V2H V2G V2L Ποιες είναι οι χρήσεις της αμφίδρομης φόρτισης;

Ποιες είναι οι χρήσεις της αμφίδρομης φόρτισης;
Οι αμφίδρομοι φορτιστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για δύο διαφορετικές εφαρμογές. Το πρώτο και πιο πολυσυζητημένο είναι το Vehicle-to-grid ή το V2G, σχεδιασμένο να στέλνει ή να εξάγει ενέργεια στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας όταν η ζήτηση είναι υψηλή. Εάν είναι συνδεδεμένα και ενεργοποιημένα χιλιάδες οχήματα με τεχνολογία V2G, αυτό έχει τη δυνατότητα να αλλάξει τον τρόπο αποθήκευσης και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε τεράστια κλίμακα. Τα EV διαθέτουν μεγάλες, ισχυρές μπαταρίες, επομένως η συνδυασμένη ισχύς χιλιάδων οχημάτων με V2G θα μπορούσε να είναι τεράστια. Σημειώστε ότι το V2X είναι ένας όρος που μερικές φορές χρησιμοποιείται για να περιγράψει και τις τρεις παραλλαγές που περιγράφονται παρακάτω.

Vehicle-to-grid ή V2G – EV εξάγει ενέργεια για την υποστήριξη του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας.
Η ενέργεια από όχημα στο σπίτι ή V2H – EV χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία ενός σπιτιού ή μιας επιχείρησης.
Vehicle-to-load or V2L * – EV μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία συσκευών ή τη φόρτιση άλλων ηλεκτρικών οχημάτων
* Το V2L δεν απαιτεί αμφίδρομο φορτιστή για να λειτουργήσει

Η δεύτερη χρήση αμφίδρομων φορτιστών EV είναι για όχημα στο σπίτι ή V2H. Όπως υποδηλώνουν τα ονόματα, το V2H επιτρέπει σε ένα EV να χρησιμοποιείται σαν σύστημα μπαταριών στο σπίτι για την αποθήκευση της περίσσειας ηλιακής ενέργειας και την τροφοδοσία του σπιτιού σας. Για παράδειγμα, ένα τυπικό σύστημα οικιακής μπαταρίας, όπως το Tesla Powerwall, έχει χωρητικότητα 13,5 kWh. Αντίθετα, ένα μέσο EV έχει χωρητικότητα 65 kWh, που ισοδυναμεί με σχεδόν πέντε Tesla Powerwalls. Λόγω της μεγάλης χωρητικότητας της μπαταρίας, ένα πλήρως φορτισμένο EV θα μπορούσε να υποστηρίξει ένα μέσο σπίτι για αρκετές συνεχόμενες ημέρες ή πολύ περισσότερο, όταν συνδυάζεται με ηλιακή ηλιακή ταράτσα.

όχημα σε δίκτυο – V2G
Vehicle-to-grid (V2G) είναι όπου ένα μικρό μέρος της αποθηκευμένης ενέργειας της μπαταρίας EV εξάγεται στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας όταν χρειάζεται, ανάλογα με τη ρύθμιση της υπηρεσίας. Για να συμμετάσχετε σε προγράμματα V2G, απαιτείται αμφίδρομος φορτιστής DC και συμβατό EV. Φυσικά, υπάρχουν κάποια οικονομικά κίνητρα για να γίνει αυτό και στους ιδιοκτήτες EV δίνονται πιστώσεις ή μειωμένο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας. Τα ηλεκτρικά οχήματα με V2G μπορούν επίσης να επιτρέψουν στον ιδιοκτήτη να συμμετάσχει σε ένα πρόγραμμα εικονικής μονάδας παραγωγής ενέργειας (VPP) για τη βελτίωση της σταθερότητας του δικτύου και την παροχή ισχύος κατά τις περιόδους αιχμής ζήτησης. Μόνο λίγα EV διαθέτουν αυτήν τη στιγμή δυνατότητα V2G και αμφίδρομης φόρτισης DC. Αυτά περιλαμβάνουν το μεταγενέστερο μοντέλο Nissan Leaf (ZE1) και τα plug-in υβριδικά Mitsubishi Outlander ή Eclipse.

Παρά τη δημοσιότητα, ένα από τα προβλήματα με την ανάπτυξη της τεχνολογίας V2G είναι οι κανονιστικές προκλήσεις και η έλλειψη τυπικών πρωτοκόλλων αμφίδρομης φόρτισης και συνδέσεων. Οι αμφίδρομοι φορτιστές, όπως οι ηλιακοί μετατροπείς, θεωρούνται μια άλλη μορφή παραγωγής ενέργειας και πρέπει να πληρούν όλα τα κανονιστικά πρότυπα ασφάλειας και διακοπής λειτουργίας σε περίπτωση βλάβης του δικτύου. Για να ξεπεράσουν αυτές τις πολυπλοκότητες, ορισμένοι κατασκευαστές οχημάτων, όπως η Ford, έχουν αναπτύξει απλά συστήματα αμφίδρομης φόρτισης εναλλασσόμενου ρεύματος που λειτουργούν μόνο με ηλεκτρικά οχήματα της Ford για την παροχή ενέργειας στο σπίτι αντί για εξαγωγή στο δίκτυο. Άλλοι, όπως η Nissan, λειτουργούν χρησιμοποιώντας φορτιστές γενικής χρήσης αμφίδρομων, όπως το Wallbox Quasar, που περιγράφεται με περισσότερες λεπτομέρειες παρακάτω. Μάθετε περισσότερα για τα οφέλη της τεχνολογίας V2G.
Σήμερα, τα περισσότερα EV είναι εξοπλισμένα με την τυπική θύρα φόρτισης CCS DC. Επί του παρόντος, το μόνο EV που χρησιμοποιεί θύρα CCS για αμφίδρομη φόρτιση είναι το Ford F-150 Lightning EV που κυκλοφόρησε πρόσφατα. Ωστόσο, περισσότερα EV με θύρες σύνδεσης CCS θα είναι διαθέσιμα με δυνατότητα V2H και V2G στο εγγύς μέλλον, με τη VW να ανακοινώνει ότι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα ID της ενδέχεται να προσφέρουν αμφίδρομη φόρτιση κάποια στιγμή το 2023.
2. Vehicle to Home – V2H
Το Vehicle-to-home (V2H) είναι παρόμοιο με το V2G, αλλά η ενέργεια χρησιμοποιείται τοπικά για την τροφοδοσία ενός σπιτιού αντί να τροφοδοτείται στο ηλεκτρικό δίκτυο. Αυτό επιτρέπει στο EV να λειτουργεί σαν ένα κανονικό οικιακό σύστημα μπαταριών για να συμβάλει στην αύξηση της αυτάρκειας, ειδικά όταν συνδυάζεται με ηλιακή ενέργεια στον τελευταίο όροφο. Ωστόσο, το πιο εμφανές πλεονέκτημα του V2H είναι η δυνατότητα παροχής εφεδρικής ισχύος κατά τη διάρκεια μιας διακοπής ρεύματος.

Για να λειτουργήσει το V2H, απαιτείται συμβατός αμφίδρομος φορτιστής EV και πρόσθετος εξοπλισμός, συμπεριλαμβανομένου ενός μετρητή ενέργειας (CT meter) εγκατεστημένο στο κύριο σημείο σύνδεσης του δικτύου. Ο μετρητής CT παρακολουθεί τη ροή ενέργειας από και προς το δίκτυο. Όταν το σύστημα ανιχνεύει την ενέργεια του δικτύου που καταναλώνεται από το σπίτι σας, δίνει σήμα στον αμφίδρομο φορτιστή EV να αποφορτίσει ίση ποσότητα, αντισταθμίζοντας έτσι τυχόν ισχύ που αντλείται από το δίκτυο. Ομοίως, όταν το σύστημα ανιχνεύει ενέργεια που εξάγεται από μια ηλιακή συστοιχία ταράτσας, την εκτρέπει για να φορτίσει το EV, κάτι που μοιάζει πολύ με το πώς λειτουργούν οι έξυπνοι φορτιστές EV. Για να ενεργοποιηθεί η εφεδρική ισχύς σε περίπτωση διακοπής ρεύματος ή έκτακτης ανάγκης, το σύστημα V2H πρέπει να μπορεί να ανιχνεύσει τη διακοπή του δικτύου και να το απομονώσει από το δίκτυο χρησιμοποιώντας έναν αυτόματο επαφέα (διακόπτη). Αυτό είναι γνωστό ως νησίδα και ο αμφίδρομος μετατροπέας λειτουργεί ουσιαστικά ως μετατροπέας εκτός δικτύου χρησιμοποιώντας την μπαταρία EV. Απαιτείται εξοπλισμός απομόνωσης δικτύου για να ενεργοποιηθεί η εφεδρική λειτουργία, όπως οι υβριδικοί μετατροπείς που χρησιμοποιούνται σε συστήματα εφεδρικών μπαταριών.