الاشتراك في تحديثات الأخبار اليومية من CleanTechnica على البريد الإلكتروني. أو تابعنا على أخبار جوجل!

هناك خيال مبهج يقول إن البطاريات الموجودة في جميع السيارات الكهربائية في العالم يمكن أن تكون بمثابة محطة طاقة افتراضية عملاقة وموزعة يمكنها تخزين الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة عندما تكون وفيرة وتزويدها مرة أخرى إلى الشبكة عندما يتجاوز الطلب العرض. . يمكن للبطاريات أيضًا أداء مهام تثبيت الشبكة. بفضل V2G، اختصار ل مركبة إلى شبكة، ستوفر المرافق حزمة من خلال عدم الاضطرار إلى شراء بطاريات تخزين على نطاق الشبكة خاصة بها وستدفع لأصحاب المركبات الكهربائية مقابل امتياز استخدام بطارياتهم بدلاً من ذلك.

من المؤكد أن هذا الحلم جذاب، لكن تحويله إلى حقيقة يتطلب حدوث الكثير من الأشياء في وقت واحد. بدأ الأستاذ ويليت كمبتون من جامعة ديلاوير وفريقه من الباحثين في مجال السيارات الكهربائية لأول مرة في استخدام السيارات الكهربائية كبطاريات شبكية في عام 2007. ومنذ ذلك الحين تم تكرار تجربتهم الأولى من نوعها في مشاريع V2G حول العالم.

ويدرك كمبتون أن هناك فجوات في التكنولوجيا والسياسات تمنع اعتماد تقنية V2G على نطاق واسع، ولهذا السبب أمضى سنوات في العمل على معيار تكنولوجي يمكن أن يجعل V2G خيارًا واقعيًا لشركات صناعة السيارات والمرافق والسائقين على حد سواء. المعيار يسمى SAE J3068. في شهر يناير، اعتمدت شركة SAE International رسميًا قدرات V2G الرئيسية الجديدة التي وصفها كمبتون بأنها طريقة "عملية ومنخفضة التكلفة وقابلة للتنفيذ" لتحويل كل سيارة كهربائية إلى بطارية شبكة تجوال.

لماذا تعتبر معايير V2G مهمة؟

يقول كمبتون إن التحدي الكبير هو التحدي كناري ميديا، تزود المرافق بجميع نقاط البيانات التي تحتاجها لتشعر بالراحة عند تلقي الطاقة من المركبات الكهربائية. وقال كمبتون: "عندما يقوم شيء ما بدفع الطاقة إلى الشبكة، فإنهم يريدون معرفة ما هو هذا الشيء". "إنهم لا يريدون أن يقولوا: نحن متأكدون بنسبة 95% من نوع السيارة التي تنتمي إليها".

وقال كمبتون إن تقنيات الشحن المستخدمة في المركبات الكهربائية ومحطات الشحن اليوم لم يتم إعدادها لتوفير تلك المعلومات وإدارتها. يكون V2G معقدًا بشكل خاص عندما تكون السيارة الكهربائية نفسها، وليس محطة الشحن المتصلة بها، هي التي تحتاج إلى التواصل مع الأداة المساعدة. أجهزة الشحن من المستوى 1 والمستوى 2 التي تعمل بالتيار المتردد غير مجهزة لإرسال البيانات اللازمة لتشغيل V2G إلى المرافق.

من ناحية أخرى، تحتوي أنظمة الشحن السريع بالتيار المستمر على محولات تعمل على تحويل طاقة شبكة التيار المتردد إلى تيار مباشر. تقوم هذه العاكسات بإدارة تفاعل الشبكة مع الشاحن والمركبة. ولكن مع شحن المستوى الأول والمستوى الثاني، يقول كمبتون: "العاكس موجود في سيارتك". وهذا يجعل كل سيارة كهربائية قادرة على استخدام تقنية V1G "عاكسًا للتجوال"، مما يجعل الأمر أكثر تعقيدًا بالنسبة للمرافق. والآن يحتاجون إلى التصديق على عاكس يتحرك من مكان إلى آخر بدلاً من عاكس متصل بشكل دائم بنفس النقطة في الشبكة.

سيستخدم معظم سائقي السيارات الكهربائية أجهزة الشحن السريعة التي تعمل بالتيار المستمر للشحن السريع والانطلاق، مما يجعل من غير المرجح أن تكون سياراتهم متاحة للشحن V2G. يعد الشحن بالتيار المتردد، والذي يتم في المنزل والعمل ومراكز التسوق وغيرها من الأماكن التي يترك فيها الأشخاص سياراتهم موصولة بالكهرباء لساعات، إعدادًا أكثر ملاءمة لـ V2G للسوق الشامل.

معيار التكنولوجيا SAE J1772 المستخدم للشحن من المستوى 1 والمستوى 2 بالتيار المتردد غير قادر ببساطة على إخبار المرافق بكل ما يحتاجون إلى معرفته. يقول كمبتون: "يمكنه أن يقول ثلاثة أو أربعة أشياء"، بما في ذلك ما إذا كان "متصلاً بمحطة شحن" وما إذا كان "جاهزًا للشحن". ويمكنه أيضًا تحديد مقدار الطاقة التي تستمدها السيارة الكهربائية من محطة الشحن. "هذه هي ذخيرة الإشارات الكاملة. وهذا أمر رائع إذا كنت تريد التوصيل والشحن - ولكن ليس لأي شيء آخر."

وستكون المركبات الكهربائية التي تتبنى المعايير الجديدة قادرة على إدارة "حوالي 200 إشارة". علاوة على ذلك، بدلاً من استخدام نظام الاتصالات التناظرية البسيط المستخدم في التكرار السابق، يعتمد المعيار الجديد تقنية تستخدم الاتصالات الرقمية التي يمكن حملها عبر سلك موجود في سلك شحن الطاقة نفسه أو عبر الإشارات اللاسلكية، مما يجعله أكثر بكثير مفيد لتوصيل جميع أنواع الأشياء التي لا تستطيع معظم أجهزة الشحن الحالية القيام بها.

V2G للشحن من المستوى 1 والمستوى 2

على سبيل المثال، لا يمكن للمركبات الكهربائية التي تستخدم المعيار القديم إرسال رموز التشخيص المختلفة وإشارات الخطأ التي تعتمد عليها محطات الشحن لاستكشاف أخطاء الشحن وإصلاحها التي يمكن أن تسبب أخطاء في الشحن - وهي فجوة مسؤولة جزئيًا عن الأداء المشكل للعديد من أجهزة شحن المركبات الكهربائية العامة اليوم.

في العام الماضي، اعتمدت SAE تحديثًا آخر للمعيار J3068/1، والذي يتضمن إمكانات التشخيص والتعريف التي يمكن لسائقي المركبات الكهربائية وشركات صناعة السيارات ومشغلي محطات الشحن الاستفادة منها لاستكشاف مشكلات الشحن وإصلاحها بشكل أفضل. ويمكنه أيضًا التعرف على السيارة أو الحساب في محطة الشحن، مما يتيح الدفع دون الحاجة إلى تمرير بطاقة الائتمان دائمًا.

ولكن ما يثير اهتمام Kempton حقًا هو معيار SAE آخر - J3068/2 - تم اعتماده الشهر الماضي والذي يتيح إمكانية V2G للشحن من المستوى 1 والمستوى 2. يتيح J3068/2 تقديم "شهادة كهربائية" للمركبات الفردية من خلال التعرف على كل مركبة كهربائية عبر معرف رقمي فريد يمكن للمرافق الرجوع إليه للتحقق مما إذا كان مسموحًا لها بتزويد الشبكة بالطاقة.

يمكّن نظام الشهادات نفسه أيضًا المرافق من توصيل "رموز الشبكة" مع المركبات الكهربائية لوقف تفريغ الطاقة إذا كانت دوائر الشبكة المحلية محملة بشكل زائد، على سبيل المثال، أو طلب توفير الطاقة للتخفيف من انقطاع الشبكة. وأخيرًا، فهو يسمح للمرافق بدفع أموال لأصحاب المركبات الكهربائية مقابل التطوع بسعة البطارية الخاصة بهم عبر نظام V2G.

يقول حمزة ليمصادق، نائب رئيس التكنولوجيا في شركة Nuvve، وهي شركة V2G انبثقت عن أعمال كمبتون في جامعة ديلاوير: "في حالة شواحن التيار المستمر، يتم تثبيت العاكس على الأرض". تقوم شركة Nuvve بتنسيق مشاريع V2G لكسب المال في العديد من الدول الأوروبية وفي اليابان، وكذلك في ديلاوير وكاليفورنيا، والتي تستخدم جميعها محطات الشحن كمركز تحكم بدلاً من المركبات الكهربائية نفسها. وقال: "عندما تنتقل إلى AC V2G، يكون لديك عاكس للتجوال، وعليك التأكد من أنه أينما يتصل، فإنه يحتوي على الإعدادات المناسبة كما هو مطلوب من قبل المرافق المحلية لضخ الطاقة".

العاصمة مقابل. تكييف

تستخدم أجهزة الشحن السريعة DC معيارًا يسمى ISO 15118-20 لإدارة الاتصالات والعمليات من السيارة إلى الشبكة. وقال إن هذا المعيار "رائع بالنسبة لـ DC V2G، لكنه يفتقد بعض الإشارات والوظائف الرئيسية لـ AC V2G". ركزت البرامج التجريبية للمرافق على التطبيقات من السيارة إلى المنزل، والتي تتجنب تعقيدات تغذية الطاقة المخزنة في المركبات الكهربائية إلى الشبكة، أو اعتمدت على معايير أقل ملاءمة وحلول تقنية لمرة واحدة لاختبار V2G الحقيقي.

ويقول كمبتون إنه يأمل أن تبدأ شركات صناعة السيارات قريبًا في بناء هذه القدرات الجديدة في سياراتها الكهربائية وأن تستثمر المرافق في أنظمة الاتصالات والتحكم اللازمة للعمل معها. إذا انطلقت هذه التكنولوجيا، فقد تساعد الملايين من مالكي المركبات الكهربائية على استخدام بطارياتهم لكسب أموال إضافية وتوفير دفعة كبيرة لشبكة الطاقة المجهدة بشكل متزايد.

كخطوة أولى، يخطط فريقه في حرم العلوم والتكنولوجيا والأبحاث المتقدمة بجامعة ديلاوير لبدء مشروع تجريبي الشهر المقبل مع شركة Delmarva Power، ومقرها ديلاوير، وهي واحدة من ست مرافق خاضعة للتنظيم مملوكة لشركة Exelon ومقرها شيكاغو. سيختبر هذا الطيار القدرات الموحدة حديثًا على عدد قليل من المركبات المملوكة للمرافق العامة.

A 2021 الدراسة بقلم جامعة كاليفورنيا - وجد البروفيسور بريان تاروجا، الأستاذ في إيرفين، والأستاذ في معهد روتشستر للتكنولوجيا، إريك هيتينجر، ذلك يمكن أن يحدث V2G فرقًا كبيرًا لشبكة كاليفورنيا. لقد حسبوا أن القيمة المجمعة لسعة تخزين الطاقة للمركبات الكهربائية التي تدعم تقنية V2G في كاليفورنيا هي "أكبر تقريبًا من تلك الخاصة بالشحن الذكي".

NACS أبسط وأرخص

كان معيار نظام الشحن في أمريكا الشمالية (NACS) الخاص بتيسلا معتمدة من قبل SAE للاستخدام من قبل الشركات المصنعة للشحن الأخرى قبل شهرين. يدعم هذا المعيار، المعروف باسم J3400، تقنية اتصالات مختلفة أبسط وأرخص في التنفيذ من تقنية CCS ويمكن تكييفها بسهولة للعمل مع J3068/2. وقال ليمصادق إن ذلك "يفتح الباب أمام اعتماد واسع النطاق لهذا المعيار التكنولوجي".

وقال إدوارد كاستانيدا، كبير مسؤولي الابتكار في شركة تصنيع الشواحن Wallbox ومقرها إسبانيا، إن مصنعي شواحن السيارات الكهربائية يستعدون أيضًا لتمكين قدرات التيار المتردد V2G في أجهزة الشحن الخاصة بهم. "نتوقع أن يؤدي هذا المعيار إلى تسريع الشحن ثنائي الاتجاه للتيار المتردد في الولايات المتحدة ومن المحتمل أن يمكّنه من التقدم حتى في أوروبا"، والتي تعتبر بشكل عام أكثر تقدمًا من الولايات المتحدة في شحن السيارات الكهربائية.

وشدد كمبتون على أهمية جعل المرافق وشركات صناعة السيارات على نفس الصفحة بشأن V2G. وقال: "هناك بعض [صانعي السيارات] المهمين الذين يخططون لوضع تقنية J3068 والاستشعار" في نماذج السيارات الكهربائية القادمة. ​"هذا قرار تنفيذ يتطلب هندسة تطلعية" ولكنه يضيف تكلفة قليلة جدًا مقابل وظائف وموثوقية أكبر لشحن التيار المتردد.

وقال كمبتون إن المرافق تحتاج أيضًا إلى إنشاء عمليات الربط البيني للمركبات الكهربائية القادرة على V2G وبرامج الدفع التي تجعل من المفيد لأصحاب المركبات الكهربائية الاشتراك. وأضاف أنه في تلك المرحلة، كان المسار الذي قضاه على مدى عقدين من العمل في تقنية V2G ليؤتي ثماره واضحًا نسبيًا - "تحتاج فقط إلى أن يكون لديك ما يكفي من المركبات الكهربائية لتحقيق ذلك".

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://cleantechnica.com/2024/02/22/sae-adopts-new-standards-for-vehicle-to-grid/