لماذا يعتبر الشحن ثنائي الاتجاه للمركبات الكهربائية أمرًا حيويًا لمستقبل مستدام

يعتقد معظم الناس أن السيارات الكهربائية هي طريق ذو اتجاه واحد عندما يتعلق الأمر بالشحن: يؤدي توصيل السيارة الكهربائية إلى سحب الطاقة من الشبكة وشحن سيارتك. ومع ذلك ، مع الشحن ثنائي الاتجاه ، فإن المركبة الكهربائية الخاصة بك لديها القدرة على فعل الكثير.

يمكن للمركبات الكهربائية ذات القدرة على الشحن ثنائي الاتجاه تشغيل الأجهزة وحتى تغذية الشبكة الكهربائية في أوقات ارتفاع الطلب ، مما قد يولد دخلًا سلبيًا لمالك السيارة.

لماذا هذه التكنولوجيا مهمة جدا لمستقبل مستدام؟ دعنا نستكشف الجواب.

ما هو الشحن ثنائي الاتجاه؟

من المهم أن فهم ما هو الشحن ثنائي الاتجاه قبل الخوض في تطبيقاته العديدة. تُعرف هذه الميزة أيضًا باسم الشحن ثنائي الاتجاه ، وتسمح بتدفق طاقة بطارية السيارة الكهربائية ليكون طريقًا ذا اتجاهين ، مما يجعلها قادرة لسحب الطاقة من الشبكة لتشغيل السيارة ، ولكن أيضًا تفريغ الطاقة من البطارية لتشغيل الجزء الخارجي حمولة. عادةً ما تتميز المركبات الكهربائية التي تحتوي عليها بعاكس داخلي يحول التيار المستمر للبطارية (التيار المباشر) إلى تيار متردد مفيد (تيار متردد) يمكنه بعد ذلك تشغيل الأحمال الخارجية ، أو حتى إعادة الطاقة إلى الشبكة.

هذا مريح للغاية لأن السيارات الكهربائية يمكن أن تصبح بشكل أساسي مصادر للطاقة الاحتياطية أثناء ذلك أوقات الحاجة ويمكنها حتى تخزين الطاقة ليتم إعادتها إلى الشبكة كلما كان ذلك مناسبًا لها القيام بذلك.

على سبيل المثال ، إذا قمت بتركيب الألواح الشمسية لمنزلك ، فيمكنك تخزين الطاقة الزائدة في بطارية EV الخاص بك. يمكنك بعد ذلك استخدام هذه الطاقة لاحقًا ، ربما خلال ساعات الذروة عندما يكون أخذها من الشبكة أكثر تكلفة. في بعض الحالات ، يمكنك حتى بيع الطاقة مرة أخرى لمزود الطاقة الخاص بك ، مما يكسبك بضعة دولارات في هذه العملية.

بحسب ال قسم الطاقة، يمكن أن يسمح الشحن ثنائي الاتجاه أيضًا للمركبات الكهربائية بتزويد الطاقة أينما كانت مطلوبة في سيناريو كارثة طبيعية أو أي نوع آخر من حالات الطوارئ. يعد هذا مناسبًا بشكل خاص للقطاعات ذات الأولوية العالية مثل المستشفيات ، حيث لا يعمل حل الطاقة الثابتة وحيث تحتاج الطاقة إلى إعادة التشغيل بسرعة.

ما هي تقنية من المركبة إلى الشبكة (V2G)؟

تقنية مركبة إلى شبكة (V2G) هي تطبيق مباشر للشحن ثنائي الاتجاه الذي يسمح للمركبات الكهربائية بتفريغ طاقتها من إلى مصدر خارجي باستخدام شاحن ثنائي الاتجاه متخصص يتحكم في تدفق الطاقة من وإلى الشبكة إلى EV. سيكون عاملاً رئيسيًا في مساعدة الشبكة الكهربائية على التعامل مع التدفق الوشيك للمركبات الكهربائية التي تضرب السوق كوسيلة لدعم الشبكة في أوقات ارتفاع الطلب.

تقتصر مركبات الاحتراق الداخلي في الغالب على واجبات النقل ، ولكن يمكن للمركبات الكهربائية أن تفعل أكثر من ذلك بكثير. إنها توفر مستويات عالية من التنوع بفضل البطاريات الضخمة التي تم تجهيزها بها. تحتوي العديد من السيارات الكهربائية على بطاريات بسعة تزيد عن 50 كيلو وات في الساعة ، وهو ما يكفي لتشغيل منزل متوسط ​​في الولايات المتحدة لمدة يوم واحد على الأقل.

يمكن شحن المركبات الكهربائية في أوقات انخفاض استهلاك الطاقة ثم إعادة تلك الطاقة إلى الشبكة عندما يكون استهلاك الطاقة في ذروته. يجب أن يؤدي ذلك إلى تحقيق وفورات للمالك ، بالإضافة إلى المساعدة في استقرار الشبكة الكهربائية عن طريق تقليل الحمل في ساعات الذروة. يمكن للمركبات الكهربائية الكافية مع V2G المتصلة بالشبكة أن تساعد في الحد من الاعتماد على محطات الطاقة القصوى (محطات الطاقة التي تعمل فقط أثناء أوقات الطلب الشديد على الطاقة) التي يمكن أن تضر بالبيئة ، وعادة ما ينتج عنها كهرباء باهظة الثمن معدلات.

الجزء الأكبر هو أن المركبات الكهربائية المتصلة بالشبكة عبر V2G لديها أيضًا القدرة على تسخير الطاقة المتجددة من شأنها أن تذهب سدى ، حيث تعمل كحلول ضخمة لتخزين الطاقة يمكن تفريغها عند الطلب هو - هي. هذه واحدة من أعظم مزايا تقنية V2G لأنه بدون وسيلة لتخزين الكهرباء ، لا يمكن استخدام الطاقة الشمسية إلا عندما تكون الشمس مشرقة. ولكن إذا كان لديك أسطول من المركبات الكهربائية التي تخزن فائضًا من الطاقة الشمسية ، فيمكنك استخدام هذه الطاقة في أي وقت ، خاصة في الأوقات التي تحتاج فيها إلى محطات طاقة ضارة لمواكبة الطلب على الطاقة.

ما هي تقنية المركبة إلى المبنى (V2B)؟

تشبه مركبة إلى مبنى (V2B) إلى حد بعيد تقنية مركبة إلى شبكة ، ولكن بدلاً من إعادة تغذية الطاقة إلى الشبكة ، فإن بطارية EV تغذي الكهرباء مرة أخرى إلى مبنى مضيف. يتم تحقيق ذلك من خلال محطة شحن ثنائية الاتجاه ، والتي يجب توصيلها بالنظام الكهربائي للمبنى ، تمامًا كما هو الحال مع تقنية V2G.

تجري مدينة بولدر بولاية كولورادو برنامجًا تجريبيًا لاختبار مزايا تقنية V2B من خلال ربط نيسان ليف عبر شاحن ثنائي الاتجاه بمركز نورث بولدر الترفيهي. البرنامج مفصل على موقع حكومة بولدر، تسعى إلى توفير تكاليف الطاقة عن طريق شحن بطارية نيسان ليف أثناء الليل ثم تفريغها في أوقات ذروة الطلب.

من خلال سحب الطاقة من البطارية في أوقات ذروة الطلب بدلاً من الشبكة ، يمكن تخفيف الضغط على الشبكة الكهربائية ، مما قد يؤدي إلى تحقيق وفورات في فواتير الكهرباء.

تعد تقنية V2B واعدة جدًا للشركات الكبيرة ، خاصة إذا كان لديهم بالفعل أسطول من السيارات الكهربائية لا يتم استخدامه باستمرار. يمكن أن تؤدي وفورات التكلفة المحتملة في النهاية إلى تحفيز الشركات الكبيرة على امتلاك أسطول من المركبات الكهربائية الثابتة التي تعمل فقط كوحدات تخزين طاقة لمبانيها.

ما هي شركات صناعة السيارات التي تقدم تقنية V2B و V2G؟

تعد المركبات الكهربائية المجهزة بقدرات ثنائية الاتجاه ضرورية لتنفيذ تقنية V2B و V2G. في الوقت الحالي ، هناك العديد من العلامات التجارية للسيارات التي تقدم EVs بقدرات ثنائية الاتجاه ، مثل Nissan Leaf المذكورة أعلاه. يسمح Ford F-150 Lightning أيضًا باستخدام ثنائي الاتجاه لبطاريته، ومن المحتمل أن تزود منزلك بالطاقة لعدة أيام أثناء انقطاع التيار.

يتميز Hyundai Ioniq 5 أيضًا بوظائف ثنائية الاتجاه ، مع القدرة على تشغيل الأجهزة من خلال وظيفة تحميل السيارة (V2L) من خلال محول خاص من الشركة المصنعة يوفر. كانت بورش تختبر أيضًا قدرات ثنائية الاتجاه في تايكان ، وهي EV أداء مصمم لإرضاء عشاق القيادة هذا أيضًا له جانب عملي.

يعمل الشحن ثنائي الاتجاه على تخفيف الضغط على الشبكة الكهربائية

ستحتاج الشبكة الكهربائية إلى تحسينات مستمرة إذا كانت ستواكب الخسائر الضخمة التي ستفرضها عليها السيارات الكهربائية في السنوات القادمة.

يجب أن يكون هناك تحرك واعي نحو الطاقة النظيفة ، ويمكن لمالكي السيارات الكهربائية أن يكونوا جزءًا من الحل من خلال الاستفادة من تقنية V2G في منازلهم وأعمالهم. هذه فقط إحدى الطرق التي يمكن أن تساعد بها المركبات الكهربائية في تنظيف البيئة.