V2G, zkratka pro Vehicle-to-grid (Vehicle-to-Grid), je nově vznikající technologie řízení energie. Ve skutečnosti, když poptávka po síti překročí kapacitu elektrárny se základním zatížením, protože samotná síť nemá dostatek energie, uvede se do provozu špičková elektrárna a někdy se zapojí rotační zálohování. Když je poptávka po síti nízká, spotřeba elektřiny je nižší než výkon elektráren se základním zatížením, takže nevyužitá energie je plýtvána. Systémy obnovitelné energie (jako je solární, větrná atd.) jsou integrovány do energetického systému ve velkém množství. Vzhledem k tomu, že přirozené diskontinuity obnovitelné energie mohou způsobit výkyvy ve výrobě, existuje naléhavá potřeba kompenzace z jiných zdrojů energie, jako jsou systémy pro ukládání energie z baterií, aby se vyrovnala přirozená variabilita obnovitelné energie, zajistila se stabilita frekvence sítě a potlačilo napětí. nárůsty způsobené obrácenými toky energie. V reakci na toto plýtvání energií vznikla technologie V-2G a její hlavní myšlenkou je propojit elektrická vozidla (EV) s elektrickou sítí za účelem dosažení obousměrné výměny energie. Elektromobily tradičně získávají energii pouze ze sítě a technologie V2G umožňuje elektromobilům dodávat přebytečnou elektřinu zpět do sítě pro použití v síti, čímž je dosaženo obousměrného toku energie.
V současné době potřebuje technologie V2G realizovat obousměrný tok elektrické energie mezi elektrickou sítí a akumulátorem vozidla, takže je vidět, že její technické jádro zahrnuje především dva aspekty sítě vozidla: nabíjecí stanice na straně sítě a technologie sítě a technologie související s autobaterií na straně uživatele.
1. Systém monitorování napájení
Monitorovací systém napájení je platforma pro sledování a řízení procesu výroby a dodávky elektřiny na bázi počítače, komunikačního zařízení a měřicí a řídicí jednotky. Tato technologie je v tradiční konstrukci elektrické sítě poměrně vyspělá.
2. Sběr velkých dat elektrických vozidel, vyvolání a odezva
Technologické zaměření je na výrobu inteligentních senzorů, zavádění technologie AI, cloud computingu, technologie blockchain atd. pro sběr a analýzu velkých dat elektrických vozidel.
3. Správný systém řízení nabíjení
Výzkumné zaměření této technologie je ve dvou aspektech: jedním je optimalizace modelu algoritmu řídicího systému s aktualizací technologie monitorování napájení a technologie získávání a vyvolávání dat tak, aby se výsledek výpočtu blížil skutečné optimální hodnotě efektivity produktivity. ; Druhým je minimalizace ztrát způsobených hromadným přístupem elektromobilů do sítě a zajištění kvality přenášeného výkonu.
4. Technologie obousměrného nabíjení
Technologie obousměrného nabíjení je rozdělena do dvou forem: nabíjení střídavým proudem ve vozidle a nabíjení stejnosměrným proudem mimo palubu. Střídavé nabíjení vozidel vyžaduje nejen vyhrazené zařízení pro nabíjení střídavým proudem pro dosažení obousměrného přenosu energie, ale také potřebuje zlepšit obousměrný přenos energie v elektrickém systému na straně vozidla. V současné době je hlavním proudem obousměrného nabíjení použití externího stejnosměrného nabíjecího zařízení.
Na konci srpna 2016 Nissan, italská energetická společnost Enel a poskytovatel konvergovaných systémových řešení Nuvve oficiálně otevřeli první komerční V2G centrum na světě v dánské Kodani. Majitelé elektrických vozidel v Dánsku vydělávají až 1 530 USD ročně odesíláním přebytečné energie ze svých vozů zpět do sítě na nabíjecích stanicích a provozovatelé automobilů vydělávají 1 300 EUR (asi 1 530 USD) ročně prostřednictvím obousměrných nabíjecích stanic, které efektivně vyvažují dodávky elektřiny. a poptávka během špiček.
Kalifornská univerzita v San Diegu pracuje na projektu V2G, který má umožnit obousměrnou energetickou interakci mezi elektrickými vozidly a mikrosítěmi kampusu integrací elektrických vozidel a nabíjecích hromad v kampusu, aby se podpořila správa energie v kampusu, snížily se náklady na energii a zlepšila stabilita sítě.
Plně elektrický model Leaf společnosti Nissan Motor Co. byl německými regulačními orgány schválen k používání technologie V2G k podpoře německé energetické sítě, zpočátku zaměřené na podnikové uživatele s vozovým parkem více než 60 elektrických vozidel a nabízející služby založené na technologii V2G v Německo od roku 2019.
I když je trh V2G slibný, čelí také některým výzvám, jako jsou vysoké náklady na modernizaci stávající infrastruktury nabíjení a nedostatek standardizovaných řešení nabíjení. Navzdory těmto překážkám hlavní hráči v oboru navazují partnerství a investují do výzkumu s cílem zlepšit efektivitu, škálovatelnost a výkon systémů V2G. Navíc největší překážkou, které V2G v současnosti čelí, je ideologický problém, že spotřebitelé stále podvědomě považují vozidla pouze za dopravní prostředek. Spotřebitelé nemají povědomí o vrcholové a údolní arbitráži, ani nemají povědomí o tom, jak čelit výkyvům nové výroby energie a zajistit stabilitu dodávek do sítě. Transakce na trhu s elektřinou jsou navíc pro čínské spotřebitele stále příliš vzdálené a obchodní model nebude v krátké době zralý.
Vliv technologie V2G přesahuje elektrická vozidla a ovlivňuje stabilitu elektrické sítě. Přechod na obnovitelné zdroje energie znamená další spoléhání se na rozvodnou síť, takže zavádění technologií určených ke zmírnění tohoto napětí je obecně vítáno. Podobné technologie, jako je Vehicle-to-Home (V2H) a Vehicle-to-building (V2B), jsou užitečné zastřešující termíny pro vozidlo-to-všechno (V2X) a získávají na síle. Budoucnost technologie V2G zahrnuje nejen tradiční elektrická vozidla, ale také integraci s jinými formami skladování energie a výroby energie, jako jsou stacionární baterie a obnovitelné zdroje. To rozšiřuje rozsah aplikací V2G a vytváří všestrannější integrovaná řešení pro správu a podporu sítě. Posun k obnovitelným zdrojům podtrhuje důležitost kapacity pro skladování energie. Elektromobily (EV) již nejsou jen dopravním prostředkem, ale také jako potenciální řešení pro skladování energie pro podporu sítě, díky čemuž je technologie Vehicle-to-grid (V2G) důležitější než kdy dříve.