Согласование спроса и предложения электроэнергии в течение дня является важным фактором при переходе на возобновляемую энергию 100%. Ведущие источники чистой энергии, такие как солнечная энергия и ветер, являются прерывистыми источниками энергии, что означает, что они производят разное количество энергии в разное время суток. Решения для хранения энергии позволяют хранить энергию в часы пиковой производительности и разряжать ее в периоды пикового спроса на электроэнергию. Поскольку мы стремимся максимизировать использование возобновляемых источников энергии в сети, технология Vehicle-to-Grid (V2G) быстро становится ведущим решением для хранения энергии.
V2G использует батареи, которые уже существуют в электромобилях (EV), для хранения энергии в нашей сети. Обычно мы думаем об аккумуляторах электромобилей как об однонаправленной зарядке. Благодаря технологии V2G электричество течет в двух направлениях: электросеть может заряжать транспортное средство, а транспортное средство также может отправлять энергию обратно в сеть. Технология V2G позволяет нам оптимизировать время зарядки, чтобы обеспечить максимальную выгоду для сети. Например, электромобили могут полностью заряжаться в середине дня, когда солнечные панели производят больше всего энергии, а затраты на электроэнергию низкие. Избыточная энергия батареи может быть направлена обратно в сеть в часы пиковой нагрузки вечером.
Технология V2G может помочь увеличить использование возобновляемых источников энергии, создать более эффективную сеть, снизить затраты на зарядку электромобилей и, естественно, будет расширяться по мере того, как все больше электромобилей появится на дорогах. Прежде чем технологию V2G можно будет развернуть в больших масштабах, необходимы некоторые технологические и политические достижения.
Чтобы узнать о роли технологии V2G как инструмента стабилизации сети и о том, когда она будет готова к масштабированию, мы обратились к семи экспертам V2G. Вот что они сказали.
Условия, которые нужно знать
В2Г: Транспортное средство в сеть
Относится к возможностям двунаправленной зарядки, при которых аккумулятор электромобиля может как заряжаться от сети, так и сбрасывать энергию обратно в сеть.
ВГИ: Интеграция с транспортными сетями
В широком смысле охватывает способы взаимодействия электромобилей и сети, включая технологию V2G и другие способы оптимизации взаимодействия транспортных средств и сети, такие как предоставление стимулов для зарядки в непиковые часы.
В2Х: Транспортное средство до X
В широком смысле охватывает способы взаимодействия электромобилей и сети, включая технологию V2G и другие способы оптимизации взаимодействия транспортных средств и сети, такие как предоставление стимулов для зарядки в непиковые часы.
Адам Лэнгтон
Менеджер по подключенной электронной мобильности и энергетическим услугам в БМВ Северная Америка
«Транспортные средства V2G могут стать идеальным ответом на условия повышенного спроса, поскольку их можно тактически развернуть в районах, испытывающих нагрузку на энергосистему. Аналогичным образом, когда в сети имеется избыток возобновляемой энергии, автомобили V2G могут заряжаться, помогая сети поглощать эту энергию без перегрузки. V2G может сделать сеть более гибкой в реагировании на колебания поставок возобновляемой энергии, поддерживая цель Калифорнии по возобновляемой энергии 100%.
Подготовка к крупномасштабному развертыванию V2G требует сотрудничества между заинтересованными сторонами сети, транспортным сектором и водителями электромобилей. Заинтересованные стороны энергосистемы должны предоставить водителям правильные стимулы для приобретения транспортных средств с поддержкой V2G и предоставления их аккумуляторов для использования в качестве энергоресурса, когда это необходимо. Использование автомобиля V2G в качестве сетевого ресурса требует одобрения коммунальной службы. Регулирующие органы должны разработать четкие правила, гарантирующие безопасное использование V2G, а также обеспечить быстрый и простой для понимания процесс утверждения. Чтобы избежать инвестиций в транспортное средство, которое нельзя использовать на этом объекте, операторам электросетей следует рассмотреть возможность для водителей «предварительно оценить» свой дом или бизнес на предмет готовности к V2G. Наконец, чтобы получить широкомасштабное участие, водители должны знать, что использование автомобиля для сетевых услуг не повлияет на производительность и запас хода, а также на их мобильность».
Бьорн Кристенсен
Основатель и управляющий директор консалтинговой компании Vehicle-Grid-Integration, Следующее измерение
«Мы видим, как две гигантские отрасли – электроэнергетика и автомобилестроение – встречаются друг с другом в рамках так называемой интеграции транспортных сетей (VGI). Электромобили больше не отделены от сети, а становятся ее частью, когда подключаются через зарядную станцию. Технология V2G позволяет электромобилю экспортировать энергию от аккумулятора в сеть. В Калифорнии в 2030 году на дорогах будет 5 миллионов электромобилей. Если бы все эти электромобили были с поддержкой V2G, они смогли бы обеспечить достаточно места для хранения данных, чтобы сгладить шею кривая утки каждый день с 16:00 до 21:00, когда наблюдается нехватка возобновляемых источников энергии.
Технология V2G была изобретена в 1996 году и в настоящее время набирает значительные обороты на рынке: крупные производители оригинального оборудования, такие как Volkswagen и Renault, запускают автомобили V2G в следующем модельном году. Основными препятствиями на пути широкого проникновения V2G являются правила и стандарты. Стандарты существуют, а правила все еще догоняют их. Пройдет 2-3 года, прежде чем мы увидим широкое распространение электромобилей V2G».
Эйми Готвей Бэйли, доктор философии
Директор по инновациям и управлению портфелем в Национальные сетевые партнеры
«Растущая частота и интенсивность лесных пожаров и веерных отключений электроэнергии в Калифорнии усилили необходимость повышения устойчивости наших домов и работы. Решения V2X могут использовать энергию, накопленную в аккумуляторах электромобилей, для обеспечения критически важного резервного питания домохозяйств и предприятий во время перебоев в подаче электроэнергии, а также для стабилизации электросети. Решения V2X станут важнейшими инструментами адаптации к изменению климата и все более экстремальным погодным условиям. Хотя решения V2X еще только зарождаются, они быстро появляются на рынке. В этом году Ford и Volkswagen планируют присоединиться к Nissan и предложить модели автомобилей с возможностями V2X в стандартной комплектации, что сделает 2022 год знаковым, если не прорывным, годом для отрасли».
Джерри Джексон
«Быстрорастущий рынок электромобилей открывает огромный потенциал для технологии V2G для поддержки электросетей. Разрядка энергии от аккумуляторов электромобилей в сеть в часы пик снизит нагрузку на электросеть, уменьшит выбросы и потенциально позволит избежать отключений и веерных отключений электроэнергии.
В 2019 году мы провели исследование затрат и выгод, используя данные о потребителях коммунальных услуг компании Edison в Южной Калифорнии. Исследование показало, что V2G может снизить пиковый спрос на электроэнергию примерно на 20%. Скидки от коммунальных предприятий за предотвращение пиковых затрат на электроэнергию приведут к ежегодным выплатам в размере $560 каждому участнику программы. Более того, только около 10% потребителей коммунального предприятия должны будут принять участие в программе.
К сожалению, V2G все еще находится на стадии проверки концепции и отдельного проекта. Прежде чем V2G будет готов к масштабированию, мы должны решить проблемы с гарантией на аккумуляторы электромобилей, вопросы регулирования электроэнергетических компаний, отсутствие необходимого двунаправленного оборудования и протоколов зарядки, а также отсутствие данных о потенциальной деградации аккумуляторов. Решение этих проблем требует сотрудничества между автопроизводителями, электроэнергетическими компаниями, регулирующими органами и поставщиками вспомогательных вспомогательных продуктов, таких как управляющее программное обеспечение. Нынешний энергетический кризис и проблемы климата, несомненно, ускорят это сотрудничество, и через несколько лет появятся некоторые заметные приложения V2G».
Алан Дженн
Помощник директора Институт транспортных исследований в Калифорнийском университете в Дэвисе
«Технология V2G будет становиться все более важным ресурсом по мере роста популярности электромобилей. Только в Калифорнии объем потенциальных ресурсов хранения к 2030 году превысит 250 гигаватт-часов. . Хотя многие акцентируют внимание на способности V2G способствовать интеграции возобновляемых источников энергии и стабильности пикового спроса на оптовую генерацию, не следует упускать из виду способность V2G смягчать последствия для местной распределительной инфраструктуры. Эта технология может предложить обществу огромную экономию».
Кеннет Бокор
Продюсер и ведущий Революционное шоу электромобилей
«Технология V2G позволяет владельцам электромобилей поддерживать местную электросеть, когда это необходимо, например, в периоды пиковой нагрузки. Эта поддержка снижает опасения по поводу перегрузок сети, отключений электроэнергии и веерных отключений электроэнергии и максимизирует экономическое обоснование владения электромобилем, предлагая финансовое вознаграждение за обслуживание сети. V2G обеспечивает дешевое и быстрое хранение энергии за счет использования существующих ресурсов, тем самым снижая любое потенциальное воздействие на окружающую среду за счет создания дополнительных решений для хранения.
В настоящее время основным техническим недостатком работы V2G является деградация аккумуляторной батареи транспортного средства из-за большого количества потенциальных циклов зарядки/разрядки. Поэтому большинство производителей электромобилей не предоставляют гарантий на работу V2G и не встраивают возможности двунаправленной подачи энергии в продукты аккумуляторных электромобилей. Потребители не захотят использовать эту функцию, если на нее не распространяется гарантия на аккумулятор автомобиля.
Несмотря на интерес потребителей и поставщиков энергии, эта стратегия все еще находится на ранней стадии. Текущие исследования показывают, что около 45% домохозяйств в США смогут активно предоставлять услуги V2G к 2050 году. Другие страны мира могут предложить эту возможность раньше. Однако в этом глобальном масштабе нам еще предстоит пройти долгий путь, и может пройти десятилетие или два, прежде чем эта технология станет основной».
Джозеф Веллоне
«В ev.energy мы думаем не только о V2G. Мы думаем о транспортном средстве ко всему. Коммерческие автомобили с большими батареями можно разряжать для стабилизации сети в периоды пиковой нагрузки. Эта технология апробирована и готова к масштабированию. Каждый день мы общаемся с десятками частных клиентов, которые думают об устойчивости домохозяйств, чтобы выдержать отключения электроэнергии, и хотят, чтобы их электромобили были предварительно заряжены перед ураганом или плановым отключением электроэнергии, а затем использовали это резервное питание для своих домов или бытовой техники. Нам еще многое предстоит проработать в области двунаправленной зарядки, включая более широкую совместимость оборудования, а также то, как мы можем легко предоставить водителям электромобилей возможность брать на себя ответственность».
Как MCE поддерживает интеграцию транспортных средств и сетей?
MCE недавно заключила партнерское соглашение с ev.energy для создания MCE Sync, приложения, которое подключает водителей электромобилей к возможностям интеллектуальной зарядки без необходимости использования какого-либо специального оборудования. MCE Sync автоматически согласовывает зарядку электромобиля с низкоуглеродной электроэнергией, модулирует зарядку для обеспечения надежности сети и гарантирует, что автомобиль водителя будет полностью заряжен к моменту, указанному в приложении. MCE Sync является частью пакета программ MCE по электромобилям, которые включают скидки для водителей с доходом и зарядное оборудование для многоквартирных домов и рабочих мест. Посмотрите, подходит ли ваш электромобиль или зарядное устройство для приложения MCE Sync.