Технології V2G, V2H, V2L та V2X

Smart Charging: В чому різниця між V2G, V2H, V2L та V2X?

Електромобільність швидко стає новою нормою, і щодня все більше водіїв переходять на електромобілі.

Не дивно, що все більше людей цікавляться можливостями інтелектуальної зарядки електромобілів – набору інтелектуальних функцій, які можуть оптимізувати процес зарядки автомобіля.

Незважаючи на те, що сьогоднішня популярність електромобіля незаперечна, його батарея все ще розглядається більше як недолік, ніж як актив. Але що, якби акумулятор у вашій машині не просто споживав енергію, а й міг би стати накопичувачем і джерелом енергії? 

Це стане можливим завдяки функціям інтелектуальної зарядки, які зараз розробляються: від автомобіля до мережі (V2G), від автомобіля до дому (V2H), від автомобіля до завантаження (V2L) та від автомобіля до інфраструктури (V2X). Ці нові технології є багатообіцяючими, оскільки вони можуть повністю змінити роботу наших електромереж і використання транспортних засобів. 

Новий Ford F-150 Lightning має можливість V2L через чотири розетки змінного струму потужністю 2,4 кВт із загальною потужністю 9,6 кВт. Інші транспортні засоби, які оснащені технологією V2L, включають нові  Hyundai IONIQ 5 і Kia EV6, які мають як внутрішні, так і зовнішні розетки змінного струму, а також лінійку електромобілів BYD.

Що таке транспортний засіб до мережі (V2G)?

Статистика, яку часто забувають, полягає в тому, що автомобіль витрачає в середньому лише 4 відсотки свого часу за кермом. Іншими словами, решту 96 відсотків часу автомобілі стоять на стоянці. Це означає, що автомобілі здебільшого просто сидять без використання протягом більшої частини дня.

Тут може стати в нагоді зв’язок від транспортного засобу до мережі. На відміну від автомобілів з двигуном внутрішнього згоряння (ДВЗ), електромобілі (EV) мають великий акумулятор, який може зберігати значну кількість енергії.

Отже, що, якби ви могли використовувати цю ємність батареї для накопичення енергії з мережі та забезпечення додаткової потужності, щоб збалансувати коливання споживання енергії?

Vehicle-to-grid (V2G) відкриває можливість використовувати ємність акумулятора електромобіля, забезпечуючи двонаправлену зарядку між транспортним засобом і мережею. Для участі в програмах V2G потрібен двонаправлений зарядний пристрій постійного струму та сумісний електромобіль. Простіше кажучи, V2G дозволяє електромобілям тимчасово повертати електроенергію в мережу залежно від попиту на електроенергію в конкретний момент.

Оскільки електрична мобільність зростає та розвивається, електрична мережа повинна буде адаптуватися до експоненціального збільшення кількості електромобілів, які потрібно буде заряджати, як від окремих споживачів, так і від комерційних автопарків. Vehicle-to-grid допомагає розподілити навантаження на мережі, забезпечуючи тимчасовий резерв електроенергії, який може повертати енергію в мережу для згладжування піків попиту.

Чому я повинен використовувати свій EV як джерело енергії для оператора мережі?

Незважаючи на те, що оператори мережі можуть отримати вигоду від V2G, вони не єдині. Власники електромобілів можуть отримати вигоду від повернення електроенергії в мережу різними способами.

По-перше, як водій електромобілів, ви можете отримати безпосередню користь від стимулів від вашої комунальної компанії або операторів мережі. Наприклад, ви можете отримати компенсацію за енергію, яку ви повертаєте в мережу, або отримати знижку на тарифи на електроенергію за допомогою V2G.

По-друге, чим більше водіїв електромобілів погодяться повертати електроенергію в мережу, тим легше операторам мереж буде задовольняти піки попиту. Таким чином оператори мереж можуть мінімізувати великі інвестиції в потужнішу інфраструктуру та обладнання, що, у свою чергу, може допомогти зберегти доступність енергетичної мережі.

Що таке транспортний засіб до дому (V2H)?

Концепція Vehicle-to-home (або V2H) дуже схожа на концепцію Vehicle-to-Grid (V2G). Різниця полягає в тому, що з V2H енергія використовується для живлення будинку, а не повертається в мережу.

Щоб проілюструвати це, розглянемо ситуацію, коли ви перебуваєте вдома та увімкнено багато приладів, і ви споживаєте велику кількість електроенергії з мережі. Завдяки V2H ви можете використовувати частину енергії, що зберігається у вашому електромобілі, для живлення ваших побутових приладів, зменшуючи споживання енергії з мережі. 

Після того, як ви закінчите та вимкнете прилади, ви зможете поповнити акумулятор свого автомобіля електрикою за нічним тарифом, скориставшись нижчими цінами в непіковий період. Таким чином, ви можете безпосередньо зменшити свій рахунок за електроенергію, перемістивши частину споживаної електроенергії, коли доступні дешевші тарифи. 

Для роботи V2H потрібен сумісний двонаправлений зарядний пристрій і додаткове обладнання, включаючи лічильник CT електроенергії, який має бути встановлений у точці підключення до основної мережі. Лічильник CT контролює потік енергії до та з мережі. Коли система виявляє, що ваш дім споживає енергію з мережі, вона сигналізує двонаправленому зарядному пристрою для електромобілів розряджатися на однаковій кількості, таким чином компенсуючи будь-яку енергію, що споживається з мережі. Подібним чином, коли система виявляє, що енергія експортується з сонячної батареї на даху, вона перенаправляє її для заряджання електромобіля, що дуже схоже на роботу  розумних зарядних пристроїв для електромобілів .

Крім економії грошей, V2H також є способом запобігання перевантаженням, забезпечуючи додаткове джерело живлення, якщо ваш попит на електроенергію перевищує потужність, яку може забезпечити мережа. Він також може виступати в якості резервного джерела енергії на випадок знеструмлення, дозволяючи вам підтримувати живлення будинку без генератора чи акумуляторної батареї. 

Типова домашня акумуляторна система, така як Tesla Powerwall, має ємність 13,5 кВт/год, тоді як середній EV має ємність 65-100 кВт/год, що еквівалентно майже п’яти-семи Tesla Powerwall. Завдяки великій ємності батареї повністю заряджений електромобіль може підтримувати середній будинок протягом кількох днів в автономному режимі.

Для власників будинків транспортний засіб до дому (V2H) дозволить легко керувати потоком електроенергії в їхніх будинках, одержуючи незалежність від операторів електромережі.

Лише кілька електромобілів наразі оснащені технологією V2H, включаючи пізніші моделі Nissan Leaf і Mitsubishi Outlander PHEV, в яких використовується старий роз’єм CHAdeMO.

Що таке Vehicle-to-load або V2L?

Технологія Vehicle-to-load або V2L набагато простіша, оскільки для роботи не потрібен двонаправлений зарядний пристрій. Автомобілі з V2L мають вбудований двонаправлений зарядний пристрій і стандартні розетки змінного струму, які можна використовувати для підключення будь-яких звичайних побутових приладів змінного струму. У надзвичайних ситуаціях подовжувачі можна провести від транспортного засобу до будинку для живлення основних навантажень, зокрема освітлення, комп’ютерів, холодильників і навіть кухонних приладів.

Новий Ford F-150 Lightning має можливість V2L через чотири розетки змінного струму потужністю 2,4 кВт із загальною потужністю 9,6 кВт. Інші транспортні засоби, які оснащені технологією V2L, включають нові  Hyundai IONIQ 5 і Kia EV6, які мають як внутрішні, так і зовнішні розетки змінного струму, а також лінійку електромобілів BYD.

Хоча транспортні засоби з V2L можуть бути дуже корисними для резервного живлення за допомогою подовжувачів для роботи вибраних приладів. Також можливо підключити джерело живлення V2L безпосередньо до резервного розподільного щита або навіть до головного розподільного щита за допомогою спеціалізованого перемикача змінного струму.

Автомобіль з V2L також можна включити в автономну сонячну енергосистему, щоб зменшити або навіть усунути потребу в резервному генераторі. Більшість автономних сонячних енергосистем містять двонаправлений інвертор-зарядний пристрій, який технічно здатний використовувати енергію від будь-якого джерела змінного струму, включно з транспортним засобом з V2L. Однак, щоб зробити це безпечно, його повинен встановити та налаштувати фахівець із сонячної енергії або кваліфікований електрик. 

Що таке V2X?

Vehicle-to-everything (V2X) — це термін, який використовується для опису загальної комунікації транспортного засобу, пов’язаного з навколишнім середовищем. Окрім накопичення електроенергії, V2X, як правило, пов’язаний із системою підключення, яка підвищує безпеку водіння. 

Наприклад, транспортний засіб – інфраструктура (V2I) – це зв’язок між транспортним засобом і навколишньою інфраструктурою, такою як світлофори та дорожні знаки. Транспортний засіб – пішохід (V2P) і транспортний засіб – транспортний засіб (V2V) стосуються зв’язку між транспортним засобом і пішоходом або іншими транспортними засобами відповідно. 

Повертаючись до аспекту обміну електроенергією, транспортний засіб – будівля (V2B) стосується обміну електроенергією між транспортним засобом і будівлею, подібно до V2H, але замість нього є бізнес або робоче місце. 

Список Електромобілів із Двонаправленою Зарядкою

У наступній таблиці перераховані електромобілі, доступні на даний момент або незабаром будуть випущені, з можливістю двонаправленої зарядки, включаючи функції V2G, V2H і V2L. Число, указане в колонці V2L, є номінальною вихідною потужністю в кВт. 

транспортний засіб	Модель	Тип роз'єму	V2G	V2H	V2L	в наявності
	Nissan Leaf ZE1	Chademo	ТАК	ТАК	Ні	Зараз
	Outlander PHEV	Chademo	ТАК	ТАК	Ні	Зараз
	Hyundai Ioniq 5	CCS	Ні	Ні	ТАК 3,6 кВт	Зараз
	KIA EV6	CCS	Ні	Ні	ТАК 3,6 кВт	Зараз
	BYD ATTO 3	CCS	Ні	Ні	ТАК 3,2 кВт *	серпень 2022 р
	BYD HAN EV	CCS	Ні	Ні	ТАК 3,2 кВт *	жовтень 2022 р
	Ford F-150 Lightning	CCS	--	ТАК	ТАК 9,6 кВт	Липень 2022
	MG ZS EV (2022)	CCS	Ні	Ні	ТАК 2,2 кВт	жовтень 2022 р
	Моделі VW ID	CCS	Ні	Ні	ТАК	Кінець 2022 року