Nabíjení Vehicle to Grid (V2G) je považováno za jednu z dalších velkých evolucí ve způsobu, jakým řídíme nejen to, jak používáme EV, ale jak využíváme energii obecně. Účinné obousměrné rozhraní mezi elektrickou sítí a baterií elektromobilu je obrovským krokem k chytrému řízení energie, které nám umožní spotřebovávat méně energie a také snížit emise uhlíku.
V podstatě je to to, co název napovídá – prostředek, kterým je elektrické vozidlo připojeno k elektrické síti.
Tradičně byl tok energie jednosměrný, z centrálně generovaných zdrojů a proudil do baterie zapojeného EV. Stejně jako jakýkoli jiný spotřebič nebo gadget, který vyžaduje nabíjení, elektromobily jednoduše odebírají energii, dokud nejsou zcela vybité, v tomto okamžiku palubní řízení nabíjení automaticky zastaví příjem energie. Baterie auta pak ukládá energii, kterou odebrala, aby byla použita výhradně k napájení.
V2G umožňuje obousměrný tok energie. Elektromobily mohou v případě potřeby odebírat energii ze sítě k nabíjení a vybíjení zpět do sítě. K tomu může dojít, když je celková poptávka po energii ze sítě vysoká, nebo když obnovitelné zdroje energie, jako je sluneční nebo větrná, nevytvářejí kvůli povětrnostním podmínkám tolik energie jako obvykle.
V současné době je dodávka a poptávka po energii do a ze sítě řízena ve velkém měřítku. Potřebné množství energie je dodáváno z elektráren, větrných elektráren, solárních a tak dále a National Grid může „zrychlit plyn“, když se poptávka po energii zvýší, nebo snížit, když se sníží. Tyto vrcholy a propady jsou obecně známé, ale v současnosti se s nimi vypořádáváme pomocí velmi širokých, spíše než jemných, zmírňujících opatření, která jsou mnohem méně účinná, než by mohla být. To má značné náklady, pokud jde o plýtvání energií a emise.
Potřeba technologie V2G je několikanásobná. Za prvé, s rostoucím počtem elektromobilů na silnicích se zvýší i poptávka po síti. Studie ukázaly, že síť může držet krok s poptávkou, ale to neznamená, že to bude ve své současné podobě efektivní. A faktem je, že i když elektromobily potenciálně vytvářejí problém, mohou být také zásadní pro jeho řešení.
Technologie V2G znamená, že uloženou energii v baterii připojeného elektromobilu lze čerpat zpět do sítě, když je potřeba, a doplňovat, když je na ni kladen menší požadavek. Odebírání energie z EV může být nutné, když je výroba zeleného odpadu nízká, protože není zrovna slunečný den, kdy větrné turbíny nebo solární panely prokazují účinnost. Mohlo by to také vyrovnat večerní špičku, když se lidé vrátí domů a zapojí svá auta a telefony a zapnou konvici. Energii lze poté vrátit zpět do elektromobilů, když je poptávka nižší – například přes noc.
V2G pomáhá vyrovnat špičky a poklesy poptávky a nabídky, aniž by síť musela zvyšovat centralizovanou, uhlíkově intenzivní výrobu. Bude také tvořit ústřední prvek v přechodu k technologii inteligentních sítí, kde může být správa energie prováděna v mnohem lokalizovaném měřítku pro maximální účinnost.
Jedním slovem ano. Abychom k tomu přidali podrobnosti, přestože se to ve Spojeném království zkoušelo již v roce 2015, stále se to děje jen ve velmi omezeném měřítku.
Největší zkušební místo na světě V2G se nachází v Londýně kolem flotily elektrických autobusů TfL – největší flotily tohoto typu kdekoli na světě. Projekt Bus2Grid využívá energii uloženou v bateriích až 28 elektrobusů, když jsou zapojeny v depu na severu města. V případě potřeby mohou do sítě vrátit více než 1 megawatt – což pomáhá stabilizovat ji.
V současné době je schéma poměrně malého rozsahu a bylo financováno vládou ve spolupráci s různými orgány, včetně Leeds University, UK Power Networks, TfL, autobusového dopravce Go-Ahead London a výrobce autobusů, čínská firma BYD. SSE Enterprise, která spravuje hardwarovou stránku věci, počítá s tím, že pokud by byl celý londýnský autobusový park přeměněn na elektrický, aspekt V2G by mohl vyvážit energii až pro 150 000 domácností.
Zkušební schémata pro jednotlivce, kteří mohou těžit z nabíjení V2G, také probíhají ve Spojeném království. Orkneje provozují zkušební program v malém měřítku od začátku roku 2019. Nazvaný ReFLEX je založen na mikrovýrobě (10 procent domácností si tam vyrábí vlastní elektřinu) a používá EV jako „elektrické jímky“ k vyrovnání sítě, když je to potřeba.
Electric Nation – projekt společnosti Western Power Distribution – nedávno naverboval 100 majitelů elektromobilů Nissan EV vybavených V2G, aby se zúčastnili zkušební verze V2G, aby otestovali, jak může fungovat pro jednotlivce. Na rozdíl od mnoha jiných podobných zkoušek se účastní pět různých dodavatelů elektřiny, což by mělo nabídnout lepší šíření dat. Mike Potter, generální ředitel CrowdCharge (součást Electric Nation), řekl:„Nabíjení z vozidla do sítě je skvělý koncept, ale ještě nebylo dostatečně vyzkoušeno v britských elektrických sítích, aby bylo možné jej zavést v zemi – široká základna – proto je potřeba tento projekt. Tato zkouška bude studovat účinky V2G v reálném světě a bude se snažit poskytnout chytré řešení pro řízení nabíjení elektromobilů.“
Když už mluvíme o Nissanu, byl v popředí vývoje V2G (částečně proto, že jeho elektromobily jsou vyrobeny s požadovanou nabíjecí technologií CHAdeMO – více níže), spolupracuje s dodavateli energie, jako je EDF v Evropě a naposledy E.ON zde ve Spojeném království. . Nissan GB ve spolupráci s E.ON nainstaloval 20 nabíječek V2G ve svém evropském technickém centru v Cranfieldu. Plánuje také zavést toto schéma v širším měřítku.
A konečně, Octopus Energy již předběhl hru v nabídce kompletního balíčku V2G – Nissan LEAF a vše – zákazníkům zde ve Spojeném království. Octopus, který byl uveden na trh loni v srpnu, nabízel zákazníkům nabíječku Wallbox V2G a nový 40kWh Nissan LEAF za směšně rozumných 299 GBP měsíčně. Smlouvou bylo, že zákazníci měli nechat svá auta zapojená mezi 18:00 a 5:00 alespoň 12krát za měsíc. Během této noci mohl Ocotpus čerpat energii z vozů zákazníků, ale na oplátku zákazníci dostali cashback ve výši 30 GBP.
I když technologie na podporu rozšířeného V2G již existuje, není pokryta všemi EV a všemi dodavateli energie. Nejzásadnější omezení jeho širokého nasazení je v typu nabíjecího připojení, které EV mají.
V současné době je nabíjení V2G možné pouze s technologií nabíjení CHAdeMO. Její vývoj je v zásadě založen na schopnosti obousměrného toku energie a její členové pracují na definovaných specifikacích, testovacích kritériích a certifikaci jak na straně EV, tak na straně nabíječky. Má také zpětnou kompatibilitu, takže současné systémy budou kompatibilní s jakýmkoli budoucím vývojem. Nejnovější verze nabíjení CHAdeMO může pracovat při rychlostech DC až 500 kW, takže je rozhodně připravena na budoucnost.
Zde ve Spojeném království je Nissan jediným výrobcem, který u svých elektromobilů nabízí nabíjení CHAdeMO.
Kombinovaný nabíjecí systém (CCS), který je mnohem více používaný, není v současné době schopen obousměrného nabíjení. Připravují se však plány na jeho vývoj tak, aby do roku 2025 bylo podporováno nabíjení z vozidla do domu (V2H) a následně V2G. Neexistuje žádná záruka – a ve skutečnosti je to nepravděpodobné – že současná auta využívající CCS budou mít podporu V2G.
Jak můžete vidět, skutečnost, že se CCS stává možností obousměrného nabíjení, je kamenem úrazu pro rozsáhlé zavádění efektivní sítě V2G jak u nás, tak na jiných trzích.
Zpráva National Grid Electricity System Operator's Future Energy Scenarios, vydaná v červenci, počítá s tím, že až 45 procent domácností ve Spojeném království bude do roku 2050 poskytovat služby V2G. To by mohlo přinést až 38 GW energetické flexibility z předpokládaných 5,5 milionů EV. je nejlepší možný scénář. V nejhorším případě by bylo dosaženo pouze 10 procent této schopnosti.
Dalším faktorem, který je třeba mít na paměti, je, že zavádění V2G bude pravděpodobně zpočátku pomalé, přičemž jednotlivci, kteří zaostávají, přejdou z vnitřního spalování na EV. Zpráva naznačuje, že toto zpoždění může být od pěti do 15 let. Tato počáteční pomalost je také převážně způsobena požadovaným vývojem CCS předtím, než bude podporovat obousměrné nabíjení.
Marcus Stewart, hlavní poradce, National Grid ESO, komentuje:„Cesta CCS je pochopena a v rané fázi scénářů nevidíme příliš mnoho V2G. V roce 2050 se míra využití napříč scénáři pohybuje od 5 do 45 procent, přičemž 45 procent představuje brzké dodání Net Zero ‚Leading the Way‘. Dva další scénáře vyhovující Net Zero předpokládají 11 procent a 26 procent v roce 2050. To odráží nejistotu ohledně nástupu V2G.“
Pokud jde o výrobce vozidel, Nissan je do značné míry lídrem v oblasti V2G, ale ostatní to zkoumají – i když je pozoruhodné, že připravovaný Nissan Ariya bude pouze CCS a nebude podporovat V2G. BMW vyvíjí svou technologii obousměrného nabíjení a testy by měly začít začátkem roku 2021 a poběží jeden rok. Společnost vyzývá ostatní zúčastněné strany – včetně nabíjecího hardwaru a správy, komunikačních rozhraní a dodavatelů energie –, aby také přitáhli svou váhu.
Audi nedávno oznámilo, že také zkoumá obousměrné nabíjení jako součást svého cíle, aby byl její vozový park uhlíkově neutrální do roku 2050. Výzkum Audi se však týká spíše vozidla z domova (V2H) než V2G a zaměřuje se na ty lidi, kteří mají jejich domy se solárními panely (fotovoltaické – nebo FV – systémy). V tomto případě by auto fungovalo jako decentralizované médium pro ukládání energie, do kterého by mohla být dodávána energie vyrobená z FV, když funguje nejúčinněji. Když FV není tak efektivní, energie by se pak mohla odebírat z auta, aby se vyrovnal nedostatek. V autě by byl udržován přednastavený stav nabití, aby bylo zajištěno, že bude v případě potřeby vždy připraveno k jízdě.
Audi počítá s tím, že jeho současný e-tron by mohl napájet typický dům po dobu jednoho týdne, a protože není potřeba samostatný měnič, je to vysoce nákladově efektivní řešení.
Konečně, Tesla je tak trochu záhadou V2G, která váhala tuto myšlenku otevřeně přijmout kvůli potenciální degradaci jejích baterií a také poměrně malé velikosti jejího vozového parku. Bylo však potvrzeno, že schopnost V2G byla zabudována do elektronické architektury Modelu 3 – objevena jinou automobilkou, která provedla demolici Modelu 3, spíše než oficiálně potvrzena samotnou Teslou. Bylo široce hlášeno, že střídač v Modelu 3 je plně schopen nejen přeměnit vstup AC na DC, ale také jej napájet z DC baterie zpět na AC stranu.
Omezení pro to, aby Tesla mohla být řádně schopna V2G, je skutečnost, že používá připojení CCS2, které, jak je uvedeno výše, zatím nebude obousměrné. O Tesle víme, že je pravidelně na špici, takže se schématy jako Powerwall, Autobidder a její nedávnou žádostí stát se dodavatelem energie zde ve Spojeném království není příliš těžké si myslet, že společnost díváme se o pět let dopředu, kde jsme nyní.
Technologie Vehicle to Grid bude určitě velkou součástí toho, jak budeme v budoucnu hospodařit s energií. I když je již k dispozici, kvůli omezením nutnosti mít správný vůz – tedy Nissan – a potřebnému hardwaru je to životaschopná možnost pouze pro menšinu majitelů EV. Nepochybujte o tom, že během příštích pěti let získá na síle, a jakmile bude technologie CCS obousměrná, bude její popularita raketově stoupat.
V mnoha různých oblastech vývoje EV a širší legislativě, která ovlivňuje naše volby v oblasti dopravy, se rok 2025 zdá být sladkým místem. Náš odhad je, že po pomalém zrodu v příštích několika letech se V2G stane mainstreamem.
