ما هو V2G و V2X؟حلول شبكة السيارة لشاحن السيارات الكهربائية

حلول شبكة المركبات للمركبات الكهربائية

ما هو V2G و V2X؟
يرمز V2G إلى "مركبة إلى شبكة" وهي تقنية تتيح إعادة الطاقة إلى شبكة الطاقة من بطارية السيارة الكهربائية.باستخدام تقنية الانتقال من السيارة إلى الشبكة ، يمكن شحن بطارية السيارة وتفريغها بناءً على إشارات مختلفة - مثل إنتاج الطاقة أو استهلاكها في مكان قريب.

V2X تعني مركبة لكل شيء.يتضمن العديد من حالات الاستخدام المختلفة مثل من مركبة إلى منزل (V2H) ، ومن مركبة إلى مبنى (V2B) ومن مركبة إلى شبكة.اعتمادًا على ما إذا كنت تريد استخدام الكهرباء من بطارية EV إلى منزلك أو بناء أحمال كهربائية ، هناك اختصارات مختلفة لكل حالة من حالات المستخدم هذه.يمكن أن تعمل سيارتك من أجلك ، حتى عندما لا تكون التغذية مرة أخرى على الشبكة هي الحال بالنسبة لك.

باختصار ، فإن الفكرة الكامنة وراء توصيل السيارة بالشبكة تشبه الشحن الذكي العادي.يتيح لنا الشحن الذكي ، المعروف أيضًا باسم شحن V1G ، التحكم في شحن السيارات الكهربائية بطريقة تسمح بزيادة طاقة الشحن وتقليلها عند الحاجة.تمضي السيارة إلى الشبكة خطوة أخرى إلى الأمام ، وتمكن أيضًا من إعادة الطاقة المشحونة مؤقتًا إلى الشبكة من بطاريات السيارات لتحقيق التوازن بين الاختلافات في إنتاج الطاقة واستهلاكها.

2. لماذا يجب أن تهتم بـ V2G؟
قصة قصيرة طويلة ، تساعد المركبة إلى الشبكة في التخفيف من تغير المناخ من خلال السماح لنظام الطاقة لدينا بموازنة المزيد والمزيد من الطاقة المتجددة.ومع ذلك ، للنجاح في معالجة أزمة المناخ ، يجب أن تحدث ثلاثة أشياء في قطاعي الطاقة والتنقل: إزالة الكربون ، وكفاءة الطاقة ، والكهرباء.

في سياق إنتاج الطاقة ، تشير إزالة الكربون إلى نشر مصادر الطاقة المتجددة ، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.هذا يقدم مشكلة تخزين الطاقة.بينما يمكن اعتبار الوقود الأحفوري شكلاً من أشكال تخزين الطاقة لأنه يطلق الطاقة عند الاحتراق ، تعمل طاقة الرياح والطاقة الشمسية بشكل مختلف.يجب استخدام الطاقة في مكان إنتاجها أو تخزينها في مكان ما لاستخدامها لاحقًا.لذلك ، فإن نمو مصادر الطاقة المتجددة يجعل نظام الطاقة لدينا أكثر تقلبًا ، مما يتطلب طرقًا جديدة لتوازن وتخزين الطاقة لاستخدامها.

في الوقت نفسه ، يقوم قطاع النقل بنصيبه العادل من تقليل الكربون وكدليل ملحوظ على ذلك ، فإن عدد المركبات الكهربائية يتزايد باطراد.تعد بطاريات السيارات الكهربائية إلى حد بعيد أكثر أشكال تخزين الطاقة فعالية من حيث التكلفة ، لأنها لا تتطلب استثمارات إضافية في الأجهزة.

مقارنة بالشحن الذكي أحادي الاتجاه ، مع V2G ، يمكن استخدام سعة البطارية بشكل أكثر كفاءة.يحول V2X شحن المركبات الكهربائية من استجابة الطلب إلى حل البطارية.إنها تمكن من استخدام البطارية 10 مرات بشكل أكثر كفاءة مقارنة بالشحن الذكي أحادي الاتجاه.

حلول من مركبة إلى شبكة
أصبحت مخازن الطاقة الثابتة - بنوك الطاقة الكبيرة بمعنى ما - أكثر شيوعًا.إنها طريقة سهلة لتخزين الطاقة من محطات الطاقة الشمسية الكبيرة على سبيل المثال.على سبيل المثال ، تقدم تسلا ونيسان بطاريات منزلية أيضًا للمستهلكين.تعد هذه البطاريات المنزلية ، جنبًا إلى جنب مع الألواح الشمسية ومحطات شحن المركبات الكهربائية المنزلية ، طريقة رائعة لتحقيق التوازن بين إنتاج الطاقة واستهلاكها في المنازل المنفصلة أو المجتمعات الصغيرة.حاليًا ، أحد أكثر أشكال التخزين شيوعًا هي محطات الضخ ، حيث يتم ضخ المياه لأعلى ولأسفل لتخزين الطاقة.

على نطاق أوسع ، ومقارنة بالمركبات الكهربائية ، فإن مستودعات الطاقة هذه أكثر تكلفة للتزويد وتتطلب استثمارات كبيرة.نظرًا للارتفاع المستمر في عدد المركبات الكهربائية ، توفر السيارات الكهربائية خيارًا للتخزين دون أي تكاليف إضافية.

في Virta ، نعتقد أن السيارات الكهربائية هي ببساطة أذكى طريقة للمساعدة في إنتاج الطاقة المتجددة ، حيث ستكون المركبات الكهربائية جزءًا من حياتنا في المستقبل - بغض النظر عن الطرق التي نختار استخدامها بها.

3. كيف تعمل المركبة إلى الشبكة؟

عندما يتعلق الأمر باستخدام V2G في الممارسة العملية ، فإن أهم شيء هو التأكد من أن سائقي المركبات الكهربائية لديهم طاقة كافية في بطاريات سياراتهم عندما يحتاجون إليها.عندما يغادرون للعمل في الصباح ، يجب أن تكون بطارية السيارة ممتلئة بما يكفي لدفعهم إلى العمل والعودة إذا لزم الأمر.هذا هو المطلب الأساسي لـ V2G وأي تقنية شحن أخرى: يجب أن يكون سائق EV قادرًا على التواصل عندما يريدون فصل السيارة ومدى امتلاء البطارية في ذلك الوقت.

عند تركيب جهاز شحن ، الخطوة الأولى هي مراجعة النظام الكهربائي للمبنى.يمكن أن يصبح التوصيل الكهربائي عائقًا لمشروع تركيب شحن المركبات الكهربائية أو يزيد من التكاليف بشكل كبير في حالة الحاجة إلى ترقية الاتصال.

تساعد ميزة توصيل السيارة بالشبكة ، بالإضافة إلى ميزات إدارة الطاقة الذكية الأخرى ، على تمكين شحن السيارة الكهربائية في أي مكان ، بغض النظر عن المناطق المحيطة أو الموقع أو المبنى.تظهر فوائد V2G للمباني عند استخدام الكهرباء من بطاريات السيارات في الأماكن التي تشتد الحاجة إليها (كما هو موضح في الفصل السابق).تساعد توصيل السيارة إلى الشبكة في موازنة الطلب على الكهرباء وتجنب أي تكاليف غير ضرورية لبناء نظام كهرباء.مع V2G ، يمكن موازنة الزيادات اللحظية في استهلاك الكهرباء في المبنى بمساعدة السيارات الكهربائية ولا حاجة إلى استهلاك طاقة إضافية من الشبكة.

لشبكة الكهرباء
تساعد قدرة المباني على موازنة الطلب على الكهرباء مع محطات الشحن V2G أيضًا على إخراج شبكة الطاقة على نطاق أوسع.سيكون هذا مفيدًا عندما تزداد كمية الطاقة المتجددة في الشبكة ، الناتجة عن الرياح والطاقة الشمسية.بدون تقنية الانتقال من السيارة إلى الشبكة ، يجب شراء الطاقة من محطات الطاقة الاحتياطية ، مما يزيد من أسعار الكهرباء خلال ساعات الذروة ، نظرًا لأن إنشاء هذه المحطات الإضافية يعد إجراءً مكلفًا.بدون تحكم ، تحتاج إلى قبول هذا السعر المحدد ولكن مع V2G ، أنت بارع في تحسين التكاليف والأرباح.بمعنى آخر ، يتيح V2G لشركات الطاقة لعب كرة الطاولة بالكهرباء في الشبكة.

للمستهلكين
لماذا قد يشارك المستهلكون في شبكة السيارة كاستجابة للطلب إذن؟كما أوضحنا سابقًا ، لا يضرهم ، لكن هل هو مفيد أيضًا؟

نظرًا لأنه من المتوقع أن تصبح الحلول من المركبات إلى الشبكة ميزة مفيدة ماليًا لشركات الطاقة ، فإن لديهم حافزًا واضحًا لتشجيع المستهلكين على المشاركة.بعد كل شيء ، لا تكفي التكنولوجيا والأجهزة والمركبات المتوافقة مع تقنية V2G - يحتاج المستهلكون إلى المشاركة وتوصيل بطاريات السيارات الخاصة بهم وتمكينها من استخدامها في V2G.يمكننا أن نتوقع أنه في المستقبل على نطاق أوسع ، تتم مكافأة المستهلكين إذا كانوا على استعداد لتمكين استخدام بطاريات سياراتهم كعناصر موازنة.

4. كيف ستصبح المركبة إلى الشبكة سائدة؟
حلول V2G جاهزة لدخول السوق والبدء في القيام بسحرها.ومع ذلك ، يجب التغلب على بعض العقبات قبل أن يصبح V2G الأداة الرئيسية لإدارة الطاقة.

أ. تكنولوجيا وأجهزة V2G

طور العديد من مزودي الأجهزة نماذج أجهزة متوافقة مع تقنية توصيل السيارة بالشبكة.تمامًا مثل أي أجهزة شحن أخرى ، تأتي شواحن V2G بالفعل بأشكال وأحجام عديدة.

عادةً ما يكون الحد الأقصى لطاقة الشحن حوالي 10 كيلو واط - وهو ما يكفي لشحن المنزل أو مكان العمل.في المستقبل ، سيتم تطبيق حلول شحن أوسع.أجهزة الشحن من السيارة إلى الشبكة هي أجهزة شحن تعمل بالتيار المستمر ، حيث يمكن بهذه الطريقة تجاوز أجهزة الشحن أحادية الاتجاه الموجودة على متن السيارة.كانت هناك أيضًا مشاريع حيث تحتوي السيارة على شاحن تيار مستمر على متنها ويمكن توصيل السيارة بشاحن تيار متردد.ومع ذلك ، هذا ليس حلاً شائعًا اليوم.

في الختام ، الأجهزة موجودة وقابلة للتنفيذ ، ومع ذلك لا يزال هناك مجال للتحسين مع نضوج التكنولوجيا.

المركبات المتوافقة مع V2G
حاليًا ، تفوقت سيارات CHAdeMo (مثل نيسان) على شركات تصنيع السيارات الأخرى من خلال طرح طرازات السيارات المتوافقة مع V2G في السوق.يمكن تفريغ جميع سيارات نيسان ليف الموجودة في السوق من خلال محطات توصيل السيارة بالشبكة.تعد القدرة على دعم V2G أمرًا حقيقيًا للمركبات ونأمل أن ينضم العديد من المصنّعين الآخرين إلى نادي التوافق بين السيارة والشبكة قريبًا.على سبيل المثال ، أعلنت Mitsubishi أيضًا عن خطط لتسويق V2G مع Outlander PHEV.

هل يؤثر V2G على عمر بطارية السيارة؟
كملاحظة جانبية: يدعي بعض المعارضين لـ V2G أن استخدام تقنية السيارة إلى الشبكة يجعل بطاريات السيارة أقل عمراً.الادعاء نفسه غريب بعض الشيء ، حيث يتم تفريغ بطاريات السيارات يوميًا على أي حال - مع استخدام السيارة ، يتم تفريغ البطارية حتى نتمكن من القيادة.يعتقد الكثيرون أن V2X / V2G يعني شحن وتفريغ كامل الطاقة ، أي أن البطارية ستنتقل من حالة الشحن بنسبة صفر بالمائة إلى حالة الشحن بنسبة 100٪ ثم مرة أخرى إلى الصفر.ليست هذه هي القضية.بشكل عام ، لا يؤثر تفريغ الشحن من السيارة إلى الشبكة على عمر البطارية ، لأنه يحدث فقط لبضع دقائق في اليوم.ومع ذلك ، تتم دراسة دورة حياة بطارية EV وتأثير V2G عليها باستمرار.
هل يؤثر V2G على عمر بطارية السيارة؟
كملاحظة جانبية: يدعي بعض المعارضين لـ V2G أن استخدام تقنية السيارة إلى الشبكة يجعل بطاريات السيارة أقل عمراً.الادعاء نفسه غريب بعض الشيء ، حيث يتم تفريغ بطاريات السيارات يوميًا على أي حال - مع استخدام السيارة ، يتم تفريغ البطارية حتى نتمكن من القيادة.يعتقد الكثيرون أن V2X / V2G يعني شحن وتفريغ كامل الطاقة ، أي أن البطارية ستنتقل من حالة الشحن بنسبة صفر بالمائة إلى حالة الشحن بنسبة 100٪ ثم مرة أخرى إلى الصفر.