ΕΓΓΡΑΦΕΙΤΕ ΓΙΑ καθημερινές ενημερώσεις ειδήσεων από την CleanTechnica στο email. Ή ακολουθήστε μας στις Ειδήσεις Google!

Υπάρχει μια ευχάριστη φαντασία εκεί έξω που λέει ότι οι μπαταρίες σε όλα τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα στον κόσμο θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως γιγάντια, κατανεμημένη εικονική μονάδα παραγωγής ενέργειας που θα αποθηκεύει ηλεκτρική ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όταν είναι άφθονη και θα την προμηθεύει πίσω στο δίκτυο όταν η ζήτηση υπερβαίνει την προσφορά . Οι μπαταρίες θα μπορούσαν επίσης να εκτελέσουν εργασίες σταθεροποίησης δικτύου. Χάρη στο V2G, συντομογραφία για όχημα σε δίκτυο, οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας θα εξοικονομούσαν ένα πακέτο, χωρίς να χρειάζεται να αγοράσουν δικές τους μπαταρίες αποθήκευσης σε κλίμακα δικτύου και θα πλήρωναν τους ιδιοκτήτες EV για το προνόμιο να χρησιμοποιούν τις μπαταρίες τους.

Αυτό το όνειρο είναι σίγουρα ελκυστικό, αλλά η πραγματοποίηση του απαιτεί πολλά πράγματα να συμβούν ταυτόχρονα. Ο καθηγητής του Πανεπιστημίου του Ντέλαγουερ Willett Kempton και η ομάδα ερευνητών του EV ξεκίνησαν για πρώτη φορά να χρησιμοποιούν ηλεκτρικά οχήματα ως μπαταρίες δικτύου το 2007. Το πρώτο τους πείραμα στο είδος του έχει από τότε αναπαραχθεί σε έργα V2G σε όλο τον κόσμο.

Ο Kempton γνωρίζει ότι υπάρχουν κενά τεχνολογίας και πολιτικής που εμποδίζουν την ευρεία υιοθέτηση του V2G, γι' αυτό και έχει περάσει χρόνια δουλεύοντας σε ένα τεχνολογικό πρότυπο που θα μπορούσε να κάνει το V2G μια ρεαλιστική επιλογή για αυτοκινητοβιομηχανίες, επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας και οδηγούς. Το πρότυπο ονομάζεται SAE J3068. Τον Ιανουάριο, η SAE International υιοθέτησε επίσημα βασικές νέες δυνατότητες V2G που η Kempton τις αποκαλεί ως ​"πρακτικό, χαμηλού κόστους και εφαρμόσιμο" τρόπο για τη μετατροπή κάθε EV σε μπαταρία δικτύου περιαγωγής.

Γιατί έχουν σημασία τα πρότυπα V2G

Η μεγάλη πρόκληση, λέει ο Kempton Μέσα Καναρίνι, παρέχει στις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας όλα τα σημεία δεδομένων που χρειάζονται για να αισθάνονται άνετα να λαμβάνουν ενέργεια από ηλεκτρικά οχήματα. ​"Όταν κάτι ωθεί την ισχύ στο δίκτυο, θέλουν να μάθουν τι είναι αυτό", είπε ο Kempton. ​"Δεν θέλουν να λένε, ​"Είμαστε 95 τοις εκατό σίγουροι για ποιο αυτοκίνητο είναι."

Σήμερα, οι τεχνολογίες φόρτισης που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικά οχήματα και σταθμούς φόρτισης δεν έχουν δημιουργηθεί για να παρέχουν και να διαχειρίζονται αυτές τις πληροφορίες, είπε ο Kempton. Το V2G είναι ιδιαίτερα περίπλοκο όταν είναι το ίδιο το EV, και όχι ο σταθμός φόρτισης στον οποίο είναι συνδεδεμένος, που πρέπει να επικοινωνεί με το βοηθητικό πρόγραμμα. Οι φορτιστές Επιπέδου 1 και Επιπέδου 2 που λειτουργούν σε εναλλασσόμενο ρεύμα δεν είναι εξοπλισμένοι για να στέλνουν στα βοηθητικά προγράμματα τα δεδομένα που απαιτούνται για τη λειτουργία του V2G.

Τα συστήματα γρήγορης φόρτισης συνεχούς ρεύματος, από την άλλη πλευρά, περιέχουν μετατροπείς που μετατρέπουν την ισχύ του δικτύου εναλλασσόμενου ρεύματος σε συνεχές ρεύμα. Αυτοί οι μετατροπείς διαχειρίζονται την αλληλεπίδραση του δικτύου με το φορτιστή και το όχημα. Αλλά με το Επίπεδο 1 και το Επίπεδο 2 φόρτιση, ​"ο μετατροπέας είναι στο αυτοκίνητό σας", λέει ο Kempton. Αυτό καθιστά κάθε EV με δυνατότητα V2G ​"έναν μετατροπέα περιαγωγής", γεγονός που το καθιστά πιο περίπλοκο για τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας. Τώρα πρέπει να πιστοποιήσουν έναν μετατροπέα που μετακινείται από μέρος σε μέρος αντί για έναν που είναι μόνιμα συνδεδεμένος στο ίδιο σημείο του δικτύου.

Οι περισσότεροι οδηγοί EV θα χρησιμοποιούν γρήγορους φορτιστές DC για γρήγορη φόρτιση και έξοδο, καθιστώντας απίθανο τα αυτοκίνητά τους να είναι διαθέσιμα για φόρτιση V2G. Η φόρτιση AC, η οποία πραγματοποιείται στο σπίτι, στη δουλειά, σε εμπορικά κέντρα και σε άλλα μέρη όπου οι άνθρωποι αφήνουν τα αυτοκίνητά τους συνδεδεμένα για ώρες, είναι μια πολύ πιο κατάλληλη ρύθμιση για το V2G για τη μαζική αγορά.

Το πρότυπο τεχνολογίας SAE J1772 που χρησιμοποιείται για τη φόρτιση εναλλασσόμενου ρεύματος επιπέδου 1 και επιπέδου 2 απλά δεν είναι ικανό να λέει στις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας όλα όσα πρέπει να γνωρίζουν. ​"μπορεί να πει τρία ή τέσσερα πράγματα", συμπεριλαμβανομένου του αν είναι ​"συνδεδεμένο σε σταθμό φόρτισης" και αν είναι ​"έτοιμο για φόρτιση", λέει ο Kempton. Μπορεί επίσης να περιορίσει την ισχύ που αντλεί ένα EV από το σταθμό φόρτισης. «Αυτό είναι όλο το ρεπερτόριο των σημάτων. Αυτό είναι υπέροχο αν θέλετε να συνδέσετε και να φορτίσετε — αλλά όχι για πολλά άλλα.»

Τα ηλεκτρικά οχήματα που υιοθετούν τα νέα πρότυπα θα μπορούν να διαχειρίζονται ​"περίπου 200 σήματα". Επιπλέον, αντί να χρησιμοποιεί το απλό αναλογικό σύστημα επικοινωνιών που χρησιμοποιήθηκε στην προηγούμενη επανάληψη, το νέο πρότυπο υιοθετεί τεχνολογία που χρησιμοποιεί ψηφιακές επικοινωνίες που μπορούν να μεταφερθούν μέσω ενός υπάρχοντος καλωδίου στο ίδιο το καλώδιο φόρτισης ρεύματος ή μέσω ασύρματων σημάτων, γεγονός που το καθιστά πολύ περισσότερο χρήσιμο για την επικοινωνία όλων των ειδών των πραγμάτων που οι περισσότεροι από τους σημερινούς φορτιστές δεν μπορούν.

V2G για φόρτιση επιπέδου 1 & επιπέδου 2

Για παράδειγμα, τα EV που χρησιμοποιούν το παλιό πρότυπο δεν μπορούν να στείλουν τους διάφορους διαγνωστικούς κωδικούς και τα σήματα σφάλματος στα οποία βασίζονται οι σταθμοί φόρτισης για την αντιμετώπιση προβλημάτων φόρτισης που μπορεί να προκαλέσουν σφάλματα φόρτισης — ένα κενό που ευθύνεται εν μέρει για την προβληματική απόδοση πολλών δημόσιων φορτιστών EV σήμερα.

Πέρυσι, η SAE υιοθέτησε μια άλλη ενημέρωση του προτύπου, το J3068/1, που περιλαμβάνει τις δυνατότητες διάγνωσης και αναγνώρισης που μπορούν να αξιοποιήσουν οι οδηγοί EV, οι αυτοκινητοβιομηχανίες και οι χειριστές σταθμών φόρτισης για την καλύτερη αντιμετώπιση προβλημάτων φόρτισης. Μπορεί επίσης να αναγνωρίσει το αυτοκίνητο ή τον λογαριασμό στο σταθμό φόρτισης, επιτρέποντας την πληρωμή χωρίς να σύρετε πάντα μια πιστωτική κάρτα.

Αλλά αυτό που πραγματικά ενθουσιάζει το Kempton είναι ένα άλλο πρότυπο SAE - J3068/2 - που εγκρίθηκε τον περασμένο μήνα, το οποίο επιτρέπει τη δυνατότητα V2G για φόρτιση επιπέδου 1 και επιπέδου 2. Το J3068/2 καθιστά δυνατή την παροχή ​"ηλεκτρικής πιστοποίησης" μεμονωμένων οχημάτων αναγνωρίζοντας κάθε EV μέσω ενός μοναδικού ψηφιακού αναγνωριστικού που μπορούν να αναφέρουν οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας για να ελέγξουν εάν είναι εξουσιοδοτημένες να παρέχουν ρεύμα στο δίκτυο.

Το ίδιο σύστημα πιστοποίησης επιτρέπει επίσης στο βοηθητικό πρόγραμμα να επικοινωνεί ​"κώδικες δικτύου" με EV για να σταματήσει την εκφόρτιση ισχύος εάν τα τοπικά κυκλώματα δικτύου υπερφορτωθούν, για παράδειγμα, ή να ζητήσει την παροχή ρεύματος για τον μετριασμό των διαταραχών του δικτύου. Τέλος, επιτρέπει στις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας να πληρώνουν τους ιδιοκτήτες EV για εθελοντική προσφορά της χωρητικότητας της μπαταρίας τους μέσω ενός συστήματος V2G.

«Στην περίπτωση των DC [φορτιστών], ο μετατροπέας σας είναι βιδωμένος στο έδαφος», είπε ο Hamza Lemsaddek, αντιπρόεδρος τεχνολογίας στη Nuvve, μια εταιρεία V2G που προέκυψε από το έργο του Kempton στο Πανεπιστήμιο του Ντέλαγουερ. Η Nuvve συντονίζει έργα V2G που κερδίζουν χρήματα σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες και στην Ιαπωνία, καθώς και στο Ντέλαγουερ και την Καλιφόρνια, τα οποία χρησιμοποιούν σταθμούς φόρτισης ως κέντρο ελέγχου και όχι τα ίδια τα EV. "Όταν μετακομίζετε στο AC V2G, έχετε έναν μετατροπέα περιαγωγής και πρέπει να βεβαιωθείτε ότι όπου και αν συνδέεται, έχει τις κατάλληλες ρυθμίσεις όπως απαιτούνται από το τοπικό βοηθητικό πρόγραμμα για την παροχή ρεύματος", είπε.

DC Vs. ΜΕΤΑ ΧΡΙΣΤΟΝ

Οι γρήγοροι φορτιστές DC χρησιμοποιούν ένα πρότυπο που ονομάζεται ISO 15118-20 για τη διαχείριση των επικοινωνιών και των λειτουργιών από όχημα σε δίκτυο. Αυτό το πρότυπο είναι ​"εξαιρετικό για το DC V2G, αλλά του λείπουν ορισμένα βασικά σήματα και λειτουργίες για το AC V2G", είπε. Τα πιλοτικά προγράμματα Utility έχουν επικεντρωθεί σε εφαρμογές από όχημα σε σπίτι, οι οποίες αποφεύγουν τις επιπλοκές της τροφοδοσίας της ενέργειας που είναι αποθηκευμένη στα EV πίσω στο δίκτυο ή έχουν βασιστεί σε λιγότερο κατάλληλα πρότυπα και εφάπαξ τεχνολογικές λύσεις για να δοκιμάσουν το αληθινό V2G.

Ο Kempton λέει ότι ελπίζει οι αυτοκινητοβιομηχανίες να αρχίσουν σύντομα να ενσωματώνουν αυτές τις νέες δυνατότητες στα EV τους και ότι οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας θα επενδύσουν στα συστήματα επικοινωνιών και ελέγχου που χρειάζονται για να συνεργαστούν μαζί τους. Εάν η τεχνολογία απογειωθεί, θα μπορούσε να βοηθήσει εκατομμύρια ιδιοκτήτες ηλεκτρικών οχημάτων να χρησιμοποιήσουν τις μπαταρίες τους για να κερδίσουν επιπλέον χρήματα και να προσφέρει σημαντική ώθηση σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο που καταπονείται όλο και περισσότερο.

Ως πρώτο βήμα, η ομάδα του στην Πανεπιστημιούπολη Επιστήμης, Τεχνολογίας και Προηγμένης Έρευνας του Πανεπιστημίου του Ντέλαγουερ σχεδιάζει να ξεκινήσει ένα πιλοτικό έργο τον επόμενο μήνα με την εταιρεία κοινής ωφελείας Delmarva Power που εδρεύει στο Ντέλαγουερ, μία από τις έξι ελεγχόμενες επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας που ανήκουν στην Exelon με έδρα το Σικάγο. Αυτός ο πιλότος θα δοκιμάσει τις νέες τυποποιημένες δυνατότητες σε μια χούφτα οχήματα που ανήκουν σε επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας.

A 2021 μελέτη από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια – ο καθηγητής του Irvine, Brian Tarroja και ο καθηγητής του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Ρότσεστερ, Έρικ Χίτινγκερ, διαπίστωσαν ότι Το V2G θα μπορούσε να κάνει μεγάλη διαφορά για το δίκτυο της Καλιφόρνια. Υπολόγισαν ότι η συνδυασμένη τιμή της χωρητικότητας αποθήκευσης ενέργειας των EVs με δυνατότητα V2G στην Καλιφόρνια είναι ​"κατά προσέγγιση τάξη μεγέθους μεγαλύτερη από αυτή για την έξυπνη φόρτιση."

Το NACS είναι απλούστερο και φθηνότερο

Το πρότυπο του συστήματος φόρτισης της Tesla στη Βόρεια Αμερική (NACS) ήταν πιστοποιημένο από το ΣΑΕ για χρήση από άλλους κατασκευαστές φόρτισης πριν από δύο μήνες. Αυτό το πρότυπο, γνωστό ως J3400, υποστηρίζει μια διαφορετική τεχνολογία επικοινωνιών που είναι απλούστερη και φθηνότερη στην εφαρμογή από την τεχνολογία CCS και μπορεί εύκολα να προσαρμοστεί για να λειτουργεί με το J3068/2. Αυτό ​"ανοίγει την πόρτα για μαζική υιοθέτηση αυτού του τεχνολογικού προτύπου, είπε ο Lemsaddek.

Οι κατασκευαστές φορτιστών EV προετοιμάζονται επίσης για να ενεργοποιήσουν τις δυνατότητες AC V2G στους φορτιστές τους, δήλωσε ο Eduard Castañeda, επικεφαλής καινοτομίας στον κατασκευαστή φορτιστών Wallbox με έδρα την Ισπανία. ​"Αναμένουμε ότι αυτό το πρότυπο θα επιταχύνει την αμφίδρομη φόρτιση εναλλασσόμενου ρεύματος στις ΗΠΑ και πιθανότατα θα το επιτρέψει ακόμη και πριν από την Ευρώπη", το οποίο είναι γενικά πιο προηγμένο από τις ΗΠΑ στη φόρτιση EV.

Ο Kempton τόνισε τη σημασία του να έρθουν οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας και οι αυτοκινητοβιομηχανίες στην ίδια σελίδα στο V2G. ​"Υπάρχουν ορισμένες σημαντικές [αυτοκινητοβιομηχανίες] που σχεδιάζουν να βάλουν την τεχνολογία και την ανίχνευση J3068" στα επερχόμενα μοντέλα EV, είπε. ​"Αυτή είναι μια απόφαση εφαρμογής που απαιτεί μελλοντική μηχανική", αλλά προσθέτει πολύ μικρό κόστος σε αντάλλαγμα για πολύ μεγαλύτερη λειτουργικότητα και αξιοπιστία φόρτισης AC.

Οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας πρέπει επίσης να καθιερώσουν τις διαδικασίες διασύνδεσης για ηλεκτρικά οχήματα με δυνατότητα V2G και προγράμματα πληρωμών που θα κάνουν χρήσιμο για τους ιδιοκτήτες EV να εγγραφούν, είπε ο Kempton. Σε εκείνο το σημείο, το μονοπάτι για να φέρει εις πέρας το έργο του για δύο δεκαετίες V2G είναι σχετικά σαφές, πρόσθεσε — ​"Απλώς πρέπει να έχετε αρκετά EVs για να το πραγματοποιήσετε."

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://cleantechnica.com/2024/02/22/sae-adopts-new-standards-for-vehicle-to-grid/