يمكن الطاقة الكهربائية للسيارة home2 3 28

نظرًا لأن الشركات المصنعة تقدم نماذج جديدة من السيارات الكهربائية ، فإن الطلب عليها ينمو باطراد. مبيعات السيارات الكهربائية الجديدة في الولايات المتحدة تضاعف تقريبًا في عام 2021 ويمكن أن يتضاعف مرة أخرى في عام 2022 ، من 600,000 إلى 1.2 مليون. يتوقع قادة صناعة السيارات أن المركبات الكهربائية يمكن أن تكون مسؤولة على الأقل نصف مبيعات السيارات الأمريكية الجديدة بنهاية العقد.

تروق المركبات الكهربائية للعملاء المختلفين بطرق مختلفة. كثير من المشترين يريدون تساعد في حماية البيئة؛ يريد آخرون توفير المال على البنزين أو جرب أحدث وأروع التقنيات.

في مجالات مثل كاليفورنيا و تكساس التي عانت من انقطاعات كبيرة في الطاقة بسبب الطقس في السنوات الأخيرة ، بدأ المستهلكون في النظر إلى المركبات الكهربائية بطريقة جديدة: كمصدر محتمل للكهرباء عند إطفاء الأنوار. جعلت فورد الطاقة الاحتياطية نقطة بيع لشاحنتها الصغيرة الكهربائية F-150 Lightning ، والتي من المقرر أن تصل إلى صالات العرض في وقت ما في ربيع عام 2022. وتقول الشركة إن الشاحنة يمكنها السلطة الكاملة لمنزل متوسط ​​لمدة ثلاثة أيام بتهمة واحدة.

على الرغم من ذلك ، فقط عدد قليل من المركبات يمكنها شحن المنزل بهذه الطريقة، وتتطلب معدات خاصة. يطرح الشحن من سيارة إلى منزل ، أو V2H ، تحديات أيضًا للمرافق. فيما يلي بعض القضايا الرئيسية التي ينطوي عليها نقل V2H إلى الاتجاه السائد. يمكن أن يتدفق البنزين في اتجاه واحد فقط ، من المضخة إلى السيارة ، ولكن مع بعض التطورات التقنية ، ستتمكن المركبات الكهربائية قريبًا من إعادة الطاقة إلى المنازل.

أبجديات V2H

أكبر العوامل التي ينطوي عليها استخدام EV لتشغيل المنزل هي حجم بطارية السيارة وما إذا كانت معدة "للشحن ثنائي الاتجاه". يمكن للمركبات بهذه السعة استخدام الكهرباء لشحن بطارياتها ويمكنها إرسال الكهرباء من بطارية مشحونة إلى المنزل.


رسم الاشتراك الداخلي


هناك طريقتان للحكم على مدى "حجم" البطارية. الأول هو إجمالي كمية الوقود الكهربائي المخزنة في البطارية. هذا هو الرقم الأكثر انتشارًا من الشركات المصنّعة للمركبات الكهربائية ، لأنه يحدد المسافة التي يمكن للسيارة أن تقودها.

قد تتمكن بطاريات سيارات السيدان الكهربائية مثل Tesla Model S أو Nissan Leaf من تخزين 80 إلى 100 كيلوواط / ساعة من الوقود الكهربائي. كمرجع ، 1 كيلو واط في الساعة طاقة كافية لتشغيل ثلاجة نموذجية لمدة خمس ساعات.

يستخدم منزل نموذجي في الولايات المتحدة حوالي 30 كيلو واط / ساعة في اليومحسب حجمها والأجهزة التي يستخدمها الناس. هذا يعني أن بطارية EV النموذجية يمكنها تخزين ما يكفي من الوقود الكهربائي لتوفير إجمالي احتياجات الطاقة لمنزل نموذجي لبضعة أيام.

يمكن الطاقة الكهربائية المنزل 3 28

الطريقة الأخرى لتقييم سعة بطارية EV هي أقصى خرج للطاقة في وضع الطاقة الاحتياطية. يمثل هذا أكبر كمية من الوقود الكهربائي يمكن توصيلها إلى الشبكة أو المنزل في أي لحظة. عادةً ما يكون للمركبة الكهربائية التي تعمل في وضع النسخ الاحتياطي ناتج طاقة أقل مما هو عليه في وضع القيادة. تعد سعة الطاقة الاحتياطية مهمة ، لأنها تشير إلى عدد الأجهزة التي يمكن لبطارية EV تشغيلها في وقت واحد.

لم يتم الإعلان عن هذا الرقم على نطاق واسع لجميع المركبات الكهربائية ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الشحن من السيارة إلى المنزل لم يتم نشره على نطاق واسع حتى الآن. أعلنت شركة فورد أن سيارتها الكهربائية F-150 سيكون لها أقصى إنتاج للطاقة V2H يبلغ 2.4 كيلوواط ، يمكن ترقيته إلى 9.6 كيلوواط - يماثل تقريبًا نهاية أعلى واحدة تسلا Powerwall وحدة تخزين الطاقة المنزلية.

في النهاية المنخفضة ، 2.4 كيلوواط هي طاقة كافية لتشغيل ما بين ثمانية إلى 10 ثلاجات في نفس الوقت ويمكن تشغيل الكثير من المنزل العادي بشكل مستمر لبضعة أيام - أو أكثر من ذلك بكثير إذا تم استخدام الكهرباء باعتدال. في النهاية ، يمكن أن يؤدي مستوى طاقة يبلغ 9.6 كيلوواط إلى تشغيل المزيد من الأجهزة أو الأجهزة ذات الطاقة الأعلى ، لكن هذا المستوى من الاستخدام من شأنه أن يستنزف البطارية بشكل أسرع.

تخزين الطاقة عندما تكون أرخص

للحصول على الطاقة المنزلية من سياراتهم ، يحتاج مالكو المركبات الكهربائية إلى شاحن ثنائي الاتجاه وسيارة كهربائية متوافقة مع V2H. تتوفر أجهزة الشحن ثنائية الاتجاه بالفعل تجاريًا ، على الرغم من أن بعضها يمكن أن يضيف عدة آلاف من الدولارات إلى سعر السيارة.

عدد محدود من المركبات الكهربائية في السوق الآن متوافق مع V2H ، بما في ذلك Ford Lightning ، نيسان ليف و ميتسوبيشي أوتلاندر. جنرال موتورز والمحيط الهادئ للغاز والكهرباء تخططان ل اختبار شحن V2H في كاليفورنيا منتصف عام 2022 باستخدام العديد من المركبات الكهربائية من جنرال موتورز.

قد يأمل بعض مالكي المنازل في استخدام سياراتهم لما يسميه مخططو المرافق "ذروة الحلاقة”- سحب الطاقة المنزلية من EV الخاصة بهم أثناء النهار بدلاً من الاعتماد على الشبكة ، وبالتالي تقليل مشترياتهم من الكهرباء خلال ساعات ذروة الطلب. للقيام بذلك ، قد يحتاجون إلى تركيب معدات قياس خاصة يمكنها التحكم في كل من تفريغ بطارية السيارة وتدفق الطاقة من الشبكة إلى المنزل.

تعتبر الحلاقة القصوى أكثر منطقية في المناطق التي يكون فيها للمرافق أسعار الكهرباء في وقت الاستخدام ، مما يجعل الطاقة من الشبكة أكثر تكلفة أثناء النهار منها في الليل. ستستخدم الأسرة التي تحقق ذروة الحلاقة الكهرباء الرخيصة في الليل لشحن بطارية EV ثم تخزين تلك الكهرباء لاستخدامها أثناء النهار ، وتجنب ارتفاع أسعار الكهرباء.

المرافق ومستقبل V2H

على الرغم من وجود إمكانات V2H الآن ، فمن المحتمل أن يمر بعض الوقت قبل أن ترى اعتمادًا واسع النطاق. سوف يحتاج سوق السيارات الكهربائية المتوافقة مع V2H إلى النمو ، كما يجب أن تنخفض تكاليف أجهزة الشحن V2H وغيرها من المعدات. كما هو الحال مع Tesla's Powerwall ، من المحتمل أن يكون أكبر سوق لـ V2H هو أصحاب المنازل الذين يريدون طاقة احتياطية عند تعطل الشبكة ولكنهم لا يرغبون في الاستثمار في مولد خاص لهذا الغرض فقط.

إن تمكين أصحاب المنازل من استخدام سياراتهم كنسخة احتياطية عند انقطاع التيار الكهربائي من شأنه أن يقلل من الآثار الاجتماعية لحالات انقطاع التيار الكهربائي على نطاق واسع. كما أنه يمنح المرافق مزيدًا من الوقت لاستعادة الخدمة - خاصةً عندما يكون هناك تلف كبير في أعمدة الطاقة والأسلاك ، كما حدث أثناء إعصار إيدا في لويزيانا في أغسطس 2021.

لا يزال يتعين على شركات الطاقة إنفاق الأموال في بناء وصيانة الشبكة لتقديم خدمة موثوقة. في بعض المناطق ، يتم نقل تكاليف صيانة الشبكة إلى العملاء من خلال رسوم ذروة الطلب ، مما يعني أن الأشخاص الذين ليس لديهم V2H - والذين من المرجح أن يكون لديهم دخل أقل - قد يتحملون حصة أكبر من هذه التكاليف من أولئك الذين لديهم V2H ، والذين سيتحملون حصة أكبر من هذه التكاليف. تجنب شراء ذروة الطاقة من الشبكة. هذا صحيح بشكل خاص إذا كان هناك الكثير من مالكي المركبات الكهربائية استخدام الألواح الشمسية على السطح لشحن بطاريات سياراتهم واستخدام تلك المركبات في ذروة الحلاقة.

ومع ذلك ، حتى مع V2H ، تعد السيارات الكهربائية سوقًا ضخمًا محتملًا للمرافق الكهربائية. يعتبر الشحن ثنائي الاتجاه أيضًا جزءًا لا يتجزأ من رؤية أوسع لـ شبكة كهربائية من الجيل التالي حيث تستهلك ملايين المركبات الكهربائية باستمرار الطاقة من الشبكة وتعيدها مرة أخرى - وهو عنصر أساسي في المستقبل المجهز بالكهرباء. أولاً ، على الرغم من ذلك ، سيحتاج مخططو الطاقة إلى فهم كيف يستخدم عملاؤهم V2H وكيف يمكن أن تؤثر على استراتيجياتهم للحفاظ على موثوقية الشبكة.

نبذة عن الكاتب

سيث بلومساكأستاذ الطاقة والاقتصاد البيئي والشؤون الدولية ، ولاية بنسلفانيا

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.