกค้าสมัครใช้แพลตฟอร์มของเรา และเราก็ทำทุกอย่างที่เกี่ยวกับกริด” เดวิด สลุตซ์กี้ ผู้ก่อตั้งกล่าว “พวกเขาไม่ต้องคิดมาก”

Fermata ได้ร่วมมือกับโครงการนำร่อง V2G และ V2H มากมายทั่วสหรัฐอเมริกา ที่ Alliance Center พื้นที่ทำงานร่วมกันที่คำนึงถึงความยั่งยืนในเดนเวอร์ รถยนต์ Nissan Leaf จะถูกเสียบเข้ากับเครื่องชาร์จแบบสองทิศทางของ Fermata ขณะที่ไม่ได้ใช้งานอยู่ ศูนย์ฯ ระบุว่าซอฟต์แวร์คาดการณ์ความต้องการไฟฟ้าสูงสุด (demand-peak) ของ Fermata สามารถประหยัดค่าไฟฟ้าได้ 300 ดอลลาร์ต่อเดือน ด้วยระบบการจัดการค่าไฟฟ้าแบบหลังมิเตอร์

ในเมือง Burrillville รัฐโรดไอแลนด์ รถยนต์ Leaf ที่จอดอยู่ที่โรงบำบัดน้ำเสียสร้างรายได้เกือบ 9,000 ดอลลาร์ในช่วงฤดูร้อน 2 ครั้ง ตามข้อมูลของ Fermata โดยเป็นการจ่ายไฟฟ้ากลับเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้าในช่วงที่มีกิจกรรมสูงสุด

ขณะนี้ระบบ V2G ส่วนใหญ่ยังเป็นการทดลองเชิงพาณิชย์ขนาดเล็ก แต่ Slutzky กล่าวว่าบริการที่อยู่อาศัยจะแพร่หลายในเร็วๆ นี้

“นี่ไม่ใช่อนาคต” เขากล่าว “มันเกิดขึ้นแล้วจริงๆ แค่กำลังจะขยายขนาดเท่านั้นเอง”

การชาร์จแบบสองทิศทาง: รถยนต์ถึงบ้าน
รูปแบบที่ง่ายที่สุดของพลังงานแบบสองทิศทางเรียกว่า Vehicle to Load หรือ V2L ซึ่งคุณสามารถใช้พลังงานนี้ชาร์จอุปกรณ์ตั้งแคมป์ เครื่องมือไฟฟ้า หรือยานยนต์ไฟฟ้าอื่นๆ (หรือที่เรียกว่า V2V) ได้ นอกจากนี้ยังมีกรณีการใช้งานที่ท้าทายกว่านั้น เมื่อปีที่แล้ว คริสโตเฟอร์ หยาง แพทย์ระบบทางเดินปัสสาวะจากรัฐเท็กซัส ประกาศว่าเขาได้ทำหมันสำเร็จในระหว่างที่ไฟฟ้าดับ โดยใช้แบตเตอรี่ในรถกระบะ Rivian R1T ของเขาเป็นพลังงานให้กับเครื่องมือของเขา

คุณอาจเคยได้ยินคำว่า V2X หรือ Vehicle ซึ่งอาจหมายถึงทุกอย่างก็ได้ เป็นคำที่ค่อนข้างสับสน อาจเป็นคำรวมสำหรับ V2H, V2G หรือแม้แต่ระบบการชาร์จแบบมีการจัดการที่เรียกว่า V1G แต่ในอุตสาหกรรมยานยนต์ คนอื่นๆ ใช้คำย่อนี้ในบริบทที่แตกต่างกัน เพื่อหมายถึงการสื่อสารทุกประเภทระหว่างยานพาหนะกับสิ่งอื่นๆ ไม่ว่าจะเป็นคนเดินถนน ไฟถนน หรือศูนย์ข้อมูลการจราจร

ในบรรดารูปแบบการชาร์จแบบสองทิศทางที่หลากหลาย V2H ได้รับการสนับสนุนอย่างกว้างขวางที่สุด เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์และระบบไฟฟ้าที่บำรุงรักษาไม่ดี ทำให้ไฟฟ้าดับบ่อยขึ้นมาก จากการตรวจสอบข้อมูลของรัฐบาลกลางโดยวอลล์สตรีทเจอร์นัล พบว่าในปี 2020 เกิดการหยุดชะงักอย่างต่อเนื่องและแพร่หลายมากกว่า 180 ครั้งทั่วสหรัฐอเมริกา ซึ่งเพิ่มขึ้นจากไม่ถึงสองสิบครั้งในปี 2000

การกักเก็บแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ามีข้อดีหลายประการเหนือกว่าเครื่องปั่นไฟดีเซลหรือโพรเพน ซึ่งรวมถึงหลังจากเกิดภัยพิบัติ กระแสไฟฟ้ามักจะกลับมาใช้ได้เร็วกว่าแหล่งเชื้อเพลิงอื่นๆ เครื่องปั่นไฟแบบดั้งเดิมมีเสียงดัง เทอะทะ และปล่อยควันพิษออกมา

นอกจากจะจ่ายไฟสำรองฉุกเฉินได้แล้ว V2H ยังอาจช่วยคุณประหยัดเงินได้อีกด้วย: หากคุณใช้พลังงานสำรองเพื่อจ่ายไฟให้บ้านในช่วงที่ค่าไฟฟ้าสูงขึ้น คุณก็สามารถลดค่าไฟฟ้าลงได้ และคุณไม่จำเป็นต้องมีข้อตกลงเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้า เพราะไม่ได้ส่งไฟฟ้ากลับเข้าสู่ระบบ

แต่การใช้ V2H ในสถานการณ์ไฟฟ้าดับนั้นมีความสมเหตุสมผลเพียงในระดับหนึ่งเท่านั้น นักวิเคราะห์ด้านพลังงาน Eisler กล่าว

“หากคุณกำลังเผชิญกับสถานการณ์ที่ระบบไฟฟ้าไม่เสถียรและอาจถึงขั้นพังได้ คุณต้องถามตัวเองว่า พังนั้นจะกินเวลานานแค่ไหน” เขากล่าว “คุณจะชาร์จไฟรถ EV ได้เมื่อจำเป็นหรือไม่”

เทสลาก็ได้รับคำวิจารณ์ในทำนองเดียวกันนี้เช่นกัน ในงานแถลงข่าววันนักลงทุนเดียวกันในเดือนมีนาคม ซึ่งเทสลาประกาศว่าจะเพิ่มฟังก์ชันการทำงานแบบสองทิศทาง ในงานดังกล่าว อีลอน มัสก์ ซีอีโอ ได้ลดความสำคัญของฟีเจอร์นี้ลงโดยระบุว่า "ไม่สะดวกอย่างยิ่ง"

“ถ้าถอดปลั๊กรถ บ้านก็จะมืด” เขากล่าว แน่นอนว่า V2H จะเป็นคู่แข่งโดยตรงกับ Tesla Powerwall ซึ่งเป็นแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ของมัสก์

การชาร์จแบบสองทิศทาง: ยานพาหนะสู่กริด

เจ้าของบ้านในหลายรัฐสามารถขายพลังงานส่วนเกินที่ผลิตได้จากแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคากลับเข้าโครงข่ายไฟฟ้าได้แล้ว แล้วจะเป็นอย่างไรหากรถยนต์ไฟฟ้ากว่า 1 ล้านคันที่คาดว่าจะขายในสหรัฐอเมริกาในปีนี้สามารถทำแบบเดียวกันได้

ตามที่นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ระบุ ผู้ขับขี่สามารถประหยัดค่าพลังงานได้ระหว่าง 120 ถึง 150 ดอลลาร์ต่อปี

V2G ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น บริษัทไฟฟ้ายังคงพยายามหาวิธีเตรียมโครงข่ายไฟฟ้าและวิธีจ่ายเงินให้กับลูกค้าที่ขายไฟฟ้าเป็นกิโลวัตต์ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม โครงการนำร่องกำลังเปิดตัวทั่วโลก Pacific Gas and Electric ในรัฐแคลิฟอร์เนีย ซึ่งเป็นบริษัทสาธารณูปโภคที่ใหญ่ที่สุดของสหรัฐอเมริกา ได้เริ่มรับสมัครลูกค้าเข้าร่วมโครงการนำร่องมูลค่า 11.7 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ เพื่อศึกษาว่าโครงการนี้จะบูรณาการการทำงานแบบสองทิศทางได้อย่างไร

ภายใต้แผนนี้ ลูกค้าที่พักอาศัยจะได้รับเงินสนับสนุนสูงสุด 2,500 ดอลลาร์สหรัฐฯ สำหรับค่าติดตั้งเครื่องชาร์จแบบสองทิศทาง และจะได้รับเงินชดเชยสำหรับการจ่ายไฟฟ้ากลับเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้าเมื่อคาดว่าจะเกิดภาวะขาดแคลนไฟฟ้า พอล โดเฮอร์ตี โฆษกของ PG&E ให้สัมภาษณ์กับ dot.LA ในเดือนธันวาคมว่า ผู้เข้าร่วมงานจะได้รับเงินสนับสนุนระหว่าง 10 ถึง 50 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่องาน โดยขึ้นอยู่กับระดับความต้องการและความจุที่ประชาชนยินดีจ่าย

PG&E ตั้งเป้าหมายที่จะสนับสนุนรถยนต์ไฟฟ้า 3 ล้านคันในพื้นที่ให้บริการภายในปี 2030 โดยมีรถยนต์มากกว่า 2 ล้านคันที่สามารถรองรับ V2G ได้