Оскільки виробники представляють нові моделі електромобілів, попит на них неухильно зростає. Продаж нових електромобілів у США приблизно подвоїлася у 2021 році і може подвоїтися знову в 2022 році з 600,000 до 1.2 млн. Лідери автомобільної промисловості очікують, що електромобілі можуть бути враховані щонайменше половина всіх продажів нових автомобілів у США до кінця десятиліття.

Електромобілі по-різному звертаються до різних клієнтів. Багато покупців хочуть допомагають захистити навколишнє середовище; інші хочуть заощадити на бензині або спробуйте новітні, найкрутіші технології.

У таких областях, як Каліфорнія та Техас які зазнали великих збоїв електропостачання через погодні умови в останні роки, споживачі починають розглядати електромобілі по-новому: як потенційне джерело електроенергії, коли гасне світло. Ford зробив резервне джерело живлення в якості точки продажу свого електричного пікапа F-150 Lightning, який має прибути в автосалони десь навесні 2022 року. Компанія каже, що вантажівка може повністю забезпечують живлення середнього будинку протягом трьох днів від однієї зарядки.

Поки що, лише кілька транспортних засобів можуть зарядити будинок таким чином, і це вимагає спеціального обладнання. Зарядка від автомобіля до дому, або V2H, також створює проблеми для комунальних служб. Ось деякі з ключових проблем, пов’язаних із впровадженням V2H. Бензин може текти лише в один бік, від насоса до автомобіля, але завдяки деяким технічним досягненням електромобілі незабаром зможуть відправляти енергію додому.

Азбука V2H

Найбільшими факторами, пов’язаними з використанням електромобіля для живлення дому, є розмір акумулятора транспортного засобу та чи налаштований він на «двосторонню зарядку». Транспортні засоби з такою ємністю можуть використовувати електрику для зарядки своїх акумуляторів і можуть посилати електрику від зарядженої батареї до будинку.

Є два способи оцінити, наскільки «велика» батарея. Перший – це загальна кількість електричного палива, що зберігається в акумуляторі. Це найпопулярніша цифра від виробників електромобілів, оскільки вона визначає, як далеко може проїхати автомобіль.

Акумулятори для електричних седанів, таких як Tesla Model S або Nissan Leaf, можуть зберігати від 80 до 100 кіловат-годин електричного палива. Для довідки, 1 кіловат-година достатньо енергії для живлення звичайного холодильника протягом п’яти годин.

Типове домашнє використання в США близько 30 кіловат-годин на добу, залежно від його розміру та від того, якими приладами користуються люди. Це означає, що типова батарея електромобіля може зберігати достатню кількість електричного палива, щоб забезпечити загальні потреби в енергії типового будинку протягом кількох днів.

Інший спосіб оцінити ємність акумулятора електромобіля - це його максимальна вихідна потужність у режимі резервного живлення. Це являє собою найбільшу кількість електричного палива, яке може бути доставлено в мережу або будинок в будь-який момент. EV, що працює в резервному режимі, зазвичай матиме нижчу максимальну вихідну потужність, ніж у режимі руху. Ємність резервного живлення важлива, оскільки вона вказує, скільки приладів може живити батарея електромобіля одночасно.

Ця цифра не так широко оприлюднена для всіх електромобілів, частково тому, що зарядка від автомобіля до дому ще не була широко розгорнута. Ford рекламував, що його електричний F-150 матиме максимальну вихідну потужність V2H 2.4 кіловат, з можливістю розширення до 9.6 кіловат – приблизно так само, як і один вищий клас Стіна Tesla Power домашній накопичувач енергії.

На нижньому рівні, 2.4 кіловат вистачить для роботи від 10 до 9.6 холодильників одночасно, і може працювати безперервно більшу частину типового домогосподарства протягом кількох днів – або набагато більше, якщо електроенергію витрачати помірно. На високому рівні потужність XNUMX кіловат може працювати з більшою кількістю приладів або більш потужними, але такий рівень використання розрядить акумулятор швидше.

Зберігання електроенергії, коли це дешевше

Щоб отримувати електроенергію від своїх автомобілів, власникам електромобілів потрібен двонаправлений зарядний пристрій і електромобіль, сумісний з V2H. Двонаправлені зарядні пристрої вже є комерційно доступними, хоча деякі можуть додати кілька тисяч доларів до ціни автомобіля.

Обмежена кількість електромобілів на ринку тепер сумісні з V2H, включаючи Ford Lightning, Nissan Leaf та Mitsubishi Outlander. General Motors і Pacific Gas & Electric планують випробувати зарядку V2H в Каліфорнії у середині 2022 року з використанням кількох електромобілів GM.

Деякі домовласники можуть сподіватися використовувати свій автомобіль для того, що планувальники комунальних послуг називають «пікове гоління” – споживати електроенергію від своїх електромобілів протягом дня замість того, щоб покладатися на мережу, таким чином зменшуючи покупки електроенергії в години пікового попиту. Для цього їм може знадобитися встановити спеціальне вимірювальне обладнання, яке може контролювати як розряд акумулятора автомобіля, так і потік електроенергії від мережі до будинку.

Пік гоління має найбільший сенс у районах, де комунальні послуги мають тарифи на електроенергію за час використання, що робить електроенергію від мережі набагато дорожчою вдень, ніж вночі. Домогосподарство, яке не вистачає піку, використовувало б дешеву електроенергію вночі для зарядки акумулятора електромобіля, а потім зберігало цю електроенергію для використання протягом дня, уникаючи високих цін на електроенергію.

Утиліти та майбутнє V2H

Хоча можливості V2H існують зараз, імовірно, пройде деякий час, перш ніж вони отримають широке застосування. Ринок електромобілів, сумісних з V2H, має зрости, а вартість зарядних пристроїв V2H та іншого обладнання знизиться. Як і у випадку з Powerwall від Tesla, найбільшим ринком для V2H, ймовірно, будуть власники будинків, які хочуть резервного живлення, коли мережа виходить з ладу, але не хочуть інвестувати в спеціальний генератор тільки для цієї мети.

Дозвіл власникам будинків використовувати свої транспортні засоби як резервні, коли електроенергія зникає, зменшить соціальний вплив великомасштабних відключень. Це також дасть комунальним підприємствам більше часу для відновлення роботи, особливо якщо є значні пошкодження стовпів і проводів, як це сталося під час Ураган "Іда" в Луїзіані в серпні 2021 року.

Енергетичним компаніям все одно доведеться витрачати гроші на будівництво та обслуговування мережі, щоб забезпечити надійне обслуговування. У деяких областях ці витрати на технічне обслуговування електромережі передаються клієнтам за рахунок пікового попиту, а це означає, що люди без V2H, які, швидше за все, матимуть нижчі доходи, цілком можуть нести більшу частку цих витрат, ніж ті з V2H, які будуть уникайте покупки пікової потужності з мережі. Це особливо вірно, якщо власників електромобілів багато використовувати сонячні панелі на даху заряджати автомобільні акумулятори та використовувати ці транспортні засоби для пікового гоління.

Тим не менш, навіть з V2H, електромобілі є величезним потенційним ринком для електричних комунальних послуг. Двонаправлена ​​зарядка також є невід’ємною частиною ширшого бачення для a електрична мережа нового покоління в якому мільйони електромобілів постійно відбирають електроенергію з мережі та повертають її – ключовий елемент електрифікованого майбутнього. По-перше, енергетичні планувальники повинні зрозуміти як їхні клієнти використовують V2H і як це може вплинути на їхні стратегії збереження надійності мережі.

про автора

Сет Блумсак, професор енергетики та економіки навколишнього середовища та міжнародних відносин, Penn State

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.