Powerbank na kołach. Jak nowe technologie zmieniają definicję samochodu elektrycznego?

• Samochód elektryczny może być czymś więcej niż odbiornikiem energii. Dzięki V2X jego bateria może zasilać urządzenia, dom albo nawet sieć.
• V2L działa jak mobilny powerbank do sprzętu 230 V. V2H pozwala zasilać dom, np. energią z fotowoltaiki zgromadzoną w aucie.
• Najbardziej zaawansowane jest V2G, czyli oddawanie energii z auta do sieci. Wymaga jednak odpowiednich ładowarek, regulacji, taryf i zgody użytkownika.

Przez lata samochody elektryczne postrzegano głównie jako odbiorniki energii, które podobnie jak smartfony wymagają regularnego podłączania do sieci. Jednokierunkowy model zasilania stopniowo zaczyna się jednak zmieniać. Współczesne auta elektryczne, wyposażone w akumulatory o pojemności od około 40 do ponad 100 kWh, mogą pełnić również funkcję mobilnych magazynów energii.

Coraz większe znaczenie zyskuje koncepcja V2X, czyli Vehicle-to-Everything. Obejmuje ona różne formy dwukierunkowego przepływu energii pomiędzy samochodem a urządzeniami, budynkiem lub siecią elektroenergetyczną. Choć poszczególne rozwiązania oznacza się podobnymi skrótami, ich zastosowania wyraźnie się różnią – od zasilania sprzętu na kempingu po wspieranie pracy systemu elektroenergetycznego.

V2L – mobilne źródło zasilania

Skrót V2L oznacza Vehicle-to-Load, czyli przepływ energii z pojazdu bezpośrednio do odbiornika. Jest to obecnie jedno z najprostszych i najbardziej dostępnych rozwiązań z rodziny technologii dwukierunkowych. Jego wykorzystanie zazwyczaj nie wymaga przebudowy domowej instalacji elektrycznej ani montażu rozbudowanego systemu zarządzania energią.

V2L pozwala zasilać standardowe urządzenia elektryczne pracujące pod napięciem 230 V energią zgromadzoną w akumulatorze trakcyjnym. W praktyce samochód może pełnić funkcję dużego powerbanku lub cichego agregatu prądotwórczego. Energia jest udostępniana przez gniazdo znajdujące się w kabinie, bagażniku albo za pomocą adaptera podłączanego do portu ładowania.

Wiele samochodów wyposażonych w V2L oferuje moc wyjściową na poziomie około 3,6 kW. Pozwala to zasilać elektronarzędzia, sprzęt kempingowy, lodówkę turystyczną, czajnik lub grill elektryczny. W niektórych przypadkach możliwe jest również awaryjne doładowanie innego samochodu elektrycznego, co określa się jako V2V, czyli Vehicle-to-Vehicle.

V2H – domowy magazyn energii na kołach

V2H oznacza Vehicle-to-Home, czyli przekazywanie energii z samochodu do domowej instalacji elektrycznej. Jest to bardziej zaawansowane rozwiązanie niż V2L, ponieważ wymaga bezpośredniej integracji pojazdu z systemem energetycznym budynku. Akumulator samochodu może wtedy czasowo pełnić funkcję stacjonarnego magazynu energii.

Jednym z zastosowań V2H jest ograniczanie kosztów zużycia energii w gospodarstwie domowym. W ciągu dnia nadwyżki z instalacji fotowoltaicznej mogą być kierowane do baterii zaparkowanego samochodu. Wieczorem lub nocą energia może popłynąć w przeciwnym kierunku i zasilać domowe urządzenia.

V2H może również zapewniać zasilanie awaryjne podczas przerw w dostawie prądu, o ile instalacja została odpowiednio zaprojektowana. Do działania potrzebna jest dwukierunkowa stacja ładowania, układ pomiarowy oraz system zarządzania energią HEMS. Niezbędne są także zabezpieczenia, które w czasie awarii odłączą budynek od sieci i zapobiegną niekontrolowanemu przepływowi energii.

• Zobacz również: CATL chce stworzyć baterię przyszłości. Nawet 1600 km zasięgu samochodu elektrycznego 

V2G – samochód jako element sieci elektroenergetycznej

Skrót V2G oznacza Vehicle-to-Grid, czyli dwukierunkową wymianę energii pomiędzy samochodem a publiczną siecią elektroenergetyczną. Jest to najbardziej złożony wariant wykorzystania akumulatora pojazdu. W takim modelu samochód przestaje być wyłącznie odbiornikiem energii i staje się aktywnym elementem systemu.

V2G może pomagać w bilansowaniu zapotrzebowania oraz w integracji elektrowni wiatrowych i fotowoltaicznych. W okresach nadwyżki produkcji samochody podłączone do odpowiednich ładowarek mogą pobierać tanią energię i przechowywać ją w akumulatorach. W godzinach większego zapotrzebowania część tej energii może zostać przekazana z powrotem do sieci.

Proces ten nie polega jednak na dowolnym pobieraniu energii z samochodu przez operatora. Wymaga zgody użytkownika oraz współpracy systemów sterowania, sprzedawców energii, agregatorów i operatorów sieci. Kierowca powinien mieć możliwość określenia między innymi minimalnego poziomu naładowania oraz godziny, o której samochód musi być gotowy do jazdy.

W przyszłości V2G może stać się dodatkowym źródłem przychodu dla właścicieli samochodów elektrycznych. Pojazd mógłby pobierać energię w okresach niższych cen, a następnie oddawać ją, gdy zapotrzebowanie i ceny rosną. Wdrożenie takiego modelu na dużą skalę wymaga jednak wspólnych standardów komunikacji, odpowiednich taryf, regulacji oraz systemów ograniczających nadmierne zużycie akumulatora.

Technologie V2L, V2H i V2G wykorzystują ten sam podstawowy zasób, czyli baterię samochodu elektrycznego, ale odpowiadają na różne potrzeby. V2L służy przede wszystkim do bezpośredniego zasilania urządzeń, V2H integruje samochód z budynkiem, a V2G łączy go z rynkiem i siecią elektroenergetyczną. Im bardziej zaawansowany wariant, tym większe wymagania dotyczące infrastruktury, komunikacji oraz przepisów.

Źródła: Moya Energia, Nexbe, opracowanie własne.