تصف السيارة من مركبة إلى أخرى (V2G) نظامًا تتواصل فيه المركبات الكهربائية الموصلة ، مثل المركبات الكهربائية للبطاريات (BEV) أو السيارات الهجينة (PHEV) أو السيارات الكهربائية لخلية وقود الهيدروجين (FCEV) ، بشبكة الطاقة الكهربائية. بيع خدمات استجابة الطلب إما عن طريق إعادة الكهرباء إلى الشبكة أو عن طريق خفض معدل الشحن.

يمكن استخدام السيارة إلى الشبكة مع المركبات القابلة للربط ، أي المركبات الكهربائية الموصلة (BEV و PHEV) ، مع سعة الشبكة. وبما أن 95 في المائة من السيارات قد توقفت في أي وقت من الأوقات ، يمكن استخدام بطاريات السيارات الكهربائية للسماح بتدفق الكهرباء من السيارة إلى شبكة التوزيع الكهربائية والعودة. وهذا يمثل قيمة تقديرية للمرافق تصل إلى 4000 دولار في السنة لكل سيارة.

تحتوي البطاريات على عدد محدود من دورات الشحن ، فضلاً عن فترة صلاحية ، لذلك تستخدم المركبات حيث يمكن أن يؤثر التخزين الشبكي على طول عمر البطارية. وقد أظهرت الدراسات التي تدور البطاريات مرتين أو أكثر في اليوم انخفاضاً كبيراً في السعة وتقلل من العمر بشكل كبير. ومع ذلك ، فإن سعة البطارية هي وظيفة معقدة لعوامل مثل كيمياء البطارية ، ومعدل الشحن والتفريغ ، ودرجة الحرارة ، وحالة الشحن والعمر. تظهر معظم الدراسات ذات معدلات التفريغ البطيئة نسبة قليلة فقط من التدهور الإضافي ، في حين أشارت إحدى الدراسات إلى أن طول العمر المُحسن بالنسبة للسيارات التي لم يتم استخدامها لتخزين الشبكة قد يكون ممكنًا.

في بعض الأحيان ، يسمى تعديل شحن أسطول من السيارات الكهربائية من قبل مجمّع لتقديم خدمات إلى الشبكة ولكن بدون تدفق كهربائي فعلي من المركبات إلى الشبكة V2G أحادي الاتجاه ، على عكس V2G ثنائي الاتجاه الذي تتم مناقشته بشكل عام في هذه المقالة. قامت شركة AC AC بالدفع للمصطلح V2G من مركبة إلى أخرى.

هناك ثلاثة إصدارات من V2G

– مركبة احتراق (هجين أو مدفوعة فقط بالوقود) ، والتي تولد الطاقة من الوقود المخزن ، وذلك باستخدام مولده لإنتاج الطاقة عندما تكون هناك حاجة كبيرة جدا للكهرباء.
– سيارة مزودة ببطارية أو هجين تستخدم طاقتها الزائدة عن طريق توصيلها إلى الشبكة في أوقات الحاجة القصوى. يمكن إعادة شحن هذه المركبات خلال ساعات أقل حاجة بأسعار أرخص ، مما يساعد على امتصاص الطاقة في الليل.
– مركبة شمسية تستخدم طاقتها الزائدة لتزويدها بالشبكة. وقد استُخدمت هذه الأنظمة منذ تسعينيات القرن العشرين وتستخدم بشكل روتيني في حالة المركبات الكبيرة ، مثل الصواريخ.

كما أنه يميز نظام V2G وفقًا لاتجاه التدفق إلى نوعين: إمكانية النقل الأحادية الاتجاه للمركبات (أحادية الاتجاه) وقدرة النقل ذات الاتجاهين للمركبات (ثنائية الاتجاه).

العملية والتفاصيل
كانت الفكرة من قبل ويليت كمبتون وفريقه في جامعة ديلاوير. تشير الدراسات إلى أنه من بين الملايين من السيارات في العالم المتقدم ، لا يمكن نقل حوالي 95٪ من إجمالي العمر الإنتاجي ، وبالتالي يمكن استخدامه كخزن إذا كان لديهم تراكمات ذات قدرة عالية في المقابل وإعادتها إلى الشبكات عبر محطات الشحن إنه ممكن. وعندما يتقاضون أجورًا زهيدة في أوقات ضعف الطلب ، فإنهم سيدعمون الشبكة في أوقات تحميل الذروة بسرعة التخزين المؤقت المتاحة. يقدم هذا المفهوم أساسًا مهمًا لمزيد من التوسع ، خاصةً في مجال طاقة الرياح ، والتي تتقلب بشكل كبير من حيث إنتاج الطاقة. في 21 سبتمبر 2009 ، أصدرت ولاية ديلاوير ، أول ولاية في العالم ، تشريعًا يقدم لأصحاب السيارات الكهربائية تعويضًا عن الطاقة التي تم إعادتها وفقًا لتعرفة الكهرباء اليومية. يسمح ذلك لمالك السيارة بمقياس الكهرباء ثنائي الاتجاه الضروري لأول مرة بالتصرف عمليا كمتداول كهربائي عن طريق شحن بطارياته بتيار ليلي مواتٍ وهذا التصريف إلى قمم الاستهلاك مرة أخرى. أيضا ، تدعو جمعية طاقة الرياح الألمانية في ألمانيا إلى توسيع V2G في دعم طاقة الرياح.

تعتمد أساليب السيارة على الشبكة على حقيقة أن معظم السيارات متوقفة طوال اليوم. على سبيل المثال ، يتم نقل معظم السيارات الخاصة في ألمانيا أقل من ساعتين في اليوم ، مما يجعل معظم اليوم متاحًا لتطبيقات V2G. وبما أن زمن الشحن يكون عادة أقل بكثير من عمر الخدمة الفعلي ، يمكن تكييف زمن شحن البطاريات مع المتطلبات الخاصة في شبكة الطاقة ، وبالتالي يتم استخدام السيارات الكهربائية لإدارة الحمولة. وبافتراض أن 70٪ من المركبات لديها بطارية يبلغ حجمها 20 كيلو واط ، يتم شحن البطارية بنسبة 50٪ ، ويمكن أن توفر مليون سيارة كهربائية 7 جيجاواط ساعة من سعة التخزين الإضافية. وحتى إذا كانت جميع المركبات متصلة بالشبكة في مرحلة واحدة عبر مآخذ طاقة منزلية عادية تبلغ 3 كيلوواط ، فإن قوة تحكم تبلغ 2.1 جيجاوات ستكون متاحة. ومع ذلك ، إذا تم تحويل 90 ٪ من جميع السيارات في ألمانيا إلى السيارات الكهربائية كما هو موضح أعلاه ، فإنها يمكن أن تخزن 277 جيجاواط / ساعة من الطاقة الكهربائية وتوفر 83 جيجاوات من الطاقة المتوازنة ، وهي أعلى من إجمالي حمولة الذروة الألمانية ، ومع ذلك ، اعتبارًا من 2018 إن إعادة الكهرباء إلى الشبكة أمر مكلف ، لذا فمن المناسب حاليا الحد من إدارة الحمولة في المقام الأول إلى الشحن المرن ، وفي حالات استثنائية ، لتغذية الطاقة إلى الشبكة.

في هذه الاعتبارات ، لا ينبغي أن ننسى أن معظم بطاريات السيارات لها حياة تعتمد على الدورة. للحصول على أداء فعال وكفء لمفهوم V2G ، يجب على مالك المركبة أن يمنح المشغل التحكم المركزي في عمليات التحميل والتفريغ. في هذه الحالة ، تؤثر العملية V2G على شروط الضمان الخاصة بالشركة المصنعة ، لأن V2G يقوم بإيقاف عمر البطارية.

من الناحية الفنية ، تتطلب “السيارة إلى الشبكة” وضع شحن السيارة الكهربائية IEC 61851-1 “الوضع 4” – الشحن السريع بواسطة شاحن خارجي (وصول ثنائي الاتجاه المباشر DC لمحطة الشحن إلى بطارية السيارة الكهربائية).

الحلول التي يستخدم فيها صاحب المنزل مع النظام الشمسي بطارية سيارته الكهربائية كمخزن للطاقة ، تم تنفيذه بالفعل في ألمانيا. أيضا ، توفر نيسان تحت اسم e8energy DIVA في مثل هذا النظام.

تستقطب Mitsubishi i-MiEV الشحن ثنائي الاتجاه ، وذلك لتوفير بطارية السيارة كخزان للطاقة لمنزل. اعتبارا من 2018 والتي ينبغي أيضا أن بيجو iOn.

محاذاة منحنى الحمل
يسمح مفهوم نظام V2G للعملاء بالاستجابة للطلب (جدولة تحميل محطة الطاقة) ، وزيادة الاستهلاك عندما يكون الحمل منخفضًا (ليلاً) ويدعم حمل الذروة لمحطة الطاقة (في الصباح واليوم). كما أنه يساعد على تسهيل الإنتاج غير المتكافئ لمصادر الطاقة المتجددة ، حيث يتجاوز إنتاج الطاقة الطلب ، وسوف يضيع. يمكن لنظام V2G توفير الطاقة الناتجة أثناء الإنتاج على البطاريات.

المتداولين الجدد في سوق الكهرباء
من شأن نظام V2G أن يجعل مالكي المركبات يشاركون في تداول الطاقة ثنائية الاتجاه أساسًا معالجًا صغريًا يمكن شراء الطاقة الثابتة أو المزادات من خلاله من مشغل الشبكة. نظرًا لارتداء البطارية والتفضيلات الشخصية الأخرى ، يمكن لأصحاب مركبات V2G تحديد المعلمات الخاصة بهم للتحميل أو التفريغ. في الوقت الحالي ، معظم البطاريات المستخدمة ليست مقاومة للغاية للشحن المستمر والتفريغ. ومع ذلك ، فإن عدد دورات شحن البطارية يكتسب أهمية متزايدة في جدول المعلمات ؛ لذلك ، يمكن توقع البطاريات مع عدد متزايد من دورات الشحن ، والتي هي حاليا واحدة من اهتمامات نظام V2G ، في المستقبل.

تطبيقات

ذروة تحميل التسوية
يسمح هذا المفهوم لسيارات V2G بتوفير الطاقة للمساعدة في موازنة الأحمال عن طريق “ملء الوادي” (الشحن في الليل عندما يكون الطلب منخفضًا) و “حلق الذروة” (إرسال الطاقة إلى الشبكة عند ارتفاع الطلب ، انظر منحنى البط). يمكن لتسوية التحميل القصوى أن تمكّن المرافق من طرق جديدة لتوفير الخدمات التنظيمية (الحفاظ على الجهد والتردد مستقرًا) وتوفير احتياطيات الغزل (تلبية الطلبات المفاجئة للطاقة). في التطوير المستقبلي ، اقتُرح أن مثل هذا الاستخدام للمركبات الكهربائية يمكن أن يخزن مصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح ، على سبيل المثال ، عن طريق تخزين الطاقة الزائدة التي يتم إنتاجها خلال فترات الرياح وإعادتها إلى الشبكة خلال فترات الحمل العالية ، وبالتالي تحقيق الاستقرار الفعال تقطع طاقة الرياح. ويرى البعض أن هذا التطبيق للتكنولوجيا من مركبة إلى أخرى هو نهج للطاقة المتجددة يمكن أن يخترق السوق الكهربائية الأساسية.

وقد اقترح أن المرافق العامة لن تضطر لبناء أكبر عدد ممكن من محطات توليد الطاقة من الغاز الطبيعي أو الفحم لتلبية الطلب الذروة أو بوليصة تأمين ضد انقطاع التيار الكهربائي. نظرًا لأنه يمكن قياس الطلب محليًا بواسطة قياس ترددي بسيط ، يمكن توفير تسوية الحمل الديناميكي حسب الحاجة. تستخدم Carbitrage ، التي تعتبر “سيارة” و “arbitrage” ، في بعض الأحيان للإشارة إلى الحد الأدنى لسعر الكهرباء الذي ستفعل فيه السيارة بطاريتها.

الطاقة الاحتياطية
يمكن للسيارات الكهربائية الحديثة أن تخزن بشكل عام في بطارياتها أكثر من متوسط ​​الطلب اليومي على الطاقة في المنزل. حتى من دون قدرات توليد غاز PHEV ، يمكن استخدام هذه السيارة في حالة الطوارئ لعدة أيام (على سبيل المثال ، الإضاءة ، الأجهزة المنزلية ، إلخ). سيكون هذا مثالاً على انتقال السيارة من منزل إلى منزل (V2H). على هذا النحو قد ينظر إليها على أنها تكنولوجيا تكميلية لمصادر الطاقة المتجددة المتقطعة مثل الرياح أو الطاقة الشمسية. يمكن لمركبات FCEVs الهيدروجينية التي تحتوي على صهاريج تحتوي على 5.6 كجم من الهيدروجين أن تولد أكثر من 90 كيلووات ساعة من الكهرباء.

نجاعة
أي تحويل للطاقة لديه خسائر بسبب قوانين الديناميكا الحرارية. انخفاض الخسائر يعني أعلى كفاءة تحويل الطاقة. تستخدم معظم السيارات الكهربائية الحديثة بطارية خلايا أيونات الليثيوم التي يمكن أن تحقق كفاءة ذهاب وعودة أكبر من 90٪. تعتمد كفاءة البطارية على عوامل مثل معدل الشحن ، وحالة الشحن ، وحالة البطارية الصحية ، ودرجة الحرارة.

ومع ذلك ، فإن معظم الخسائر موجودة في مكونات النظام بخلاف البطارية. تهيمن عادةً الإلكترونيات القوية ، مثل العاكسات ، على إجمالي الخسائر. وجدت دراسة الكفاءة الشاملة ذهابا وإيابا لنظام V2G في نطاق 53 ٪ إلى 62 ٪. ذكرت دراسة أخرى كفاءة حوالي 70 ٪. ومع ذلك ، تعتمد الكفاءة الكلية على عدة عوامل ويمكن أن تختلف بشكل كبير.

Related Post

التنفيذ حسب البلد
كشفت دراسة أجريت في 2012 من قبل مختبر أيداهو الوطني [وصلة ميتة] التقديرات والخطط المستقبلية ل V2G في مختلف البلدان. من المهم أن نلاحظ أن هذا أمر يصعب تحديده لأن التكنولوجيا لا تزال في مرحلتها الأولى ، وبالتالي يصعب التكهن بشكل موثوق به باستخدام التكنولوجيا في جميع أنحاء العالم. لا يقصد من القائمة التالية أن تكون شاملة ، بل هي إعطاء فكرة عن نطاق التطوير والتقدم في هذه المناطق حول العالم.

الولايات المتحدة الامريكانية
تصور PJM Interconnection استخدام شاحنات الخدمة البريدية في الولايات المتحدة والحافلات المدرسية وشاحنات القمامة التي ظلت غير مستخدمة طوال الليل للاتصال بالشبكة. يمكن أن يولد هذا ملايين الدولارات لأن هذه الشركات تساعد في تخزين واستقرار بعض طاقة الشبكة الوطنية. كان من المتوقع أن تمتلك الولايات المتحدة مليون سيارة كهربائية على الطريق بين عامي 2015 و 2019. وتشير الدراسات إلى أنه سيتعين بناء 160 محطة جديدة لتوليد الطاقة بحلول عام 2020 للتعويض عن المركبات الكهربائية إذا لم يتقدم التكامل مع الشبكة إلى الأمام.

اليابان
من أجل تحقيق الهدف 2030 من 10 في المئة من الطاقة اليابانية التي يتم توليدها من الموارد المتجددة ، ستكون هناك حاجة لتكلفة 71.1 مليار دولار لتحسين البنية التحتية الحالية للشبكة. ومن المتوقع أن ينمو سوق البنية التحتية للشحن الياباني من 118.6 مليون دولار إلى 1.2 مليار دولار بين عامي 2015 و 2020. ابتداءً من عام 2012 ، تخطط نيسان لطرح مجموعة من الأدوات المتوافقة مع LEAF EV التي ستتمكن من إعادة الطاقة إلى منزل ياباني. حاليا ، هناك نموذج أولي يتم اختباره في اليابان. يستخدم متوسط ​​المنازل اليابانية من 10 إلى 12 كيلووات في اليوم ، ومع سعة بطارية LEAF 24 كيلو وات في الساعة ، يمكن لهذه المجموعة أن توفر ما يصل إلى يومين من الطاقة. سوف يتبع الإنتاج في أسواق إضافية قدرة نيسان على استكمال عمليات التكيف بشكل صحيح.

الدنمارك
الدنمارك حاليا [عندما؟] هي الشركة الرائدة عالميا في توليد طاقة الرياح. في البداية ، هدف الدنمارك هو استبدال 10 ٪ من جميع المركبات مع PEVs ، مع هدف نهائي لاستبدال كامل لمتابعة. يقوم مشروع إديسون بتنفيذ مجموعة جديدة من الأهداف التي ستسمح ببناء توربينات كافية لاستيعاب 50٪ من إجمالي الطاقة أثناء استخدام V2G لمنع التأثيرات السلبية على الشبكة. بسبب عدم القدرة على التنبؤ بالرياح ، يخطط مشروع إديسون لاستخدام PEVs أثناء توصيلها بالشبكة لتخزين طاقة الرياح الإضافية التي لا تستطيع الشبكة التعامل معها. بعد ذلك ، خلال ساعات استخدام الطاقة في الذروة ، أو عندما تكون الرياح هادئة ، سيتم تغذية الطاقة المخزنة في هذه PEVs مرة أخرى إلى الشبكة. للمساعدة في قبول EVs ، تم فرض السياسات التي تخلق فارقا ضريبيا بين السيارات ذات الانبعاثات الصفرية والسيارات التقليدية. ومن المتوقع أن تنمو القيمة السوقية الدنمركية PEV من 50 إلى 380 مليون دولار بين عامي 2015 و 2020. سيحقق التقدم والتطوير في PEV للتنمية المتعلقة باستخدام موارد الطاقة المتجددة من الدنمارك مكانة رائدة في السوق فيما يتعلق بالابتكار V2G (ZigBee 2010).

بعد مشروع إديسون ، بدأ مشروع نيكولا الذي ركز على إظهار تقنية V2G في بيئة معملية ، تقع في الحرم الجامعي ريسو (DTU). DTU هو شريك جنبا إلى جنب مع Nuvve ونيسان. ينتهي مشروع نيكولا في عام 2016 ، ويضع الأساس لـ Parker ، والذي سيستخدم أسطولًا من EVs لإظهار التقنية في بيئة واقعية. يتشارك هذا المشروع مع DTU و Insero و Nuvve و Nissan و Frederiksberg Forsyning (الدنماركية DSO في كوبنهاغن). وبالإضافة إلى عرض التكنولوجيا ، يهدف المشروع أيضًا إلى تمهيد الطريق أمام تكامل V2G مع الشركات المصنعة الأخرى ، بالإضافة إلى حساب حالة العمل للعديد من أنواع V2G ، مثل الشحن التكميلي ، والحماية من التحميل الزائد ، وحلاقة الذروة ، والنسخ الاحتياطي للطوارئ ، وموازنة التردد. يبدأ المشروع في أغسطس 2016 ويستمر لمدة عامين. هناك مشاريع بارزة أخرى في الدنمارك هي مشروع SEEV4-City Interreg الذي سيظهر V2G في أسطول تقاسم السيارات في ميناء كوبنهاغن الشمالي و ECOGrid 2.0 ، والذي لن يتضمن EVs ولكن سيبني برنامج تجميع لإدماجه بالكامل في الكهرباء الدنماركية الأسواق.

المملكة المتحدة
سيتم تحفيز سوق V2G في المملكة المتحدة من خلال الشبكة الذكية العدوانية وإطلاق PEV. ابتداء من يناير 2011 ، تم تنفيذ برامج واستراتيجيات للمساعدة في PEV. بدأت المملكة المتحدة في وضع استراتيجيات لزيادة سرعة تبني EVs. وهذا يشمل توفير إنترنت عالمي عالي السرعة للاستخدام مع عدادات الشبكة الذكية ، لأن معظم PEVs القادرة على V2G لن تنسق مع الشبكة الأكبر بدونها. وتشير “خطة التوصيل الكهربائي في لندن” إلى أنه بحلول عام 2015 ، سيكون هناك 500 محطة شحن على الطرق البرية ؛ 2000 محطة على الطرق الوعرة في مواقف السيارات. و 22000 محطة مملوكة للقطاع الخاص. ستحتاج محطات الشبكة الفرعية المحلية إلى ترقية للسائقين الذين لا يستطيعون الوقوف على ممتلكاتهم الخاصة. وبحلول عام 2020 في المملكة المتحدة ، سيُعرض على كل منزل سكني عداد ذكي ، ويجب أن يكون هناك حوالي 1.7 مليون بي PEس على الطريق. من المتوقع أن تنمو القيمة السوقية للمركبات الكهربائية في المملكة المتحدة من 0.1 إلى 1.3 مليار دولار بين عامي 2015 و 2020 (ZigBee 2010).

ابحاث

اديسون
مشروع إديسون الدانمركي ، اختصار لـ “المركبات الكهربائية في سوق موزعة ومتكاملة باستخدام الطاقة المستدامة والشبكات المفتوحة” كان مشروع بحث تموله الدولة جزئياً في جزيرة بورنهولم في شرق الدنمارك. استكشف اتحاد شركات IBM ، وسيمنز ، مطور البرامج والأجهزة EURISCO ، وهي أكبر شركة طاقة في الدنمارك Ørsted A / S (DONG Energy سابقًا) ، وشركة الطاقة الإقليمية Østkraft ، والجامعة التقنية في الدنمارك وجمعية الطاقة الدنماركية ، كيفية تحقيق التوازن بين ما لا يمكن التنبؤ به أحمال الكهرباء التي تولدها مزارع الرياح في الدنمارك ، وتنتج حاليا حوالي 20 في المائة من إجمالي إنتاج الكهرباء في البلاد ، باستخدام المركبات الكهربائية (EV) ومراكمها. الهدف من المشروع هو تطوير البنية التحتية التي تمكن EVs من التواصل بذكاء مع الشبكة لتحديد متى يمكن إجراء الشحن ، وفي نهاية المطاف. سيتم استخدام واحد على الأقل إعادة بناء V2G قادرة تويوتا سليل في المشروع. المشروع هو المفتاح في طموحات الدنمارك لتوسيع توليد طاقة الرياح لديها إلى 50 ٪ بحلول عام 2020. وفقا لمصدر صحيفة الجارديان البريطانية “لم يسبق تجربته على هذا النطاق” في السابق. المشروع اختتم في عام 2013.

معهد جنوب غرب للبحوث
في عام 2014 ، قام معهد أبحاث جنوب غرب (SwRI) بتطوير أول نظام تجميع من السيارات إلى الشبكة مؤهل من قبل مجلس الموثوقية الكهربائية في ولاية تكساس (ERCOT). يسمح النظام لمالكي أساطيل شاحنات توصيل الكهرباء بجني الأموال عن طريق المساعدة في إدارة تردد الشبكة. عندما ينخفض ​​تردد الشبكة الكهربائية إلى أقل من 60 هيرتز ، فإن النظام يعلق شحن السيارة مما يزيل الحمل على الشبكة مما يسمح للتردد بالارتفاع إلى المستوى العادي. النظام هو الأول من نوعه لأنه يعمل بشكل مستقل.

وقد تم تطوير النظام في الأصل كجزء من عرض البنية التحتية للطاقة الذكية لبرنامج موثوقية الطاقة والأمن (SPIDERS) المرحلة الثانية ، بقيادة شركة بيرنز وماكدونيل للهندسة. إن أهداف برنامج SPIDERS هي زيادة أمن الطاقة في حالة فقدان الطاقة من الاضطراب الفيزيائي أو الإلكتروني وتوفير الطاقة في حالات الطوارئ وإدارة الشبكة بشكل أكثر كفاءة. في نوفمبر 2012 ، تم منح SwRI عقدًا بقيمة 7 ملايين دولار أمريكي من فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي لإثبات تكامل تكنولوجيات السيارات مع الشبكة كمصدر للطاقة الطارئة في Fort Carson ، كولورادو. في عام 2013 ، اختبر باحثو معهد SwRI خمسة محطات للتيار السريع في مركز الجيش. اجتاز النظام اختبار الدمج والقبول في أغسطس 2013.

جامعة دلفت للتكنولوجيا
أجرى الأستاذ الدكتور أد فان ويك وفينسنت أولدينبروك والدكتورة كارلا روبليدو الباحثتان في جامعة ديلفت للتكنولوجيا في عام 2016 أبحاثًا حول تقنية V2G باستخدام FCEVs الهيدروجين. تتم كلتا العمليتين التجريبيتين مع V2G FCEVs ودراسات سيناريو الاقتصاد التقني للأنظمة المتكاملة للطاقة والنقل المتجددة بنسبة 100 ٪ ، باستخدام الهيدروجين والكهرباء فقط كحاملات طاقة. قاموا بتعديل سيارة هيونداي ix35 FCEV مع Hyundai R & D حتى تتمكن من توصيل ما يصل إلى 10 كيلو واط تيار مستمر مع الحفاظ على تصريح دخول الطريق. وقد طوروا مع شركة Accenda bv وحدة V2G لتحويل طاقة التيار المستمر للـ FCEV إلى طاقة AC ثلاثية الطور وحقنها في شبكة الكهرباء الوطنية الهولندية. كما أجرت مجموعة Future Energy Systems مؤخراً اختبارات على V2G FCEVs الخاصة بها ، سواء أمكنها توفير احتياطيات التردد. واستناداً إلى النتائج الإيجابية للاختبارات ، نُشرت أطروحة ماجستير تبحث في تقييم الجدوى الفنية والاقتصادية لموقف سيارات قائم على الهيدروجين و FCEV حيث توفر محطة توليد الطاقة احتياطيًا للترددات.

جامعة ديلاوير
الدكتور Willett Kempton ، والدكتور Suresh Advani ، والدكتور أجاي براساد هم الباحثون في جامعة ديلاوير الأمريكية الذين يجرون حاليًا أبحاثًا حول تقنية V2G ، مع كون الدكتور Kempton رائدًا في هذا المشروع. نشر الدكتور كمبتون عددًا من المقالات حول التقنية والمفهوم ، والتي يمكن العثور على الكثير منها في صفحة مشروع V2G. وتشارك المجموعة في البحث عن التكنولوجيا نفسها وكذلك أدائها عند استخدامها على الشبكة. بالإضافة إلى البحث التقني ، عمل الفريق مع الدكتور ميريل غاردنر ، أستاذ التسويق في كلية ألفريد ليرنر للأعمال والاقتصاد في جامعة ديلاوير ، لتطوير استراتيجيات التسويق لكل من اعتماد أسرية المستهلكين والشركات. تم تعديل سيارة Toyota Scion xB لعام 2006 لاختبارها في عام 2007.

مختبر لورانس بيركلي الوطني
في مختبر لورانس بيركلي الوطني ، يشغل الدكتور سامفيج ساكسينا حاليًا منصب قائد مشروع محاكاة سيارة من جهاز إلى جهاز (V2G-Sim). V2G-Sim هي أداة منصة محاكاة تستخدم لنمذجة القيادة المكانية والزمنية وسلوك الشحن للمركبات الكهربائية الفردية الموصلة على الشبكة الكهربائية. تستخدم نماذجها للتحقيق في التحديات والفرص لخدمات V2G ، مثل تعديل وقت الشحن ومعدل الشحن لاستجابة ذروة الطلب وتنظيم التردد المرافق. كما تم استخدام V2G-Sim للبحث في إمكانات السيارات الكهربائية الإضافية لتكامل الطاقة المتجددة. وقد أظهرت النتائج الأولية باستخدام V2G-Sim أن خدمة V2G التي يتم التحكم فيها يمكن أن توفر خدمات حلاقة الذروة وحشو الوادي من أجل موازنة الحمل الكهربائي اليومي والتخفيف من منحنى البط. على العكس من ذلك ، تبين أن شحن السيارة غير المنضبط يؤدي إلى تفاقم منحنى البط. كما توصلت الدراسة إلى أنه حتى عند خبو 20 بالمائة من السعة ، لا تزال بطاريات EV تلبي احتياجات 85 بالمائة من السائقين.

في مبادرة بحثية أخرى في مختبر لورانس بيركلي باستخدام V2G-Sim ، تبين أن خدمات V2G لها تأثيرات طفيفة على تردي البطارية على السيارات الكهربائية مقارنة بفقدان الدراجات وتقويم التقويم. في هذه الدراسة ، تم تصميم ثلاث سيارات كهربائية مع مسارات رحلات يومية مختلفة على مدى فترة زمنية تبلغ عشر سنوات ، مع وبدون خدمات V2G. وبافتراض خدمة V2G اليومية من الساعة 7 مساءً إلى 9 مساءً بمعدل شحن يبلغ 1.440 كيلووات ، فإن فقد سعة المركبات الكهربائية بسبب V2G على مدى عشر سنوات كان 2.68٪ و 2.66٪ و 2.62٪.

نيسان واينل
في مايو 2016 ، أعلنت شركة نيسان وشركة إنل للطاقة عن مشروع تجريبي V2G تعاوني في المملكة المتحدة ، وهو الأول من نوعه في البلاد. تضم التجربة 100 وحدة شحن V2G لاستخدامها من قبل مستخدمي السيارات الكهربائية نيسان ليف و e-NV200. ويدعي المشروع أن مالكي السيارات الكهربائية سيكونون قادرين على بيع الطاقة المخزنة مرة أخرى إلى الشبكة بربح.

أحد مشاريع V2G البارزة في الولايات المتحدة هو في جامعة Delaware ، حيث يقوم فريق V2G برئاسة الدكتور Willett Kempton بإجراء أبحاث مستمرة. تم تنفيذ عملية تنفيذية مبكرة في أوروبا عبر مشروع MeRegioMobil الذي تموله الحكومة الألمانية في “KIT Smart Energy Home” لمعهد كارلسروه للتكنولوجيا بالتعاون مع Opel كشريك في السيارة ومرفق EnBW يوفر خبرة الشبكة. أهدافهم هي تثقيف الجمهور حول الفوائد البيئية والاقتصادية من V2G وتعزيز سوق المنتجات. ومن بين المحققين الآخرين شركة Pacific Gas and Electric ، و Xcel Energy ، والمعمل الوطني للطاقة المتجددة ، والمملكة المتحدة ، جامعة Warwick.

جامعة وارويك
تعاونت WMG و Jaguar Land Rover مع مجموعة Energy و Electrical Systems في الجامعة. قام الدكتور قطب الدين بتحليل بطاريات أيونات الليثيوم من المركبات الكهربائية المتاحة تجارياً على مدى فترة سنتين. لقد ابتكر نموذجًا لتدهور البطارية واكتشف أن بعض أنماط التخزين من السيارة إلى الشبكة تمكنت من زيادة طول عمر بطارية السيارة بشكل كبير مقارنةً باستراتيجيات الشحن التقليدية ، مع السماح لها بالقيادة بطرق عادية.

شك
هناك بعض الشكوك بين الخبراء حول جدوى V2G. في عام 2007 صرح أحد ممثلي الدفاع عن البيئة: “من الصعب أن نأخذ على محمل الجد الوعود التي قطعت في السيارات الهجينة ذات المدى الكهربائي الكامل (48 كم) أو أي تطبيق V2G خطير في أي وقت قريب. لا يزال في مرحلة المشروع العلمي. ” تأتي معظم الشكوك من تكلفة تدوير البطارية والاقتصاد المشكوك فيه لـ V2G.

كلما زاد استخدام البطارية كلما كان لابد من استبدالها. تكلفة استبدال ما يقرب من 1/3 تكلفة السيارة الكهربائية. على مدى عمرهم ، تتدهور البطاريات تدريجيًا مع انخفاض السعة ، ودورة الحياة ، والسلامة بسبب التغيرات الكيميائية في الأقطاب الكهربائية. يعبر عن فقد / خفوت القدرة كنسبة مئوية من السعة الأولية بعد عدد من الدورات (على سبيل المثال ، خسارة 30٪ بعد 1000 دورة). خسارة ركوب الدراجات بسبب الاستخدام وتعتمد على الحد الأقصى لحالة الشحن وعمق التصريف. JB Straubel، CTO of Tesla Inc. ، خصومات V2G لأن استهلاك البطارية يفوق الفائدة الاقتصادية. كما يفضل إعادة التدوير على إعادة الاستخدام للشبكة بمجرد أن تصل البطاريات إلى نهاية عمر السيارة المفيد. وجدت دراسة عام 2017 تناقصًا في القدرة ، ووجدت دراسة EV مختلطة 2012 فائدة بسيطة.

ويتعلق انتقاد شائع آخر بكفاءة العملية بشكل عام. إن شحن نظام البطارية وإرجاع تلك الطاقة من البطارية إلى الشبكة ، والتي تتضمن “عكس” طاقة التيار المستمر إلى التيار المتردد يؤدي حتمًا إلى بعض الخسائر. يجب أخذ هذا في الحسبان مقابل الوفورات المحتملة في التكاليف ، إلى جانب زيادة الانبعاثات إذا كان مصدر الطاقة الأصلي مستقراً. يمكن مقارنة هذه الدورة من كفاءة الطاقة بكفاءة 70-80٪ من الطاقة الكهرومائية الضخمة ذات التخزين الضخم ، والتي تكون محدودة بجغرافيا وموارد المياه والبيئة.

المركبات
هناك العديد من السيارات الكهربائية التي تم تعديلها أو تصميمها لتكون متوافقة مع V2G. يتم تعديل هيونداي ix35 FCEV من جامعة ديلفت للتكنولوجيا مع إخراج DC V2G 10 كيلووات. تشمل بعض السيارات التي لديها إمكانية V2G سيارات REV 300 ACX ، و Boulder Electric Vehicle 500 ، و 1000 سلسلة ، و ACPropulsion T-Zero ، و E-box ، و MINI-E ، و Nissan Leaf ، و Nissan e-NV200. تمتلك شركة ميتسوبيشي أوتسلر PHEV نظامًا للمنزل إلى السيارة في اليابان ، ومن المقرر أيضًا طرحه في أوروبا.

Share