همانطور که سازندگان مدل های جدیدی از وسایل نقلیه الکتریکی را معرفی می کنند، تقاضا برای آنها به طور پیوسته در حال افزایش است. فروش خودروهای برقی جدید در ایالات متحده در سال 2021 تقریباً دو برابر شد و می تواند دوباره در سال 2022 دو برابر شود 600,000 به 1.2 میلیون. رهبران صنعت خودرو انتظار دارند که خودروهای برقی می توانند عامل اصلی آن باشند حداقل نیمی از کل فروش خودروهای جدید ایالات متحده تا پایان دهه
خودروهای برقی به طرق مختلف برای مشتریان مختلف جذابیت دارند. بسیاری از خریداران می خواهند کمک به حفاظت از محیط زیست; دیگران می خواهند در پول بنزین صرفه جویی کنند یا جدیدترین و جالب ترین تکنولوژی را امتحان کنید.
در مناطقی مانند کالیفرنیا و وابسته به تکزاس که در سالهای اخیر دچار قطعهای برق بزرگ مرتبط با آب و هوا شدهاند، مصرفکنندگان شروع به بررسی خودروهای برقی به روشی جدید کردهاند: به عنوان یک منبع برق بالقوه در هنگام خاموش شدن چراغها. فورد قدرت پشتیبان را به نقطه فروش وانت برقی F-150 لایتنینگ خود تبدیل کرده است که قرار است در بهار سال 2022 وارد نمایشگاه ها شود. این شرکت می گوید این کامیون می تواند یک خانه متوسط را به مدت سه روز با یک بار شارژ به طور کامل تامین کنید.
تا کنون ، هر چند ، تنها چند وسیله نقلیه می توانند یک خانه را از این طریق شارژ کنند، و نیاز به تجهیزات خاصی دارد. شارژ وسیله نقلیه به خانه یا V2H نیز چالش هایی را برای خدمات شهری ایجاد می کند. در اینجا برخی از مسائل کلیدی درگیر در آوردن V2H به جریان اصلی وجود دارد.
ABC های V2H
بزرگترین فاکتورهای دخیل در استفاده از یک EV برای تامین انرژی خانه، اندازه باتری خودرو و تنظیم آن برای "شارژ دو طرفه" است. وسایل نقلیه با این ظرفیت می توانند از برق برای شارژ باتری های خود استفاده کنند و می توانند برق را از باتری شارژ شده به خانه ارسال کنند.
دو راه برای قضاوت در مورد "بزرگ" باتری وجود دارد. اولین مورد، مقدار کل سوخت الکتریکی ذخیره شده در باتری است. این عددی است که به طور گسترده از سوی تولیدکنندگان خودروهای برقی منتشر شده است، زیرا تعیین میکند خودرو چقدر میتواند رانندگی کند.
باتریهای سدانهای برقی مانند تسلا مدل S یا نیسان لیف ممکن است بتوانند 80 تا 100 کیلووات ساعت سوخت الکتریکی ذخیره کنند. برای مرجع، 1 کیلووات ساعت انرژی کافی برای تامین انرژی یک یخچال معمولی به مدت پنج ساعت است.
یک خانه معمولی ایالات متحده استفاده می کند حدود 30 کیلووات ساعت در روزبسته به اندازه آن و اینکه مردم از چه وسایلی استفاده می کنند. این بدان معناست که یک باتری EV معمولی می تواند سوخت الکتریکی کافی برای تامین انرژی مورد نیاز یک خانه معمولی را برای چند روز ذخیره کند.
راه دیگر برای ارزیابی ظرفیت باتری EV حداکثر توان خروجی آن در حالت برق پشتیبان است. این نشان دهنده بیشترین مقدار سوخت الکتریکی است که می تواند در هر لحظه به شبکه یا یک خانه تحویل داده شود. یک خودروی برقی که در حالت پشتیبان کار می کند معمولاً حداکثر توان خروجی کمتری نسبت به حالت رانندگی دارد. ظرفیت برق پشتیبان مهم است، زیرا نشان می دهد که چند وسیله برقی یک باتری EV می تواند به طور همزمان تامین شود.
این رقم برای همه خودروهای برقی به طور گسترده منتشر نشده است، تا حدی به این دلیل که شارژ خودرو به خانه هنوز به طور گسترده ای به کار گرفته نشده است. فورد اعلام کرده است که F-150 الکتریکی خود حداکثر توان خروجی V2H را دارد 2.4 کیلووات، بالقوه قابل ارتقا به 9.6 کیلووات - تقریباً مشابه یک سطح بالاتر تسلا Powerwall واحد ذخیره انرژی خانگی
در پایین ترین سطح، 2.4 کیلووات برای کار همزمان 10 تا 9.6 یخچال کافی است و می تواند بسیاری از یک خانواده معمولی را برای چند روز به طور مداوم کار کند - یا اگر برق به مقدار کم مصرف شود، بسیار بیشتر است. در سطح بالا، سطح توان XNUMX کیلووات میتواند دستگاههای بیشتر یا پرقدرتتر را کار کند، اما این میزان استفاده باتری را سریعتر تخلیه میکند.
ذخیره برق زمانی که ارزان تر است
صاحبان خودروهای برقی برای دریافت برق خانگی از خودروهای خود به یک شارژر دو طرفه و یک وسیله نقلیه الکتریکی که با V2H سازگار باشد نیاز دارند. شارژرهای دو طرفه در حال حاضر به صورت تجاری در دسترس هستند، اگرچه برخی می توانند چندین هزار دلار به قیمت خودرو اضافه کنند.
تعداد محدودی از خودروهای الکتریکی موجود در بازار اکنون با V2H سازگار هستند، از جمله فورد لایتنینگ، نیسان لیف و میتسوبیشی Outlander. جنرال موتورز و پسیفیک گاز اند الکتریک برنامه ریزی می کنند تست شارژ V2H در کالیفرنیا در اواسط سال 2022 با استفاده از چندین وسیله نقلیه الکتریکی GM.
برخی از صاحبان خانه ممکن است امیدوار باشند که از وسیله نقلیه خود برای چیزی استفاده کنند که برنامه ریزان خدمات شهری آن را "اوج اصلاح” – در طول روز به جای اتکا به شبکه برق خانگی را از خودروی برقی خود می گیرند و در نتیجه خرید برق خود را در ساعات اوج تقاضا کاهش می دهند. برای انجام این کار، آنها ممکن است نیاز به نصب تجهیزات اندازه گیری خاصی داشته باشند که می تواند هم تخلیه باتری خودرو و هم جریان برق را از شبکه به خانه کنترل کند.
اوج تراشیدن در مناطقی که شرکتهای برق دارای قیمتگذاری برق در زمان استفاده هستند، بسیار منطقی است، که باعث میشود برق از شبکه در طول روز بسیار گرانتر از شب باشد. خانوادهای که اوج اصلاح را انجام میدهند، از برق ارزان قیمت در شب برای شارژ باتری EV استفاده میکنند و سپس آن برق را برای استفاده در روز ذخیره میکنند و از قیمت بالای برق اجتناب میکنند.
ابزارهای کاربردی و آینده V2H
در حالی که قابلیتهای V2H در حال حاضر وجود دارد، احتمالاً مدتی طول میکشد تا شاهد پذیرش گسترده آنها باشیم. بازار وسایل نقلیه الکتریکی سازگار با V2H باید رشد کند و هزینه شارژرهای V2H و سایر تجهیزات باید کاهش یابد. همانند پاوروال تسلا، بزرگترین بازار V2H احتمالاً صاحبان خانههایی خواهند بود که برای زمانی که شبکه از کار میافتد، برق پشتیبان میخواهند، اما نمیخواهند فقط برای این منظور روی یک ژنراتور خاص سرمایهگذاری کنند.
توانمندسازی مالکان خانه برای استفاده از وسایل نقلیه خود به عنوان پشتیبان در هنگام قطع برق، اثرات اجتماعی خاموشی در مقیاس بزرگ را کاهش می دهد. همچنین به شرکتها زمان بیشتری برای بازگرداندن خدمات میدهد - بهویژه زمانی که آسیب قابل توجهی به تیرها و سیمهای برق وارد شود، همانطور که در طول این مدت اتفاق افتاد. طوفان ایدا در لوئیزیانا در اوت 2021.
شرکت های برق همچنان باید برای ساخت و نگهداری شبکه برای ارائه خدمات قابل اعتماد هزینه کنند. در برخی مناطق، این هزینههای نگهداری شبکه از طریق هزینههای اوج تقاضا به مشتریان منتقل میشود، به این معنی که افراد بدون V2H - که احتمال بیشتری دارد درآمد کمتری داشته باشند - ممکن است نسبت به کسانی که V2H دارند، سهم بیشتری از این هزینهها را متحمل شوند. از خرید حداکثر توان از شبکه خودداری کنید. این به ویژه در مورد بسیاری از صاحبان EV صادق است از پنل های خورشیدی پشت بام استفاده کنید باتری های ماشین خود را شارژ کنند و از آن وسایل نقلیه برای اوج اصلاح استفاده کنند.
با این حال، حتی با V2H، وسایل نقلیه الکتریکی یک بازار بالقوه بزرگ برای تاسیسات برقی هستند. شارژ دو طرفه نیز بخشی جدایی ناپذیر از چشم انداز گسترده تر برای یک است نسل بعدی شبکه برق که در آن میلیونها خودروی برقی دائماً برق را از شبکه میگیرند و آن را پس میدهند - یک عنصر کلیدی از آینده برقدار. با این حال، ابتدا برنامه ریزان انرژی باید درک کنند چگونه مشتریان آنها از V2H استفاده می کنند و اینکه چگونه ممکن است بر استراتژی های آنها برای قابل اعتماد نگه داشتن شبکه تأثیر بگذارد.
درباره نویسنده
ست بلومساکاستاد انرژی و اقتصاد محیط زیست و امور بین الملل، دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا
این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.