양방향 충전이란 무엇입니까?

대부분의 EV에서 전기는 충전기, 벽면 콘센트 또는 기타 전원에서 배터리로 단방향으로 전달됩니다. 전기에 대한 사용자의 비용은 명백하며, 2010년 말까지 모든 자동차 판매의 절반 이상이 EV가 될 것으로 예상되므로 이미 과도한 전력망에 대한 부담이 증가하고 있습니다.

양방향 충전을 사용하면 배터리에서 자동차의 구동계가 아닌 다른 곳으로 에너지를 다른 방향으로 이동할 수 있습니다. 정전 중에 적절하게 연결된 EV는 집이나 회사에 전기를 다시 보내고 V2H(차량에서 집으로) 또는 V2B(차량에서 건물로) 프로세스로 며칠 동안 전원을 유지할 수 있습니다.

더 야심차게 말하면, EV는 수요가 높을 때(예: 모두가 에어컨을 가동하는 폭염 동안) 네트워크에 전력을 공급하고 불안정이나 정전을 피할 수도 있습니다. 이는 V2G(Vehicle-to-Grid)로 알려져 있습니다.

대부분의 자동차가 95%의 시간 동안 주차되어 있다는 점을 고려하면 이는 매력적인 전략입니다.

그러나 양방향 기능을 갖춘 자동차를 갖는 것은 방정식의 일부일뿐입니다. 또한 에너지가 양방향으로 흐를 수 있는 특수 충전기가 필요합니다. 이르면 내년 초에 이를 확인할 수 있습니다. 지난 6월 몬트리올에 본사를 둔 dcbel은 자사의 r16 홈 에너지 스테이션이 미국에서 주거용으로 인증된 최초의 양방향 EV 충전기가 되었다고 발표했습니다.

또 다른 양방향 충전기인 Wallbox의 Quasar 2는 2024년 상반기에 기아 EV9에 사용할 수 있습니다.

하드웨어 외에도 전력 업스트림 전송이 그리드를 압도하지 않도록 전기 회사의 상호 연결 계약도 필요합니다.

그리고 V2G를 통해 투자금의 일부를 회수하려면, 다시 판매한 에너지에 대해 최상의 가격을 얻으면서 편안한 충전 수준을 유지하도록 시스템을 지시하는 소프트웨어가 필요합니다. 이 분야의 가장 큰 기업은 2010년에 설립된 버지니아 주 샬로츠빌에 본사를 둔 회사인 Fermata Energy입니다.

설립자인 David Slutzky는 “고객은 우리 플랫폼을 구독하고 우리는 모든 그리드 작업을 수행합니다.”라고 말합니다. "그들은 그것에 대해 생각할 필요가 없습니다."

Fermata는 미국 전역의 수많은 V2G 및 V2H 파일럿과 파트너십을 맺었습니다. 덴버에 있는 지속 가능성을 염두에 둔 공동 작업 공간인 Alliance Center에서는 Nissan Leaf가 운행되지 않을 때 Fermata 양방향 충전기에 연결되어 있습니다. 센터에서는 Fermata의 수요 피크 예측 소프트웨어가 '비밀 수요 관리'로 알려진 기능을 통해 전기 요금을 월 300달러 절약할 수 있다고 밝혔습니다.

Fermata에 따르면, 로드아일랜드 주 Burrillville의 폐수 처리장에 주차된 나뭇잎은 피크 이벤트 기간 동안 전력망에 전기를 다시 방전시켜 두 여름 동안 거의 9,000달러를 벌었습니다.

현재 대부분의 V2G 설정은 소규모 상용 시험입니다. 그러나 Slutzky는 주거용 서비스가 곧 어디에서나 보편화될 것이라고 말했습니다.

“이것은 미래의 일이 아닙니다.”라고 그는 말합니다. “이미 그런 일이 일어나고 있어요, 정말로요. 규모가 점점 커질 뿐입니다.”

양방향 충전: 차량에서 집까지
가장 간단한 형태의 양방향 전력은 차량 대 부하(V2L)로 알려져 있습니다. 이를 통해 캠핑 장비, 전동 공구 또는 기타 전기 자동차(V2V라고도 함)를 충전할 수 있습니다. 더 극적인 사례 사용이 있습니다. 작년에 텍사스의 비뇨기과 의사 Christopher Yang은 정전 중에 Rivian R1T 픽업에 있는 배터리로 도구에 전원을 공급하여 정관 절제술을 완료했다고 발표했습니다.

V2X, 즉 모든 것에 대한 차량이라는 용어를 들을 수도 있습니다. 이는 V2H 또는 V2G를 포괄하는 용어이거나 심지어 V1G로 알려진 관리형 충전을 가리키는 다소 혼란스러운 포괄 용어입니다. 그러나 자동차 업계의 다른 사람들은 보행자, 가로등 또는 교통 데이터 센터를 포함한 차량과 다른 개체 간의 모든 종류의 통신을 의미하기 위해 다른 맥락에서 이 약어를 사용합니다.

다양한 양방향 충전 반복 중에서 V2H가 가장 폭넓게 지원됩니다. 인간이 초래한 기후 변화와 제대로 유지 관리되지 않은 전력망으로 인해 정전이 훨씬 더 흔해졌기 때문입니다. 월스트리트저널(Wall Street Journal)의 연방 데이터 검토에 따르면 2020년 미국 전역에서 180건 이상의 광범위하고 지속적인 중단이 발생했으며 이는 2000년 20건 미만에서 증가한 수치입니다.

EV 배터리 저장은 디젤이나 프로판 발전기에 비해 여러 가지 이점이 있습니다. 여기에는 재해 발생 후 전기가 일반적으로 다른 연료 공급보다 더 빨리 복구된다는 점도 포함됩니다. 그리고 전통적인 발전기는 시끄럽고 번거로우며 유해한 연기를 뿜어냅니다.

비상 전력 공급 외에도 V2H는 잠재적으로 비용을 절감할 수 있습니다. 전기 요금이 높을 때 저장된 에너지를 사용하여 집에 전력을 공급하면 에너지 요금을 낮출 수 있습니다. 그리고 전력망에 다시 전력을 공급하지 않기 때문에 상호 연결 계약이 필요하지 않습니다.

그러나 정전 시 V2H를 사용하는 것은 어느 정도 의미가 있다고 에너지 분석가 Eisler는 말합니다.

"그리드가 신뢰할 수 없고 심지어 충돌할 수도 있는 상황을 보고 있다면 그 충돌이 얼마나 오래 지속될지 스스로에게 물어봐야 합니다"라고 그는 말합니다. “필요할 때 EV를 충전할 수 있나요?”

Tesla는 3월 투자자의 날 기자 회견에서 양방향 기능을 추가하겠다고 발표하면서 비슷한 비판을 했습니다. 그 행사에서 Elon Musk CEO는 이 기능이 "매우 불편하다"고 경시했습니다.

“차의 플러그를 뽑으면 집이 어두워집니다.”라고 그는 말했습니다. 물론 V2H는 머스크의 독점 태양광 배터리인 Tesla Powerwall의 직접적인 경쟁자가 될 것입니다.

양방향 충전: 차량에서 그리드로

많은 주의 주택 소유자는 이미 옥상 태양광 패널을 통해 생산한 잉여 에너지를 전력망에 다시 판매할 수 있습니다. 올해 미국에서 100만 대 이상의 EV가 판매될 것으로 예상된다면 어떻게 될까요?

로체스터 대학교 연구진에 따르면 운전자는 에너지 비용을 연간 120~150달러 절약할 수 있습니다.

V2G는 아직 초기 단계입니다. 전력 회사는 여전히 그리드를 준비하는 방법과 이를 판매하는 고객에게 비용을 지불하는 방법을 파악하고 있습니다. 그러나 파일럿 프로그램은 전 세계적으로 시작되고 있습니다. 미국 최대 유틸리티 기업인 캘리포니아의 Pacific Gas and Electric은 궁극적으로 양방향성을 어떻게 통합할 것인지 알아보기 위해 1,170만 달러 규모의 파일럿 프로그램에 고객을 등록하기 시작했습니다.

이 계획에 따르면 주거용 고객은 양방향 충전기 설치 비용으로 최대 2,500달러를 받게 되며, 부족이 예상될 때 전력망으로 다시 방전하는 데 드는 비용을 지불받게 됩니다. PG&E 대변인 폴 도허티(Paul Doherty)는 지난 12월 dot.LA와의 인터뷰에서 요구 사항의 심각성과 사람들이 기꺼이 수행하려는 역량에 따라 참가자들이 이벤트당 10~50달러를 벌 수 있다고 말했습니다.

PG&E는 2030년까지 서비스 지역에서 300만 대의 EV를 지원한다는 목표를 세웠으며, 그 중 200만 대 이상이 V2G를 지원할 수 있습니다.