V2H V2G V2L การชาร์จแบบสองทิศทางมีประโยชน์อย่างไร?

การชาร์จแบบสองทิศทางมีประโยชน์อย่างไร?
เครื่องชาร์จแบบสองทิศทางสามารถใช้งานได้สองแบบที่แตกต่างกัน สิ่งแรกและที่ถูกพูดถึงมากที่สุดคือ Vehicle-to-grid หรือ V2G ซึ่งออกแบบมาเพื่อส่งหรือส่งออกพลังงานเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้าเมื่อมีความต้องการสูง หากมีการเสียบและเปิดใช้งานรถยนต์หลายพันคันที่มีเทคโนโลยี V2G สิ่งนี้มีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงวิธีการจัดเก็บและผลิตไฟฟ้าในขนาดมหาศาล EV มีแบตเตอรี่ขนาดใหญ่และทรงพลัง ดังนั้นพลังรวมของรถยนต์หลายพันคันที่มี V2G จึงอาจมีมหาศาล โปรดทราบว่า V2X เป็นคำที่บางครั้งใช้เพื่ออธิบายรูปแบบทั้งสามที่อธิบายไว้ด้านล่าง

Vehicle-to-grid หรือ V2G – EV ส่งออกพลังงานเพื่อรองรับโครงข่ายไฟฟ้า
Vehicle-to-home หรือ V2H – พลังงาน EV ถูกใช้เพื่อให้พลังงานแก่บ้านหรือธุรกิจ
Vehicle-to-load หรือ V2L * – EV สามารถใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือชาร์จ EV อื่นๆ ได้
* V2L ไม่จำเป็นต้องมีเครื่องชาร์จแบบสองทิศทางในการทำงาน

การใช้เครื่องชาร์จ EV แบบสองทิศทางครั้งที่สองคือสำหรับรถยนต์สู่บ้านหรือ V2H ตามชื่อที่แนะนำ V2H ช่วยให้ EV สามารถใช้เหมือนกับระบบแบตเตอรี่ในบ้านเพื่อกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินและจ่ายไฟให้กับบ้านของคุณ ตัวอย่างเช่น ระบบแบตเตอรี่สำหรับบ้านทั่วไป เช่น Tesla Powerwall มีความจุ 13.5kWh ในทางตรงกันข้าม EV โดยเฉลี่ยมีความจุ 65kWh เทียบเท่ากับ Tesla Powerwall เกือบห้าตัว เนื่องจากแบตเตอรี่มีความจุสูง EV ที่ชาร์จเต็มจึงสามารถรองรับบ้านทั่วไปได้หลายวันติดต่อกันหรือนานกว่านั้นมากเมื่อใช้ร่วมกับพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคา

ยานพาหนะสู่กริด – V2G
Vehicle-to-grid (V2G) คือส่วนเล็กๆ ของพลังงานแบตเตอรี่ EV ที่เก็บไว้จะถูกส่งออกไปยังโครงข่ายไฟฟ้าเมื่อจำเป็น ขึ้นอยู่กับข้อตกลงการบริการ หากต้องการเข้าร่วมโปรแกรม V2G จำเป็นต้องมีเครื่องชาร์จ DC แบบสองทิศทางและ EV ที่ใช้ร่วมกันได้ แน่นอนว่ามีแรงจูงใจทางการเงินในการทำเช่นนี้ และเจ้าของ EV จะได้รับเครดิตหรือค่าไฟฟ้าที่ลดลง รถยนต์ไฟฟ้าที่มี V2G ยังช่วยให้เจ้าของสามารถเข้าร่วมในโครงการโรงไฟฟ้าเสมือน (VPP) เพื่อปรับปรุงความเสถียรของโครงข่ายและจ่ายพลังงานในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด ปัจจุบันมี EV เพียงไม่กี่ตัวเท่านั้นที่มีความสามารถในการชาร์จ V2G และ DC แบบสองทิศทาง ซึ่งรวมถึง Nissan Leaf (ZE1) รุ่นหลังและ Mitsubishi Outlander หรือ Eclipse ปลั๊กอินไฮบริด

แม้จะมีการเผยแพร่สู่สาธารณะ แต่ปัญหาประการหนึ่งของการเปิดตัวเทคโนโลยี V2G ก็คือความท้าทายด้านกฎระเบียบและการขาดโปรโตคอลและตัวเชื่อมต่อการชาร์จแบบสองทิศทางมาตรฐาน เครื่องชาร์จแบบสองทิศทาง เช่น เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ถือเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการผลิตพลังงาน และจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานด้านความปลอดภัยและการปิดระบบตามกฎระเบียบทั้งหมด ในกรณีที่กริดขัดข้อง เพื่อเอาชนะความซับซ้อนเหล่านี้ ผู้ผลิตรถยนต์บางราย เช่น ฟอร์ด ได้พัฒนาระบบชาร์จไฟฟ้ากระแสสลับแบบสองทิศทางอย่างง่าย ซึ่งจะทำงานร่วมกับรถยนต์ไฟฟ้าของฟอร์ดเพื่อจ่ายพลังงานให้กับบ้านเท่านั้น แทนที่จะส่งออกไปยังโครงข่ายไฟฟ้า อุปกรณ์อื่นๆ เช่น Nissan ทำงานโดยใช้เครื่องชาร์จอเนกประสงค์แบบสองทิศทาง เช่น Wallbox Quasar ตามที่อธิบายไว้ในรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับประโยชน์ของเทคโนโลยี V2G
ปัจจุบัน EV ส่วนใหญ่มีพอร์ตชาร์จ CCS DC มาตรฐาน ปัจจุบัน EV เพียงรุ่นเดียวที่ใช้พอร์ต CCS สำหรับการชาร์จแบบสองทิศทางคือ Ford F-150 Lightning EV ที่เพิ่งเปิดตัว อย่างไรก็ตาม EV จำนวนมากขึ้นที่มีพอร์ตการเชื่อมต่อ CCS จะสามารถใช้งานได้กับความสามารถ V2H และ V2G ในอนาคตอันใกล้นี้ โดย VW ประกาศว่ารถยนต์ไฟฟ้า ID ของตนอาจมีการชาร์จแบบสองทิศทางในช่วงปี 2566
2. พาหนะกลับบ้าน – V2H
Vehicle-to-home (V2H) คล้ายคลึงกับ V2G แต่พลังงานจะถูกใช้ในท้องถิ่นเพื่อจ่ายไฟให้กับบ้าน แทนที่จะป้อนเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้า สิ่งนี้ทำให้ EV ทำงานเหมือนระบบแบตเตอรี่ในครัวเรือนทั่วไปเพื่อช่วยเพิ่มความพอเพียง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรวมกับพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคา อย่างไรก็ตาม ประโยชน์ที่ชัดเจนที่สุดของ V2H คือความสามารถในการจ่ายพลังงานสำรองระหว่างไฟดับ

เพื่อให้ V2H ทำงานได้ จำเป็นต้องมีเครื่องชาร์จ EV แบบสองทิศทางที่ใช้ร่วมกันได้และอุปกรณ์เพิ่มเติม รวมถึงเครื่องวัดพลังงาน (CT Meter) ที่ติดตั้งที่จุดเชื่อมต่อโครงข่ายหลัก เครื่องวัด CT จะตรวจสอบการไหลของพลังงานเข้าและออกจากโครงข่าย เมื่อระบบตรวจพบพลังงานกริดที่ใช้ในบ้านของคุณ ระบบจะส่งสัญญาณให้เครื่องชาร์จ EV แบบสองทิศทางคายประจุในปริมาณที่เท่ากัน เพื่อชดเชยพลังงานที่ดึงมาจากกริด ในทำนองเดียวกัน เมื่อระบบตรวจพบพลังงานที่ส่งออกจากแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา ระบบจะเปลี่ยนไปชาร์จ EV ซึ่งคล้ายกับการทำงานของเครื่องชาร์จ EV อัจฉริยะมาก หากต้องการเปิดใช้งานพลังงานสำรองในกรณีที่ไฟดับหรือเหตุฉุกเฉิน ระบบ V2H จะต้องสามารถตรวจจับการไฟฟ้าดับของกริดและแยกออกจากเครือข่ายโดยใช้คอนแทคเตอร์อัตโนมัติ (สวิตช์) สิ่งนี้เรียกว่าการออกเกาะ และอินเวอร์เตอร์แบบสองทิศทางทำงานเป็นอินเวอร์เตอร์นอกกริดโดยใช้แบตเตอรี่ EV จำเป็นต้องมีอุปกรณ์แยกกริดเพื่อให้สามารถสำรองข้อมูลได้ เช่นเดียวกับอินเวอร์เตอร์ไฮบริดที่ใช้ในระบบแบตเตอรี่สำรอง