什麼是V2G和V2X?電動汽車車載充電器的車輛併網解決方案

電動車的車輛併網解決方案

什麼是V2G和V2X?
V2G代表“車輛到電網”,是一種能夠將能量從電動車電池推回到電網的技術。借助車輛到電網技術,汽車電池可以根據不同的訊號(例如附近的能源生產或消耗)進行充電和放電。

V2X 意味著車輛到一切。它包括許多不同的用例,例如車輛到家庭 (V2H)、車輛到建築物 (V2B) 和車輛到電網。根據您是否想要將電動車電池的電力用於家庭或建築電力負載,每個使用者案例都有不同的縮寫。即使反饋到電網不適合您,您的車輛也可以為您工作。

簡而言之,車輛到電網背後的想法與常規智慧充電類似。智慧充電,也稱為V1G充電,使我們能夠以一種允許在需要時增加和減少充電功率的方式來控制電動車的充電。車輛到電網更進一步,使充電的電力也能夠立即從汽車電池推回電網,以平衡能源生產和消耗的變化。

2. 為什麼要關注V2G?
長話短說,車輛到電網可以讓我們的能源系統平衡越來越多的再生能源,有助於緩解氣候變遷。然而,為了成功應對氣候危機,能源和交通領域需要實現三件事:脫碳、能源效率和電氣化。

在能源生產方面,脫碳是指太陽能和風能等再生能源的部署。這就引入了儲存能量的問題。雖然化石燃料可以被視為一種能源儲存形式,因為它們在燃燒時會釋放能量,但風能和太陽能的功能不同。能源應該在生產地使用,或儲存在某個地方以供以後使用。因此,再生能源的成長不可避免地使我們的能源系統更加不穩定,需要新的方法來平衡和儲存能源以供使用。

同時,交通運輸部門也在減少碳排放方面做出了應有的貢獻,而電動車的數量正在穩定成長就是一個明顯的證明。電動汽車電池是迄今為止最具成本效益的能源儲存形式,因為它們不需要額外的硬體投資。

與單向智慧充電相比,V2G可以更有效地利用電池容量。V2X 將電動車充電從需求響應轉變為電池解決方案。與單向智慧充電相比,它可以使電池的使用效率提高 10 倍。

車輛到電網解決方案
固定儲能——某種意義上的大型行動電源——正變得越來越普遍。它們是儲存來自大型太陽能發電廠等能源的便捷方式。例如,特斯拉和日產也為消費者提供家用電池。這些家用電池與太陽能電池板和家用電動車充電站一起,是平衡獨立住宅或小型社區能源生產和消耗的好方法。目前,最常見的儲存形式之一是泵站,透過泵站上下泵送水來儲存能量。

從更大的範圍來看,與電動車相比,這些能源儲存的供應成本更高,並且需要大量投資。隨著電動車數量的不斷增加,電動車提供了一種無需額外成本的儲存選項。

在 Virta,我們相信電動車是幫助再生能源生產的最明智的方式,因為電動車將成為我們未來生活的一部分——無論我們選擇如何使用它們。

3. 車到網如何運作?

在實際使用 V2G 時,最重要的是確保電動車駕駛員在需要時汽車電池中有足夠的能量。當他們早上出發去上班時,汽車電池必須充滿電,以便在需要時開車送他們去上班和回來。這是 V2G 和任何其他充電技術的基本要求:電動車駕駛員必須能夠在想要拔掉汽車電源以及當時電池應該充滿多少電量時進行通訊。

安裝充電設備時,第一步是檢查建築物的電氣系統。電氣連接可能會成為電動車充電安裝專案的障礙,或在需要升級連接的情況下顯著增加成本。

車輛到電網以及其他智慧能源管理功能有助於實現電動車在任何地方充電,無論周圍環境、位置或場所如何。當汽車電池的電力用在最需要的地方時(如前一章所述),V2G 對建築物的好處是顯而易見的。車輛到電網有助於平衡電力需求,避免建造電力系統的任何不必要的成本。透過V2G,建築物內瞬間的用電量峰值可以藉助電動車來平衡,並且不需要從電網消耗額外的能量。

對於電網
建築物透過 V2G 充電站平衡電力需求的能力也有助於更大規模地解決電網問題。當電網中風和太陽能產生的可再生能源數量增加時,這將派上用場。如果沒有車輛到電網技術,就必須從備用發電廠購買能源,這會導致尖峰時段的電價上漲,因為啟動這些額外的發電廠是一個昂貴的過程。如果沒有控制權,您需要接受這個給定的價格,但有了 V2G,您就可以優化您的成本和利潤。換句話說,V2G使能源公司能夠與電網中的電力打乒乓球。

對於消費者
那麼消費者為什麼會參與車到網作為需求響應呢?正如我們之前所解釋的,這對他們沒有害處,但也有什麼好處嗎?

由於車輛到電網解決方案預計將成為能源公司的經濟受益功能,因此他們有明確的動機鼓勵消費者參與。畢竟,與V2G技術相容的技術、設備和車輛還不夠——消費者需要參與、插入並使他們的汽車電池能夠用於V2G。我們可以預期,在未來更大範圍內,如果消費者願意將汽車電池用作平衡元件,他們將獲得回報。

4. 車到網將如何成為主流?
V2G 解決方案已準備好推出市場並開始發揮其魔力。然而,V2G 在成為主流能源管理工具之前還需要克服一些障礙。

A. V2G技術及設備

多家硬體供應商已開發出與車輛到電網技術相容的設備模型。就像其他充電設備一樣,V2G 充電器已經有多種形狀和尺寸。

通常,最大充電功率約為 10 kW,足以滿足家庭或工作場所充電。未來,將會應用更廣泛的充電解決方案。車輛到電網充電設備是直流充電器,因為這樣可以繞過汽車本身的單向車載充電器。還有一些項目,車輛配有車載直流充電器,並且車輛可以插入交流充電器。然而,這在今天並不是一個常見的解決方案。

總而言之,設備是存在的並且是可行的,但隨著技術的成熟,仍有改進的空間。

V2G相容車輛
目前,CHAdeMo 車輛(例如日產)已將與 V2G 相容的車型推向市場,從而領先其他汽車製造商。市面上所有日產聆風都可以透過車輛到電網充電站進行放電。支援 V2G 的能力對於車輛來說是真實存在的,許多其他製造商預計很快就會加入車輛到電網相容的俱樂部。例如,三菱還宣布計劃透過 Outlander PHEV 將 V2G 商業化。

V2G會影響汽車電池壽命嗎?
附註:一些 V2G 反對者聲稱,使用車輛到電網技術會降低汽車電池的使用壽命。這個說法本身有點奇怪,因為汽車電池每天都會被耗盡——當汽車被使用時,電池就會放電,這樣我們就可以開車到處走。許多人認為 V2X/V2G 意味著全功率充電和放電,即電池將從零充電狀態變為 100% 充電狀態,然後再次變為零。不是這種情況。總而言之,車輛到電網的放電不會影響電池壽命,因為每天只發生幾分鐘。然而,電動汽車電池的生命​​週期以及V2G對其的影響仍在不斷研究。
V2G會影響汽車電池壽命嗎?
附註:一些 V2G 反對者聲稱,使用車輛到電網技術會降低汽車電池的使用壽命。這個說法本身有點奇怪,因為汽車電池每天都會被耗盡——當汽車被使用時,電池就會放電,這樣我們就可以開車到處走。許多人認為 V2X/V2G 意味著全功率充電和放電,即電池將從零充電狀態變為 100% 充電狀態,然後再次變為零。


發佈時間:2021年1月31日
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