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전 세계 모든 전기 자동차의 배터리가 재생 가능 에너지가 풍부할 때 전력을 저장하고 수요가 공급을 초과할 때 그리드에 다시 공급하는 거대한 분산형 가상 발전소 역할을 할 수 있다는 유쾌한 환상이 있습니다. . 배터리는 그리드 안정화 작업도 수행할 수 있습니다. V2G 덕분에 차량 대 그리드, 유틸리티는 자체적으로 그리드 규모의 저장 배터리를 구매할 필요가 없으므로 번들을 절약하고 대신 배터리를 사용할 수 있는 특권에 대해 EV 소유자에게 지불할 것입니다.

이 꿈은 확실히 매력적이지만, 이를 현실로 만들려면 많은 일이 한꺼번에 일어나야 합니다. 델라웨어 대학의 Willett Kempton 교수와 그의 EV 연구원 팀은 2007년에 처음으로 전기 자동차를 그리드 배터리로 사용하기 시작했습니다. 그들의 최초의 실험은 이후 전 세계 V2G 프로젝트에서 복제되었습니다.

Kempton은 V2G가 널리 채택되는 것을 방해하는 기술 및 정책 격차가 있다는 것을 알고 있습니다. 이것이 바로 V2G를 자동차 제조업체, 유틸리티 및 운전자 모두에게 현실적인 옵션으로 만들 수 있는 기술 표준을 개발하는 데 수년을 보낸 이유입니다. 표준은 SAE J3068이라고 합니다. 지난 2월, SAE International은 Kempton이 모든 EV를 로밍 그리드 배터리로 전환하는 "실용적이고 저비용이며 구현 가능한" 방법이라고 부르는 새로운 주요 VXNUMXG 기능을 공식적으로 채택했습니다.

V2G 표준이 중요한 이유

큰 도전이라고 Kempton은 말합니다. 카나리아 미디어, EV에서 편안하게 전력을 공급받는 데 필요한 모든 데이터 포인트를 유틸리티에 제공하고 있습니다. ​"무언가가 전력망에 전력을 공급할 때 그들은 그것이 무엇인지 알고 싶어합니다"라고 Kempton은 말했습니다. ​"그들은 '우리는 그것이 어떤 차인지 95% 확신합니다.'라고 말하고 싶어하지 않습니다."

오늘날 EV 및 충전소에 사용되는 충전 기술은 해당 정보를 제공하고 관리하도록 설정되어 있지 않다고 Kempton은 말했습니다. V2G는 연결된 충전소가 아닌 EV 자체가 유틸리티와 통신해야 하는 경우 특히 복잡합니다. AC로 작동하는 레벨 1 및 레벨 2 충전기에는 V2G 작동에 필요한 데이터를 유틸리티에 전송할 수 있는 기능이 없습니다.

반면, DC 고속 충전 시스템에는 AC 그리드 전력을 직류로 변환하는 인버터가 포함되어 있습니다. 이 인버터는 그리드와 충전기 및 차량의 상호 작용을 관리합니다. 그러나 레벨 1과 레벨 2 충전에서는 "인버터가 자동차 안에 있습니다"라고 Kempton은 말합니다. 이로 인해 모든 V2G 지원 EV는 "로밍 인버터"가 되어 유틸리티 측면에서 더욱 복잡해집니다. 이제 그들은 그리드의 동일한 지점에 영구적으로 연결된 인버터 대신 장소에서 장소로 이동하는 인버터를 인증해야 합니다.

대부분의 EV 운전자는 신속하게 충전하고 이동하기 위해 DC 고속 충전기를 사용하므로 차량에서 V2G 충전을 사용할 가능성은 거의 없습니다. 집, 직장, 쇼핑센터 등 사람들이 몇 시간 동안 차를 연결해 두는 장소에서 발생하는 AC 충전은 대중 시장을 위한 V2G에 훨씬 더 적합한 설정입니다.

레벨 1772 및 레벨 1 AC 충전에 사용되는 SAE J2 기술 표준은 유틸리티 회사가 알아야 할 모든 것을 단순히 알려줄 수는 없습니다. Kempton은 "충전소에 연결되어 있는지", "충전 준비가 완료되었는지"를 포함하여 "XNUMX~XNUMX가지를 말할 수 있습니다"라고 말합니다. 또한 EV가 충전소에서 소비하는 전력량을 제한할 수도 있습니다. “이것이 신호의 전체 레퍼토리입니다. 플러그를 꽂고 충전하고 싶다면 아주 좋지만 그 외의 용도로는 적합하지 않습니다.”

새로운 표준을 채택한 EV는 '약 200개 신호'를 관리할 수 있게 된다. 더욱이, 새로운 표준은 이전 버전에서 사용된 단순한 아날로그 통신 시스템을 사용하는 대신, 전원 충전 코드 자체의 기존 전선을 통해 또는 무선 신호를 통해 전달될 수 있는 디지털 통신을 사용하는 기술을 채택하여 훨씬 더 많은 이점을 제공합니다. 오늘날 대부분의 충전기로는 할 수 없는 모든 종류의 정보를 전달하는 데 유용합니다.

레벨 2 및 레벨 1 충전용 V2G

예를 들어, 이전 표준을 사용하는 EV는 충전 오류를 일으킬 수 있는 충전 결함 문제를 해결하기 위해 충전소에서 의존하는 다양한 진단 코드와 오류 신호를 보낼 수 없습니다. 이러한 격차는 오늘날 많은 공공 EV 충전기의 성능 문제에 부분적으로 책임이 있습니다.

작년에 SAE는 EV 운전자, 자동차 제조업체 및 충전소 운영자가 충전 문제를 더 잘 해결하기 위해 활용할 수 있는 진단 및 식별 기능을 포함하는 표준의 또 다른 업데이트인 J3068/1을 채택했습니다. 또한 충전소에서 차량이나 계좌를 식별할 수 있어 항상 신용카드를 긁지 않고도 결제가 ​​가능합니다.

그러나 Kempton을 정말로 흥분시키는 것은 레벨 3068 및 레벨 2 충전을 위한 V2G 기능을 가능하게 하는 지난달 채택된 또 다른 SAE 표준인 J1/2입니다. J3068/2를 사용하면 유틸리티가 그리드에 전력을 공급할 권한이 있는지 확인하기 위해 참조할 수 있는 고유한 디지털 식별자를 통해 각 EV를 인식함으로써 개별 차량의 "전기 인증"을 제공할 수 있습니다.

또한 동일한 인증 시스템을 통해 유틸리티는 "그리드 코드"를 EV와 통신하여 예를 들어 로컬 그리드 회로에 과부하가 걸린 경우 전력 방전을 중지하거나 그리드 중단을 완화하기 위해 전력 공급을 요청할 수 있습니다. 마지막으로, 유틸리티는 V2G 시스템을 통해 배터리 용량을 자원 봉사한 EV 소유자에게 비용을 지불할 수 있습니다.

"DC [충전기]의 경우 인버터는 땅에 볼트로 고정되어 있습니다."라고 델라웨어 대학의 Kempton 연구에서 파생된 V2G 회사인 Nuvve의 기술 담당 부사장인 Hamza Lemsaddek이 말했습니다. Nuvve는 여러 유럽 국가와 일본, 델라웨어 및 캘리포니아에서 돈벌이가 되는 V2G 프로젝트를 조정하고 있으며, 이들 모두 EV 자체가 아닌 충전소를 제어 센터로 사용하고 있습니다. "AC V2G로 전환할 때는 로밍 인버터가 있어야 하며, 연결되는 곳마다 현지 유틸리티에서 요구하는 대로 전원 공급을 위한 적절한 설정이 있는지 확인해야 합니다."라고 그는 말했습니다.

DC 대. 교류

DC 고속 충전기는 ISO 15118-20이라는 표준을 사용하여 차량 간 통신 및 운영을 관리합니다. 그는 “이 표준은 DC V2G에는 훌륭하지만 AC V2G에는 일부 핵심 신호와 기능이 빠져 있다”고 말했다. 유틸리티 파일럿 프로그램은 EV에 저장된 전력을 그리드에 다시 공급하는 복잡성을 피하는 차량 대 주택 애플리케이션에 집중했거나 실제 V2G를 테스트하기 위해 덜 적합한 표준과 일회성 기술 해결 방법에 의존했습니다.

Kempton은 자동차 제조업체가 곧 EV에 이러한 새로운 기능을 구축하기 시작하고 유틸리티 회사가 협력하는 데 필요한 통신 및 제어 시스템에 투자하기를 희망한다고 말합니다. 이 기술이 성공하면 수백만 명의 EV 소유자가 배터리를 사용하여 추가 돈을 벌고 점점 더 스트레스를 받는 전력망에 상당한 도움을 줄 수 있습니다.

첫 번째 단계로, 델라웨어 대학교 과학, 기술 및 고급 연구 캠퍼스의 그의 팀은 시카고에 본사를 둔 Exelon이 소유한 6개의 규제 유틸리티 회사 중 하나인 델라웨어 기반 유틸리티 Delmarva Power를 사용하여 다음 달 파일럿 프로젝트를 시작할 계획입니다. 해당 파일럿은 소수의 공공 소유 차량에서 새로 표준화된 기능을 테스트할 것입니다.

A 2021 연구 캘리포니아 대학 – Irvine 교수 Brian Tarroja와 Rochester Institute of Technology 교수 Eric Hittinger는 다음과 같은 사실을 발견했습니다. V2G는 캘리포니아의 그리드에 큰 변화를 가져올 수 있습니다. 그들은 캘리포니아에서 V2G 지원 EV의 에너지 저장 용량을 합한 가치가 "스마트 충전의 가치보다 대략 XNUMX배 더 크다"고 계산했습니다.

NACS는 더 간단하고 저렴합니다.

Tesla의 NACS(북미 충전 시스템) 표준은 SAE 인증 두 달 전에 다른 충전 제조업체에서 사용하기 위해. J3400으로 알려진 이 표준은 CCS 기술보다 구현이 더 간단하고 저렴하며 J3068/2와 함께 작동하도록 쉽게 조정할 수 있는 다양한 통신 기술을 지원합니다. 이는 “해당 기술 표준을 대규모로 채택할 수 있는 문을 열어준다”고 Lemsaddek은 말했습니다.

스페인에 본사를 둔 충전기 제조업체인 Wallbox의 최고 혁신 책임자인 Eduard Castañeda는 EV 충전기 제조업체들도 자사 충전기에서 AC V2G 기능을 지원하기 위해 준비하고 있다고 말했습니다. ​"우리는 이 표준이 미국에서 AC 양방향 충전을 가속화하고 EV 충전에 있어서 미국보다 일반적으로 더 발전된 유럽보다 앞서 이를 가능하게 할 것으로 예상합니다."

Kempton은 V2G에서 유틸리티와 자동차 제조업체를 같은 페이지에 두는 것이 중요하다고 강조했습니다. ​"향후 EV 모델에 J3068 기술과 감지를 적용할 계획을 세우고 있는 일부 주요 자동차 제조업체가 있습니다"라고 그는 말했습니다. ​"이것은 미래 지향적인 엔지니어링이 필요한 구현 결정입니다." 그러나 훨씬 더 뛰어난 AC 충전 기능과 신뢰성을 제공하는 대신 비용이 거의 추가되지 않습니다.

또한 유틸리티 기업은 V2G 지원 EV에 대한 상호 연결 프로세스와 EV 소유자가 가입할 가치가 있는 결제 프로그램을 확립해야 한다고 Kempton은 말했습니다. 그 시점에서 그의 2년 간의 VXNUMXG 작업이 결실을 맺을 수 있는 길은 상대적으로 분명하다고 그는 덧붙였습니다. "이를 실현하려면 충분한 EV가 필요합니다."

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• 출처: https://cleantechnica.com/2024/02/22/sae-adopts-new-standards-for-vehicle-to-grid/