Technologia Vehicle-to-Grid (V2G) lub ładowanie dwukierunkowe to dwukierunkowy system zasilania między samochodem a siecią. Idea stojąca za technologią Vehicle to Grid (V2G) polega na wykorzystaniu akumulatorów pojazdu jako jednostki magazynującej. Ta zmagazynowana energia będzie następnie wykorzystywana do wymiany energii między akumulatorem pojazdu elektrycznego a siecią energetyczną.
Rozszerzeniem technologii V2G jest V2X, czyli vehicle-to-everything. V2X wykorzystuje tę samą zasadę co V2G, ale zamiast tego dostarcza energię do dowolnego urządzenia elektrycznego lub sieci, a nie tylko do sieci energetycznej.
Spis treści
Jak działa Vehicle-to-Grid?
Technologia V2G jest jak odwrócone inteligentne ładowanie pojazdów elektrycznych. Wysyła energię do sieci w okresach szczytowego zapotrzebowania, a następnie ładuje się z sieci energetycznej w okresach zmniejszonego zapotrzebowania. Stąd nazwa - dwukierunkowe ładowanie pojazdów elektrycznych.
Innymi słowy, użytkownicy pojazdów elektrycznych kupowaliby energię z sieci energetycznej, gdy koszty są niskie i odsprzedawali ją, gdy ceny są wysokie. W większości przypadków oznacza to dziś ładowanie przez noc i wysyłanie energii z powrotem w ciągu dnia. Technologia Vehicle to Grid może zaoszczędzić pieniądze użytkownikom pojazdów elektrycznych, a jednocześnie pomaga w Równoważenie sieci pojazdów elektrycznych.
Za V2G kryje się inteligentny Oprogramowanie do ładowania pojazdów elektrycznych który kontroluje cały proces. Inteligentne oprogramowanie zapewnia, że EV zwraca tylko taką ilość energii, jakiej nie potrzebuje.
Najważniejszym priorytetem jest to, aby użytkownik zawsze miał wystarczającą moc do codziennej jazdy.
Przyjrzyjmy się kilku uproszczonym hipotetycznym scenariuszom V2G z życia wziętym!
Przykłady V2G z życia wzięte
- Firma posiada w swojej flocie 100 pojazdów elektrycznych. Wszystkie są podłączone i w pełni naładowane rano. Kierownik floty wysyła 80 pojazdów na ich codzienne trasy. 20 pojazdów jest tego dnia wolnych. Dla tych 20 pojazdów elektrycznych włącza tryb Vehicle-to-Grid, jednocześnie ustawiając minimalny poziom naładowania akumulatora na 70%, aby w razie potrzeby nadal działały. Dzięki V2G firma zarabia na tych 20 pojazdach, nawet jeśli są one zaparkowane.
- Prywatny użytkownik ładuje swój samochód elektryczny w nocy, gdy energia elektryczna jest tańsza. Jego samochód ma zasięg 400 km na pełnym akumulatorze. Dziennie przejeżdża łącznie 100 km. Włącza więc V2G, a pojazd zwraca energię do sieci, gdy energia elektryczna jest droższa, zachowując jednocześnie wystarczającą ilość energii do codziennej jazdy.
- Właściciel domu korzysta z paneli słonecznych. Wytworzona energia elektryczna jest magazynowana w akumulatorze samochodu. Energia ta może być wykorzystana do zasilania jego domu, a jeśli nadal pozostaje, zwraca ją do sieci z zyskiem. Wszystko to przy jednoczesnym utrzymaniu poziomu naładowania akumulatora, którego potrzebuje do jazdy.
- Kierowca pojazdu elektrycznego ładuje swój samochód przez noc i jedzie do pracy. Tam podłącza się do ładowarki V2G i włącza V2G. Podczas pracy pojazd oddaje energię, pozostawiając kierowcy wystarczającą ilość energii, aby mógł dojechać do domu.
Korzyści płynące z technologii Vehicle-to-Grid
Jeśli technologia Vehicle to Grid (V2G) stanie się powszechna, przyniesie to znaczące korzyści dla sieci energetycznej, doświadczeń klientów pojazdów elektrycznych (UX) i przyjęcia pojazdów elektrycznych.
Niektóre z podstawowych zalet technologii Vehicle to Grid (V2G) są następujące:
- Technologia V2G będzie zmniejszyć obciążenie sieci energetycznej i zwiększyć potencjał osiągnięcia równowagi sieci. Równowagę tę można osiągnąć bez rozbudowy infrastruktury wytwarzania energii i może ona stanowić odpowiedź na wyzwania związane z infrastrukturą ładowania pojazdów elektrycznych. Technologia V2G może przynieść korzyści całej sieci energetycznej i pomóc lokalnym sieciom znajdującym się w firmach lub kompleksach mieszkalnych.
- Technologia Vehicle-to-Grid może zapewnić Tanie i szybkie zdecentralizowane magazynowanie energii w czasach nadprodukcji energii elektrycznej. Obowiązkiem środowiskowym jest niedopuszczenie do marnowania energii elektrycznej z takim potencjałem magazynowania w pojazdach elektrycznych.
- V2G może być również idealną technologią do łatwiejszego zarządzania i identyfikacji zachowanie użytkownika i rzeczywiste zużycie energii.
- Technologia Vehicle to Grid może również służyć jako dodatkowy narzędzie marketingowe w celu zwiększenia atrakcyjności pojazdów elektrycznych dla ogółu społeczeństwa i flot firmowych, aby przyspieszyć przyjęcie pojazdów elektrycznych.
Jak?
Nowe modele biznesowe powstające wokół technologii V2G mogą pomóc użytkownikom zarabiać na posiadaniu pojazdu elektrycznego.
Model biznesowy V2G
Wspomnieliśmy już o podstawowym modelu biznesowym związanym z technologią Vehicle-to-Grid. Polega on na kupowaniu (ładowaniu) tanio i sprzedawaniu (zwracaniu) z zyskiem.
Bądźmy szczerzy. Opinia publiczna nie martwi się zbytnio o stabilność sieci.
Atrakcyjność technologii V2G polega na tym, że Państwa EV może również służyć jako źródło dochodu lub przynajmniej obniżyć koszty operacyjne.
Jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że samochód stanowi jedynie koszt, ale dzięki V2G możemy zacząć na nim zarabiać. Otwiera to zupełnie nowe spektrum modeli biznesowych i taktyk marketingowych.
Aby model biznesowy Vehicle to Grid (V2G) miał zastosowanie, powinien opierać się na replikowalności i skalowalności.
Jeśli technologia V2G stanie się powszechna, każdy może wziąć udziałod prywatnych kierowców pojazdów elektrycznych po duże firmy obsługujące ogromne floty pojazdów elektrycznych.
Jest jednak pewien haczyk. Aby to zadziałało, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej, dostawcy usług elektromobilności (EMSP) i operatorzy punktów ładowania (CPO) będą musieli stworzyć atrakcyjne modele biznesowe i oferty dla V2G.
Model biznesowy V2G dla flot firmowych
Firmy obsługujące duże floty jako pierwsze "wskoczą na pokład" pociągu Vehicle-to-Grid. Ponieważ wdrażanie pojazdów elektrycznych we flotach już się odbywa, logiczne jest, że firmy skorzystają z okazji, aby obniżyć koszty operacyjne floty z modelami biznesowymi V2G.
W rzeczywistości, jeśli spojrzymy na to, gdzie technologia V2G już zaczyna być faktycznie wykorzystywana, to właśnie we flotach pojazdów elektrycznych.
Floty wymagają Zarządzanie flotą pojazdów elektrycznych Dzięki temu krok do wdrożenia technologii V2G jest znacznie prostszy.
Przy wielu pojazdach we flocie, V2G może stanowić poważne dodatkowe źródło przychodów, jeśli zostanie wykonane prawidłowo.
W rozprawa doktorska na temat modelu biznesowego Vehicle-to-Grid na rynku szwajcarskim, A. Kaufmann obliczył, że przy V2G działającym przez 12 godzin dziennie, pojazd może zarobić około 100 euro (105 USD) miesięcznie.
To około 1200 euro (1270 USD) rocznie na pojazd bez dodatkowego wysiłku. Proszę to pomnożyć przez wszystkie pojazdy elektryczne we flocie, a otrzymamy znaczną kwotę, która szybko zwróci wszystkie inwestycje w sprzęt V2G i Smart. Oprogramowanie do ładowania pojazdów elektrycznych potrzebne.
Proszę pamiętać, że obliczenia te zostały wykonane w 2017 roku dla dwukierunkowej ładowarki EV o mocy 10 kW i opierają się na cenach energii elektrycznej w tamtym czasie.
W innym badaniu przeprowadzonym w Norwegii w 2019 r. obliczono całkowity roczny przychód w wysokości około 1900 euro (2000 USD).
Model biznesowy V2G dla prywatnych użytkowników pojazdów elektrycznych
Model biznesowy V2G dla prywatnych użytkowników pojazdów elektrycznych jest taki sam jak dla flot. Jedyna różnica polega na tym, że odbywa się to na mniejszą skalę.
Oznacza to, że całkowity przychód, jaki może wygenerować prywatny użytkownik, jest niższy.
Ponieważ technologia V2G wymaga droższego sprzętu i oprogramowania niż zwykłe domowe ładowanie pojazdów elektrycznych, zwrot z inwestycji zajmie więcej czasu.
Musimy jednak spojrzeć na szerszą perspektywę.
Wielu właścicieli domów posiada również panele słoneczne, które generują energię elektryczną i zwracają ją do sieci energetycznej. Dzięki V2G właściciele domów mogliby przechowywać tę energię elektryczną i wykorzystać ją później.
Optymalną sytuacją byłoby, gdyby gospodarstwo domowe mogło połączyć energię słoneczną, V2G lub V2H (Vehicle-to-Home) i wewnętrzną sieć energetyczną.
Stworzyłoby to środowisko, w którym energia elektryczna jest pobierana z sieci, gdy jest tania, i zwracana lub wykorzystywana, gdy jest droga.
Gdyby przedsiębiorstwa użyteczności publicznej, EMSP i rządy wkroczyły i pomogły w inwestycjach w technologię Vehicle-to-Grid, przyniosłoby to korzyści całemu społeczeństwu.
Wymagania techniczne Vehicle-to-Grid
Aby technologia Vehicle-to-Grid mogła funkcjonować, należy spełnić kilka wymagań technicznych.
Stacja ładowania V2G
Pierwszym z nich jest dedykowana ładowarka Vehicle-to-Grid EV. Jak sama nazwa wskazuje, nie jest to zwykła ładowarka do pojazdów elektrycznych, ale dwukierunkowa ładowarka obsługująca funkcję V2G. Nie są one powszechne na rynku, ale istnieją i będzie ich więcej, gdy technologia przejdzie od projektów do komercyjnego wdrożenia.
Aby system V2G działał, konieczna jest komunikacja między pojazdem elektrycznym, stacją ładowania pojazdów elektrycznych i zapleczem. Inteligentne ładowanie pojazdów elektrycznych Oprogramowanie do zarządzania jest kluczowe. Oprogramowanie musi kontrolować, ile energii elektrycznej pojazd elektryczny pobiera ze stacji ładowania i ile zwraca.
Komunikacja ta jest możliwa dzięki normie ISO 15118, która pozwala pojazdowi elektrycznemu zgłaszać stan naładowania akumulatora do stacji ładowania oraz protokołowi OCPP 2.0 do komunikacji między stacją ładowania a oprogramowaniem zaplecza.
Jeśli brzmi to znajomo, to mają Państwo rację. To ten sam wymóg, co w przypadku Ładowanie pojazdów elektrycznych Plug and Charge.
Pojazdy elektryczne kompatybilne z V2G (EV)
Na razie wygląda na to, że producenci samochodów elektrycznych, z kilkoma wyjątkami, nie są zbyt chętni do przyjęcia technologii Vehicle-to-Grid.
Na rynku nie ma wielu samochodów kompatybilnych z V2G, a tylko Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander i Ford F-150 Lightning oficjalnie potwierdziły, że są kompatybilne z V2G w momencie pisania tego artykułu.
Hyundai, Kia, MG i Porche są kolejnymi najbardziej prawdopodobnymi kandydatami, ale nie ma oficjalnego potwierdzenia.
Krążą pogłoski, że Tesla może obsługiwać V2G, ale firma odradza korzystanie z V2G i może to spowodować utratę gwarancji.
Można śmiało powiedzieć, że aby V2G odniosło sukces, producenci samochodów również muszą dołożyć swoją cegiełkę.
Oprogramowanie do ładowania pojazdów elektrycznych zgodne z V2G
Ostatnia część jest najprostsza!
Dowolny Inteligentne ładowanie pojazdów elektrycznych Oprogramowanie można stosunkowo łatwo zaktualizować do obsługi Vehicle-to-grid (v2G), Vehicle-to-home (V2H), Vehicle-to-Load (V2L) lub Vehicle-to-everything (V2X).
Nie wymaga specjalnej aktualizacji, o ile jest rzeczywiście "inteligentny" (nie tylko sprzedawany jako taki). Oznacza to, że musi obsługiwać takie funkcje jak Podłącz i ładuj, dynamiczne zarządzanie ładowaniem pojazdów elektrycznych, Równoważenie obciążenia ładowania pojazdów elektrycznychitd.
Być może najtrudniejsze jest to, że musi on obsługiwać zaawansowane funkcje Rozliczenia EV aby móc przetwarzać modele biznesowe Vehicle-to-Grid.
Czy V2G wpłynie na żywotność baterii samochodowych?
W związku z ładowaniem i rozładowywaniem akumulatora przez V2G, najczęstszym pytaniem zadawanym przez właścicieli samochodów jest to, czy wpłynie to na żywotność akumulatora. Ponieważ akumulator jest najdroższą częścią pojazdu elektrycznego, pytanie to jest jak najbardziej na miejscu.
Istnieją badania na ten temat, ale czasami mają one przeciwstawne wnioski. Aby uzyskać świetny wgląd techniczny w te badania, proszę przeczytać tutaj.
Przynajmniej na razie najnowsze badania pokazują, że technologia Vehicle-to-Grid musi obejmować odpowiednie oprogramowanie do zarządzania akumulatorami, aby zapobiec szkodliwym cyklom rozładowania.
Eksperci twierdzą, że V2G nie wpłynie (lub wpłynie minimalnie) na żywotność baterii, jeśli wszystko zostanie wykonane prawidłowo. Niektórzy naukowcy twierdzą nawet, że V2G może ją nawet poprawić.
Pozostaje pytanie, czy użytkownicy zaufają tym twierdzeniom i czy nagroda jest wystarczająco kusząca, aby spróbować.
Technologia Vehicle-to-Grid przeszła długą drogę od czasu opublikowania teorii ponad 20 lat temu. Zobaczymy, czy i kiedy stanie się ona powszechna. Przynajmniej w teorii jest to świetna koncepcja.
Chcesz uzyskać więcej informacji o naszych rozwiązaniach? Zostaw komentarz poniżej lub Zaplanuj prezentację!