Ponieważ producenci wprowadzają nowe modele pojazdów elektrycznych, popyt na nie stale rośnie. Nowa sprzedaż pojazdów elektrycznych w USA w przybliżeniu podwoiła się w 2021 r. i może ponownie podwoić się w 2022 roku, od 600,000 do 1.2 milionów. Liderzy branży motoryzacyjnej oczekują, że pojazdy elektryczne mogą stanowić co najmniej połowa wszystkich nowych sprzedaży samochodów w USA do końca dekady.

Pojazdy elektryczne przemawiają do różnych klientów na różne sposoby. Wielu kupujących chce pomóc chronić środowisko; inni chcą zaoszczędzić na benzynie lub wypróbuj najnowszą, najfajniejszą technologię.

W obszarach takich jak California i Texas które doświadczyły poważnych awarii zasilania spowodowanych warunkami pogodowymi w ostatnich latach, konsumenci zaczynają postrzegać pojazdy elektryczne w nowy sposób: jako potencjalne źródło energii elektrycznej, gdy zgasną światła. Ford uczynił z zasilania rezerwowego punkt sprzedaży swojego elektrycznego pickupa F-150 Lightning, który ma pojawić się w salonach na wiosnę 2022 roku. Firma twierdzi, że ciężarówka może w pełni zasilać przeciętny dom przez trzy dni na jednym ładowaniu.

Jak dotąd jednak tylko kilka pojazdów może w ten sposób naładować domi wymaga specjalnego sprzętu. Ładowanie z pojazdu do domu lub V2H również stanowi wyzwanie dla przedsiębiorstw użyteczności publicznej. Oto niektóre z kluczowych kwestii związanych z wprowadzeniem V2H do głównego nurtu. Benzyna może płynąć tylko w jedną stronę, od pompy do samochodu, ale dzięki pewnym postępom technicznym pojazdy elektryczne wkrótce będą mogły przesyłać energię z powrotem do domów.

ABC V2H

Największymi czynnikami związanymi z wykorzystaniem pojazdu elektrycznego do zasilania domu są rozmiar akumulatora pojazdu i to, czy jest skonfigurowany do „ładowania dwukierunkowego”. Pojazdy o tej pojemności mogą wykorzystywać energię elektryczną do ładowania akumulatorów i mogą przesyłać energię elektryczną z naładowanego akumulatora do domu.

Istnieją dwa sposoby oceny, jak „duża” jest bateria. Pierwsza to całkowita ilość paliwa elektrycznego zmagazynowanego w akumulatorze. Jest to najbardziej nagłośniona liczba od producentów pojazdów elektrycznych, ponieważ określa, jak daleko samochód może przejechać.

Akumulatory do elektrycznych sedanów, takich jak Tesla Model S lub Nissan Leaf, mogą pomieścić od 80 do 100 kilowatogodzin paliwa elektrycznego. Dla porównania, 1 kilowatogodzina wystarcza do zasilania typowej lodówki przez pięć godzin.

Typowe zastosowania domowe w USA około 30 kilowatogodzin dziennie, w zależności od jego wielkości i urządzeń używanych przez ludzi. Oznacza to, że typowy akumulator EV może pomieścić wystarczającą ilość paliwa elektrycznego, aby zaspokoić całkowite zapotrzebowanie energetyczne typowego domu przez kilka dni.

Innym sposobem oceny pojemności akumulatora pojazdu elektrycznego jest jego maksymalna moc wyjściowa w trybie zasilania awaryjnego. To największa ilość paliwa elektrycznego, jaka może być w danym momencie dostarczona do sieci lub domu. Pojazd elektryczny pracujący w trybie awaryjnym będzie zazwyczaj miał niższą maksymalną moc wyjściową niż w trybie jazdy. Pojemność zasilania awaryjnego jest ważna, ponieważ wskazuje, ile urządzeń może zasilać akumulator EV jednocześnie.

Liczba ta nie jest tak szeroko nagłośniona dla wszystkich pojazdów elektrycznych, po części dlatego, że ładowanie pojazdu do domu nie zostało jeszcze szeroko rozpowszechnione. Ford reklamował, że jego elektryczny F-150 będzie miał maksymalną moc wyjściową V2H 2.4 kilowata, z możliwością rozbudowy do 9.6 kilowata – mniej więcej tyle samo, co jeden z wyższej półki Tesla Powerwall domowy magazyn energii.

Na najniższym poziomie, 2.4 kilowata wystarcza do obsługi od ośmiu do dziesięciu lodówek jednocześnie i może działać przez kilka dni w typowym gospodarstwie domowym – lub znacznie dłużej, jeśli energia elektryczna jest zużywana oszczędnie. Na najwyższym poziomie, poziom mocy 10 kilowata mógłby obsługiwać więcej urządzeń lub te o większej mocy, ale ten poziom zużycia szybciej rozładowałby baterię.

Przechowywanie energii, gdy jest taniej

Aby czerpać energię ze swoich samochodów, właściciele pojazdów elektrycznych potrzebują dwukierunkowej ładowarki i pojazdu elektrycznego zgodnego z V2H. Ładowarki dwukierunkowe są już dostępne na rynku, choć niektóre mogą dodać kilka tysięcy dolarów do ceny samochodu.

Ograniczona liczba pojazdów elektrycznych dostępnych obecnie na rynku jest kompatybilna z V2H, w tym Ford Lightning, Nissan Leaf i Mitsubishi Outlander. General Motors i Pacific Gas & Electric planują przetestuj ładowanie V2H w Kalifornii w połowie 2022 r. przy użyciu wielu pojazdów elektrycznych GM.

Niektórzy właściciele domów mogą mieć nadzieję, że wykorzystają swój pojazd do tego, co planiści mediów nazywają „golenie szczytów” – czerpiąc energię elektryczną ze swojego pojazdu elektrycznego w ciągu dnia zamiast polegać na sieci, zmniejszając w ten sposób zakupy energii elektrycznej w godzinach szczytu. W tym celu może być konieczne zainstalowanie specjalnego sprzętu pomiarowego, który może kontrolować zarówno rozładowanie akumulatora pojazdu, jak i przepływ energii z sieci do domu.

Redukcja szczytów jest najbardziej sensowna w obszarach, w których przedsiębiorstwa użyteczności publicznej mają ceny energii elektrycznej w czasie użytkowania, co sprawia, że ​​energia z sieci jest znacznie droższa w ciągu dnia niż w nocy. Gospodarstwo domowe korzystające ze szczytu zużywałoby w nocy tanią energię elektryczną do ładowania akumulatora pojazdu elektrycznego, a następnie magazynowało tę energię do wykorzystania w ciągu dnia, unikając wysokich cen energii elektrycznej.

Narzędzia i przyszłość V2H

Chociaż możliwości V2H istnieją już teraz, prawdopodobnie minie trochę czasu, zanim zostaną one szeroko rozpowszechnione. Rynek pojazdów elektrycznych kompatybilnych z V2H będzie musiał rosnąć, a koszty ładowarek V2H i innego sprzętu będą musiały spaść. Podobnie jak w przypadku Powerwall Tesli, największym rynkiem dla V2H będą prawdopodobnie właściciele domów, którzy potrzebują zasilania awaryjnego na wypadek awarii sieci, ale nie chcą inwestować w specjalny generator tylko w tym celu.

Umożliwienie właścicielom domów korzystania z pojazdów jako rezerwy w przypadku awarii zasilania ograniczyłoby społeczne skutki zaciemnień na dużą skalę. Dałoby to również przedsiębiorstwom użyteczności publicznej więcej czasu na przywrócenie działania – zwłaszcza w przypadku znacznego uszkodzenia słupów i przewodów zasilających, co miało miejsce podczas Huragan Ida w Luizjanie w sierpniu 2021 r.

Firmy energetyczne nadal będą musiały wydawać pieniądze na budowę i utrzymanie sieci, aby zapewnić niezawodne usługi. W niektórych obszarach te koszty utrzymania sieci są przerzucane na klientów poprzez opłaty za zapotrzebowanie szczytowe, co oznacza, że ​​osoby bez V2H – które będą miały mniejsze dochody – mogą ponosić większą część tych kosztów niż osoby z V2H, które będą unikaj kupowania mocy szczytowej z sieci. Jest to szczególnie ważne, jeśli wielu właścicieli pojazdów elektrycznych użyj paneli słonecznych na dachu do ładowania akumulatorów samochodowych i używania tych pojazdów do golenia szczytów.

Mimo to, nawet z V2H, pojazdy elektryczne są ogromnym potencjalnym rynkiem dla mediów elektrycznych. Ładowanie dwukierunkowe jest również integralną częścią szerszej wizji dla sieć elektryczna nowej generacji w którym miliony pojazdów elektrycznych nieustannie pobierają energię z sieci i oddają ją – kluczowy element zelektryfikowanej przyszłości. Najpierw jednak planiści energii będą musieli zrozumieć jak ich klienci korzystają z V2H i jak może to wpłynąć na ich strategie utrzymania niezawodności sieci.

O autorze

Setha Blumsacka, profesor ekonomii energii i środowiska oraz spraw międzynarodowych, Penn State

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.