Что такое V2G - технология "автомобиль - сеть"?

Технология Vehicle-to-grid (V2G) или двунаправленная зарядка - это двусторонняя система энергоснабжения между автомобилем и сетью. Идея технологии Vehicle to Grid (V2G) заключается в том, что мы используем батареи автомобиля в качестве накопителя энергии. Эта накопленная энергия затем будет использоваться для обмена энергией между батареей электромобиля и электросетью.
Расширением технологии V2G является V2X, что означает "от автомобиля ко всему". V2X использует тот же принцип, что и V2G, но вместо этого обеспечивает питание любого электрического устройства или сети, а не только электросети.

Как работает технология Vehicle-to-Grid?

Технология V2G похожа на обратную интеллектуальную зарядку EV. Она посылает энергию в электросеть при пиковом спросе, а затем подзаряжается от электросети в периоды снижения спроса. Отсюда и название - двунаправленная зарядка EV.

Другими словами, пользователи EV будут покупать энергию у электросети, когда затраты низкие, и продавать ее обратно, когда цены высокие. В большинстве случаев сегодня это означает зарядку на ночь и обратную продажу в течение дня. Технология "от автомобиля к электросети" может сэкономить деньги для пользователей EV и, в то же время, помогает в Балансировка электросети с помощью EV.

За V2G стоит умный Программное обеспечение для зарядки электромобилей которая контролирует весь процесс. Умное программное обеспечение гарантирует, что EV возвращает только то количество энергии, которое ему не нужно.
Первым приоритетом является то, чтобы у пользователя всегда было достаточно энергии для ежедневной езды.

Давайте рассмотрим несколько упрощенных гипотетических сценариев V2G в реальной жизни!

Реальные примеры V2G

• В автопарке компании имеется 100 электромобилей. Все они подключены к сети и полностью заряжены утром. Менеджер автопарка отправляет 80 автомобилей по их ежедневным маршрутам. 20 автомобилей в этот день свободны. Для этих 20 электромобилей он включает режим Vehicle-to-Grid и устанавливает минимальный уровень заряда батареи на 70%, чтобы они могли работать в случае необходимости. Благодаря V2G компания получает прибыль от этих 20 автомобилей, даже если они стоят на стоянке.
  
• Частный пользователь заряжает свой EV на ночь, когда электроэнергия дешевле. Запас хода его автомобиля на полной батарее составляет 400 км. Ежедневно он проезжает в общей сложности 100 км. Поэтому он включает V2G, и автомобиль возвращает энергию в сеть, когда электричество дорожает, сохраняя при этом достаточно энергии для его ежедневных поездок.
  
• Домовладелец использует солнечные батареи. Произведенная электроэнергия накапливается в аккумуляторе автомобиля. Эта электроэнергия может быть использована для питания дома, а если ее еще осталось, он возвращает ее в сеть, получая прибыль. При этом он поддерживает уровень заряда батареи своего автомобиля на уровне, необходимом ему для езды.
  
• Водитель EV заряжает свой автомобиль на ночь и едет на работу. Там он подключается к зарядному устройству V2G и включает V2G. Во время работы автомобиль возвращает энергию для получения прибыли, оставляя ему еще достаточно заряда, чтобы доехать до дома.

Преимущества технологии Vehicle-to-Grid

Если технология Vehicle to Grid (V2G) получит широкое распространение, это значительно улучшит работу электросети, потребительский опыт EV (UX) и внедрение EV.

К основным преимуществам технологии Vehicle to Grid (V2G) относятся:

• Технология V2G будет снизить нагрузку на энергосистему и повысить потенциал для достижения баланса сети. Этот баланс может быть достигнут без расширения инфраструктуры производства электроэнергии и может стать ответом на проблемы инфраструктуры зарядки EV. Технология V2G может принести пользу всей энергосистеме и помочь локальным сетям, расположенным на предприятиях или в жилых комплексах.
  
• Технология Vehicle-to-Grid может обеспечить дешевое и быстрое децентрализованное хранение энергии в периоды перепроизводства электроэнергии. С таким потенциалом хранения электроэнергии в электромобилях это экологическое обязательство - не пускать электроэнергию на ветер.
  
• V2G также может быть идеальной технологией для более легкого управления и идентификации поведение пользователя и фактическое использование энергии.
  
• Технология "транспортное средство - сеть" также может служить в качестве дополнительной маркетинговый инструмент сделать электромобили более привлекательными для широкой публики и автопарков компаний, чтобы ускорить внедрение электромобилей.
  Как?
  Новые бизнес-модели, возникающие вокруг технологии V2G, могут помочь пользователям монетизировать владение EV.

Бизнес-модель V2G

Мы уже упоминали об основной бизнес-модели технологии Vehicle-to-grid. Это покупка (зарядка) по дешевке и продажа (возврат) с прибылью.

Давайте будем честными. Широкая общественность не слишком беспокоится о стабильности энергосистемы.
Привлекательность технологии V2G заключается в том, что Ваш EV также может служить источником дохода или, по крайней мере, снизить эксплуатационные расходы.

Мы привыкли, что автомобиль представляет собой только расходы, но с V2G мы можем начать зарабатывать на нем деньги. Это открывает совершенно новый спектр бизнес-моделей и маркетинговых тактик.
Для того, чтобы бизнес-модель "Автомобиль - сеть" (V2G) была применима, она должна быть основана на воспроизводимости и масштабируемости.
Если технология V2G получит широкое распространение, каждый может принять участиеот частных водителей EV до крупных компаний, эксплуатирующих огромные парки EV.

Однако здесь есть одна загвоздка. Чтобы это сработало, коммунальные компании, поставщики услуг электромобильности (EMSP) и операторы зарядных пунктов (CPO) должны будут создать привлекательные бизнес-модели и предложения для V2G.

Бизнес-модель V2G для автопарков компаний

Компании, эксплуатирующие большие автопарки, первыми "вскочат на борт" поезда Vehicle-to-Grid. Поскольку внедрение электромобилей в автопарках уже происходит, вполне логично, что компании воспользуются этой возможностью, чтобы снизить эксплуатационные расходы на свой автопарк с бизнес-моделями V2G.

На самом деле, если мы посмотрим, где технология V2G уже начинает реально использоваться, так это в парках электромобилей.
Автопарки требуют Управление парком электромобилей программное обеспечение, и с его наличием шаг к внедрению технологии V2G становится намного проще.
При наличии большого количества транспортных средств в автопарке, V2G может стать серьезным дополнительным источником дохода, если все сделано правильно.

В докторская диссертация по бизнес-модели Vehicle-to-Grid на швейцарском рынке, А. Кауфманн подсчитал, что при работе V2G в течение 12 часов в день, автомобиль может приносить доход около 100 евро (105 долларов США) в месяц.
Это около 1200 евро (1270 долларов США) в год на одно транспортное средство без дополнительных усилий. Умножьте это на все электромобили в автопарке, и мы получим значительную сумму, которая быстро окупит все инвестиции в оборудование V2G и Smart Программное обеспечение для зарядки EV необходимо.
Имейте в виду, что этот расчет был сделан в 2017 году для двунаправленного зарядного устройства EV мощностью 10 кВт и основан на ценах на электроэнергию в то время.

Другое исследование, проведенное в Норвегии в 2019 году, подсчитало, что общий годовой доход составляет около 1900 евро (2000 долларов США).

Бизнес-модель V2G для частных пользователей EV

Бизнес-модель V2G для частных пользователей EV такая же, как и для автопарков. Единственное различие заключается в том, что это делается в меньших масштабах.
Это означает, что общий доход, который может получить частный пользователь, ниже.

Поскольку технология V2G требует более дорогостоящего оборудования и программного обеспечения, чем обычная домашняя зарядка EV, потребуется больше времени, чтобы инвестиции принесли прибыль.
Но мы должны смотреть на более широкую картину.

Многие домовладельцы также имеют солнечные батареи, которые вырабатывают электроэнергию и возвращают ее в электросеть. С помощью V2G домовладельцы могут накапливать эту электроэнергию и использовать ее позже.
Оптимальной была бы ситуация, когда домохозяйство могло бы объединить солнечную энергию, V2G или V2H (Vehicle-to-Home) и внутреннюю электросеть.
Это создаст условия, при которых электроэнергия будет браться из сети, когда она дешевая, и возвращаться или использоваться, когда она дорогая.
Если коммунальные компании, EMSP и правительства вмешаются и помогут с инвестициями в технологию Vehicle-to-Grid, это принесет пользу всему обществу.

Технические требования Vehicle-to-Grid

Для функционирования технологии Vehicle-to-Grid необходимо выполнение нескольких технических требований.

Зарядная станция V2G

Первое - это специализированное зарядное устройство для электромобилей. Как следует из названия, это не обычное зарядное устройство для EV, а двунаправленное зарядное устройство, поддерживающее функцию V2G. На рынке такие устройства встречаются не часто, но они существуют, и их будет больше, когда технология перейдет от проектов к коммерческому внедрению.

Для работы V2G необходима связь между EV, зарядной станцией EV и бэкендом. Интеллектуальная зарядка EV программное обеспечение для управления имеет решающее значение. Программное обеспечение должно контролировать, сколько электроэнергии EV берет от зарядной станции и сколько возвращает.

Эта связь обеспечивается стандартом ISO 15118, который позволяет EV сообщать о состоянии заряда своей батареи на зарядную станцию, и протоколом OCPP 2.0 для связи между зарядной станцией и бэкэнд-программой.
Если это звучит знакомо, то Вы правы. Это такое же требование, как и для Зарядка для электромобилей Plug and Charge.

V2G совместимые электромобили (EV)

На данный момент, похоже, что производители электромобилей, за редким исключением, не слишком заинтересованы в внедрении технологии Vehicle-to-Grid.
На рынке не так много автомобилей, совместимых с V2G, и только Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander и Ford F-150 Lightning официально подтвердили свою совместимость с V2G на момент написания этой статьи.
Hyundai, Kia, MG и Porche являются следующими наиболее вероятными кандидатами, но официального подтверждения нет.
Ходят слухи, что Tesla может поддерживать V2G, но компания советует не использовать V2G, и Вы можете лишиться гарантии, сделав это.
Можно с уверенностью сказать, что для успеха V2G автопроизводители тоже должны внести свою лепту.

Программное обеспечение для зарядки электромобилей, совместимое с V2G

Последняя часть - самая простая!
Любой Интеллектуальная зарядка электромобилей Программное решение может быть относительно легко модернизировано для поддержки технологий Vehicle-to-grid (v2G), Vehicle-to-home (V2H), Vehicle-to-Load (V2L) или Vehicle-to-everything (V2X).
Он не нуждается в особой модернизации, если он действительно "умный" (а не только рекламируется как таковой). Это означает, что он должен поддерживать такие функции, как Подключи и заряди, динамическое управление нагрузкой при зарядке EV, Балансировка нагрузки при зарядке электромобилей, и т.д.
Возможно, самая сложная часть заключается в том, что он должен поддерживать расширенные Биллинг EV чтобы иметь возможность обрабатывать бизнес-модели Vehicle-to-Grid.

Повлияет ли V2G на время работы автомобильного аккумулятора?

Когда V2G заряжает и разряжает аккумулятор, самый распространенный вопрос автовладельцев - не повлияет ли это на срок службы батареи. Поскольку батарея является самой дорогой частью EV, этот вопрос вполне уместен.
Исследования на эту тему существуют, но иногда имеют противоположные выводы. Для получения большого технического представления об этих исследованиях читайте здесь.

По крайней мере, на данный момент, последние исследования показывают, что технология Vehicle-to-Grid должна включать соответствующее программное обеспечение для управления батареей, чтобы предотвратить вредные циклы разряда.

Эксперты утверждают, что V2G не повлияет (или повлияет минимально) на время работы аккумулятора, если все сделано правильно. Некоторые ученые даже утверждают, что V2G может фактически улучшить его.
Остается вопрос, будут ли пользователи доверять этим заявлениям и будет ли вознаграждение достаточно заманчивым, чтобы они попробовали.

Технология Vehicle-to-Grid прошла долгий путь с тех пор, как теория была впервые опубликована более 20 лет назад. Получит ли она широкое распространение и когда, мы увидим. По крайней мере, в теории это отличная концепция.

Хотите получить больше информации о наших решениях? Оставьте комментарий ниже или Запланируйте демонстрацию!