Přechod naší dopravní infrastruktury na plně elektrický model je naléhavým úkolem. Přesto klade na naši elektrickou síť nebývalou poptávku. Jen k ujetí 100 mil používá průměrné elektrické vozidlo (EV) stejné množství elektřiny které je potřeba k napájení typické domácnosti v USA na jeden den.
Podle studie amerického ministerstva energetiky (DOE) by rostoucí poptávka po elektrických vozidlech do zásuvky a mnoha dalších technologiích, které vyžadují elektřinu, mohla do roku 2050 zvýšit zatížení našich energetických sítí až o 38 %. Energetické společnosti a vláda agentury usilovně pracují na uspokojení této poptávky, ale je to náročný úkol.
Ale co když elektrická vozidla mohou být součástí řešení tohoto problému? To je přesně myšlenka technologie Vehicle-to-grid, která je důležitou součástí našeho přechodu na plně elektrický dopravní sektor.
Technologie Vehicle-to-grid neboli V2G je technologie chytrého nabíjení, která umožňuje, aby se autobaterie vrátily do elektrické sítě. V podstatě zachází s těmito vysokokapacitními bateriemi nejen jako s nástroji pro napájení elektromobilů, ale také jako s záložními akumulátory pro elektrickou síť.
Tento typ nastavení využívá obousměrné nabíjecí stanice k tlačení a stahování energie do az připojených vozidel na základě poptávky po elektřině v daném okamžiku. Je součástí větší iniciativy známé jako integrace sítě vozidel. Tuto extra energii lze použít k napájení domů, budov a nakonec čehokoli připojeného k elektrické síti.
Ačkoli základní koncept nabíjení V2G zní dostatečně jednoduše, jeho implementace vyžaduje komplexní sadu chytrých technologií. Nabíjecí stanice musí být vybaveny softwarem, který komunikuje s centrální sítí, aby bylo možné kdykoli posoudit celkovou systémovou poptávku.
Tento software je založen na jednoduché technologii, která je tu již nějakou dobu – zamyslete se nad energetickými společnostmi, které již léta nabízejí sazby mimo špičku. Technologie V2G se však posouvá za pouhé hodnocení špičkové poptávky a povzbuzování spotřeby mimo špičku ke skutečnému získávání další energie z připojených vozidel, když je to potřeba.
Pecan Street, organizace zabývající se elektrifikací dopravy a výzkumem V2G, která spolupracuje s energetickými společnostmi na implementaci této technologie, odhaduje, že jedno elektrické vozidlo do zásuvky může napájet jednu domácnost po dobu dvou až pěti hodin nebo pět domácností po dobu přibližně hodiny. Vše, co potřebujete, je technologie V2G.
Zavedení technologie Vehicle-to-grid má mnoho výhod, ale podívejme se na tři nejvýznamnější.
I když je zvýšená poptávka po elektřině generovaná EV problémem, skutečný problém spočívá v tom, jak tato poptávka během dne klesá a proudí. Pokud je většina ovladačů EV připojena během pracovní doby – ve stejnou dobu, kdy jsou energetické nároky na vytápění a chlazení, obchodní potřeby a další nejvyšší – systém se může snadno přetížit.
Jak již bylo zmíněno, jedním z řešení tohoto problému bylo, aby energetické společnosti motivovaly zákazníky nižšími sazbami za používání elektřiny v době mimo špičku. To vyrovnává poptávku a snižuje zátěž systému. S technologií V2G však mohou společnosti rozšířit svou kapacitu, aby uspokojily špičkovou poptávku.
Tato rozšířená obousměrná síť nabízí efektivnější model distribuce energie. Jedna studie například zjistila, že bez jakékoli infrastruktury V2G by zavedení 1 milionu elektromobilů v oblasti Guangzhou v Číně snížilo rozdíl mezi dobou zatížení ve špičce a v údolí o 43 %. Se zavedením V2G by se toto snížení zvýšilo na 50 %.
Obnovitelné zdroje energie, jako je vítr a slunce, hrají v udržitelné ekonomice zásadní roli. Tyto zdroje jsou však přerušované a nekonzistentní. Efektivní elektrická síť musí být schopna zachytit energii z nich, když je k dispozici, a uložit ji pro distribuci, když je potřeba.
Zatímco stávající systémy dokážou akumulovat obnovitelnou energii, jakmile přijde, prudký nárůst energie – řekněme silný vítr – může znamenat, že kapacita úložiště systému je maximální, a tím přichází o cennou energii. Rozšířené úložiště prostřednictvím připojených baterií EV poskytuje více prostoru pro zachycení této cenné energie.
Všechny výše uvedené výhody vedou k další:stabilitě nákladů. Velká část kolísání cen za veřejné služby spočívá v jednoduché nabídce a poptávce. Čím více je systém namáhán, tím více může zvyšovat náklady. Když je dodávka energie schopna lépe vyvažovat a uspokojovat poptávku, vytváří cenovou stabilitu.
Jedna případová studie například zjistila, že jediná nabíječka V2G by mohla společnosti, která ji nainstalovala, potenciálně ušetřit až 1 900 USD ročně na účtech za energie. Colorado Energy Office odhaduje, že se systémem V2G by každé EV během své životnosti vytvořilo výhody pro poplatníky za energie ve výši 600 USD.
Navzdory těmto výhodám je ještě dlouhá cesta, než budeme mít spolehlivou infrastrukturu obousměrného nabíjení elektromobilů. Většina stávajících vozidel a nabíjecích stanic je jednosměrná, takže přestavba bude vyžadovat značné investice.
Neexistuje také žádný konzistentní soubor předpisů pro integraci vozidlové sítě – každý stát má svou vlastní směs pravidel nebo jejich nedostatek. To ztěžuje celostátní zavádění takové technologie. Dále chybí jasné pobídky pro zákazníky z řad domácností a firem, aby přešli na chytřejší systémy dobíjení.
Pro efektivní přechod na skutečně integrovaný systém vozidlové sítě musí být řešení těchto překážek nejvyšší prioritou.
Elektromobily a nabíjecí stanice pro elektromobily již generují značnou návratnost investic pro spotřebitele, podniky a ekonomiku jako celek. Technologie Vehicle-to-grid posouvá tuto investici a její potenciální návratnost na další úroveň. Jeho implementace je zásadní pro urychlení našeho přechodu na elektrická vozidla v globálním měřítku.
