ما هو الشحن ثنائي الاتجاه؟

في معظم السيارات الكهربائية، تنتقل الكهرباء في اتجاه واحد — من الشاحن أو مقبس الحائط أو أي مصدر طاقة آخر إلى البطارية. هناك تكلفة واضحة يتحملها المستخدم فيما يتعلق بالكهرباء، ومع توقع أن تكون أكثر من نصف مبيعات السيارات عبارة عن مركبات كهربائية بحلول نهاية العقد، فإن هذا يمثل عبئًا متزايدًا على شبكات المرافق المثقلة بالفعل.

يتيح لك الشحن ثنائي الاتجاه نقل الطاقة في الاتجاه الآخر، من البطارية إلى شيء آخر غير نظام نقل الحركة في السيارة. أثناء انقطاع التيار الكهربائي، يمكن للمركبة الكهربائية المرتبطة بشكل صحيح إعادة الكهرباء إلى منزل أو شركة والحفاظ على الطاقة لعدة أيام، وهي عملية تعرف باسم من السيارة إلى المنزل (V2H) أو من السيارة إلى المبنى (V2B).

وبشكل أكثر طموحًا، يمكن لسيارتك الكهربائية أيضًا توفير الطاقة للشبكة عندما يكون الطلب مرتفعًا - على سبيل المثال، أثناء موجة الحر عندما يقوم الجميع بتشغيل مكيفات الهواء الخاصة بهم - وتجنب عدم الاستقرار أو انقطاع التيار الكهربائي. يُعرف هذا باسم "الاتصال من السيارة إلى الشبكة" (V2G).

وبالنظر إلى أن معظم السيارات تبقى متوقفة بنسبة 95% من الوقت، فهي استراتيجية مغرية.

لكن امتلاك سيارة ذات قدرة ثنائية الاتجاه ليس سوى جزء من المعادلة. تحتاج أيضًا إلى شاحن خاص يسمح بتدفق الطاقة في كلا الاتجاهين. يمكننا أن نرى ذلك في وقت مبكر من العام المقبل: في يونيو، أعلنت شركة dcbel ومقرها مونتريال أن محطة الطاقة المنزلية r16 الخاصة بها أصبحت أول شاحن EV ثنائي الاتجاه معتمد للاستخدام السكني في الولايات المتحدة.

سيكون الشاحن ثنائي الاتجاه الآخر، Quasar 2 من Wallbox، متاحًا لسيارة Kia EV9 في النصف الأول من عام 2024.

وبصرف النظر عن الأجهزة، ستحتاج أيضًا إلى اتفاقية ربط بيني من شركة الكهرباء الخاصة بك، مما يضمن أن إرسال الطاقة إلى المنبع لن يطغى على الشبكة.

وإذا كنت تريد استرداد بعض استثماراتك باستخدام تقنية V2G، فستحتاج إلى برنامج يوجه النظام للحفاظ على مستوى الشحن الذي يناسبك بينما تحصل على أفضل سعر مقابل الطاقة التي تبيعها مرة أخرى. واللاعب الأكبر في هذا المجال هو شركة Fermata Energy، وهي شركة مقرها شارلوتسفيل بولاية فيرجينيا تأسست في عام 2010.

يقول المؤسس ديفيد سلوتزكي: "يشترك العملاء في منصتنا ونحن نقوم بكل تلك الأمور المتعلقة بالشبكة". "ليس عليهم أن يفكروا في الأمر."

شاركت Fermata في العديد من طياري V2G وV2H في جميع أنحاء الولايات المتحدة. في Alliance Center، وهي مساحة عمل مشتركة تهتم بالاستدامة في دنفر، يتم توصيل سيارة Nissan Leaf بشاحن Fermata ثنائي الاتجاه عندما لا يتم قيادتها. يقول المركز إن برنامج Fermata التنبؤي بذروة الطلب قادر على توفير 300 دولار شهريًا من فاتورة الكهرباء من خلال ما يُعرف بإدارة رسوم الطلب خلف العداد.

في بوريلفيل، رود آيلاند، كسبت سيارة ليف متوقفة في محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي ما يقرب من 9000 دولار على مدار فصلي صيف، وفقًا لفيرماتا، عن طريق تفريغ الكهرباء مرة أخرى إلى الشبكة خلال أحداث الذروة.

في الوقت الحالي، تعد معظم إعدادات V2G عبارة عن تجارب تجارية صغيرة الحجم. لكن سلوتزكي يقول إن الخدمة السكنية ستكون في كل مكان قريبًا.

ويقول: "هذا ليس في المستقبل". "إنه يحدث بالفعل، حقًا. إنه فقط على وشك التوسع."

شحن ثنائي الاتجاه: من السيارة إلى المنزل
يُعرف أبسط شكل من أشكال الطاقة ثنائية الاتجاه باسم مركبة التحميل، أو V2L. باستخدامه، يمكنك شحن معدات التخييم أو الأدوات الكهربائية أو سيارة كهربائية أخرى (المعروفة باسم V2V). هناك استخدامات أكثر دراماتيكية للحالات: في العام الماضي، أعلن طبيب المسالك البولية في تكساس كريستوفر يانغ أنه أكمل عملية قطع القناة الدافقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي عن طريق تشغيل أدواته بالبطارية الموجودة في شاحنته الصغيرة Rivian R1T.

قد تسمع أيضًا مصطلح V2X، أو مركبة لكل شيء. إنها عبارة عن مصطلح شامل مربك بعض الشيء يمكن أن يكون مصطلحًا شاملاً لـ V2H أو V2G أو حتى مجرد الشحن المُدار، المعروف باسم V1G. لكن آخرين في صناعة السيارات يستخدمون الاختصار، في سياق مختلف، ليعني أي نوع من الاتصال بين السيارة وكيان آخر، بما في ذلك المشاة أو إنارة الشوارع أو مراكز بيانات المرور.

من بين التكرارات المختلفة للشحن ثنائي الاتجاه، تتمتع تقنية V2H بالدعم الأوسع، حيث أدى تغير المناخ الذي يسببه الإنسان وسوء صيانة الشبكات الكهربائية إلى جعل انقطاع التيار الكهربائي أكثر شيوعًا. كان هناك أكثر من 180 اضطرابًا مستمرًا واسع النطاق في جميع أنحاء الولايات المتحدة في عام 2020، وفقًا لمراجعة وول ستريت جورنال للبيانات الفيدرالية، ارتفاعًا من أقل من عشرين في عام 2000.

يتميز تخزين بطاريات السيارات الكهربائية بالعديد من الفوائد مقارنة بمولدات الديزل أو البروبان، بما في ذلك أنه بعد وقوع الكارثة، يتم استعادة الكهرباء عادة بشكل أسرع من إمدادات الوقود الأخرى. والمولدات التقليدية عالية الصوت ومرهقة وتنفث أبخرة ضارة.

وبصرف النظر عن توفير الطاقة في حالات الطوارئ، يمكن أن يوفر لك V2H المال: إذا كنت تستخدم الطاقة المخزنة لتشغيل منزلك عندما تكون أسعار الكهرباء أعلى، فيمكنك خفض فواتير الطاقة الخاصة بك. ولا تحتاج إلى اتفاقية ربط بيني لأنك لا تعيد الكهرباء إلى الشبكة.

لكن استخدام V2H في انقطاع التيار الكهربائي أمر منطقي إلى حد ما، كما يقول محلل الطاقة إيسلر.

ويقول: "إذا كنت تنظر إلى موقف تكون فيه الشبكة غير موثوقة، وربما تتعطل، عليك أن تسأل نفسك، إلى متى سيستمر هذا الانهيار". "هل ستتمكن من إعادة شحن السيارة الكهربائية عندما تحتاج إلى ذلك؟"

وجاء انتقاد مماثل من شركة تيسلا - خلال نفس المؤتمر الصحفي ليوم المستثمرين في شهر مارس والذي أعلنت فيه أنها ستضيف وظيفة ثنائية الاتجاه. وفي ذلك الحدث، قلل الرئيس التنفيذي إيلون ماسك من أهمية هذه الميزة ووصفها بأنها "غير مريحة للغاية".

وأضاف: "إذا قمت بفصل سيارتك، فسيصبح منزلك مظلماً". وبطبيعة الحال، ستكون V2H منافسًا مباشرًا لبطارية Tesla Powerwall، وهي البطارية الشمسية المملوكة لشركة Musk.

شحن ثنائي الاتجاه: من السيارة إلى الشبكة

يمكن لأصحاب المنازل في العديد من الولايات بالفعل بيع الطاقة الفائضة التي يولدونها باستخدام الألواح الشمسية الموجودة على الأسطح وإعادتها إلى الشبكة. ماذا لو أن أكثر من مليون سيارة كهربائية من المتوقع بيعها في الولايات المتحدة هذا العام يمكن أن تفعل الشيء نفسه؟

وفقًا للباحثين في جامعة روتشستر، يمكن للسائقين توفير ما بين 120 إلى 150 دولارًا سنويًا في فاتورة الطاقة الخاصة بهم.

لا تزال تقنية V2G في بداياتها، ولا تزال شركات الطاقة تتوصل إلى كيفية إعداد الشبكة وكيفية الدفع للعملاء الذين يبيعونها بالكيلوواط/ساعة. ولكن البرامج التجريبية بدأت تنطلق في مختلف أنحاء العالم: فقد بدأت شركة باسيفيك للغاز والكهرباء في كاليفورنيا، وهي أكبر شركة مرافق في الولايات المتحدة، في تسجيل العملاء في برنامج تجريبي بتكلفة 11.7 مليون دولار لمعرفة الكيفية التي قد تتمكن بها في نهاية المطاف من دمج الاتجاه الثنائي.

وبموجب الخطة، سيحصل العملاء السكنيون على ما يصل إلى 2500 دولار أمريكي لتغطية تكلفة تركيب شاحن ثنائي الاتجاه وسيتم الدفع لهم مقابل تفريغ الكهرباء مرة أخرى إلى الشبكة عندما يكون هناك نقص متوقع. اعتمادًا على شدة الحاجة والقدرة التي يرغب الأشخاص في تفريغها، يمكن للمشاركين أن يكسبوا ما بين 10 إلى 50 دولارًا لكل حدث، حسبما صرح المتحدث باسم PG&E بول دوهرتي لـ dot.LA في ديسمبر.

حددت PG&E هدفًا يتمثل في دعم 3 ملايين مركبة كهربائية في منطقة خدمتها بحلول عام 2030، مع أكثر من 2 مليون منها قادرة على دعم V2G.