Если вы планируете купить электромобиль в 2024 году, вам нужно сравнить цену моделей, запас хода и скорость зарядки. Но вам также следует спросить, способна ли машина обеспечить электроэнергией ваш дом в крайнем случае. Все большее число электромобилей, появляющихся на рынке, может использовать значительную энергию, запасенную в их батареях, для поддержания света во время отключения электроэнергии и снижения счетов за коммунальные услуги в случае резкого скачка тарифов.
Эта возможность «двунаправленной зарядки» также обещает превратить электромобили в важный источник энергии для коммунальных предприятий, пытающихся сбалансировать производство возобновляемой энергии и перебои в энергоснабжении, вызванные климатом. По мере роста продаж электромобилей коммунальные предприятия могут объединять батареи в виртуальные электростанции, чтобы избежать запуска электростанций, работающих на ископаемом топливе, в случае резких скачков спроса.
Согласно документу, опубликованному в сентябре некоммерческой организацией Smart Electric Power Alliance (SEPA), 2,1 миллиона электромобилей, которые сейчас ездят по дорогам США, имеют аккумуляторную батарею емкостью около 126 гигаватт-часов. Это в пять раз превышает объем аккумуляторной батареи, подключенной в настоящее время к сети.
«Потребность в резервном питании и устойчивости становится все более важной, поскольку мы видим все больше экстремальных погодных явлений и отключений электросетей в различных регионах США», — говорит Гарретт Фицджеральд, старший директор SEPA. Калифорния, например, регулярно страдает от отключений электроэнергии из-за лесных пожаров и аномальной жары. Четверть продаж новых автомобилей в штате теперь приходится на электромобили, а на долю электромобилей приходится более 40% продаж в некоторых почтовых индексах Bay Area.
Когда Ford выпустил свой электрический пикап F-150 Lightning в 2022 году, автопроизводитель рекламировал аккумуляторную батарею грузовика емкостью 131 киловатт-час, которая может обеспечивать питанием дом в течение нескольких дней при установке двунаправленного зарядного устройства и домашней системы управления электропитанием. С другой стороны, домашняя батарея Tesla Powerwall генерирует 13,5 кВтч.
«По сути, это 10 стационарных аккумуляторных батарей на одном грузовике», — говорит Райан О’Горман, руководитель стратегии бизнеса в сфере энергетических услуг компании Ford. Поскольку все больше людей работают из дома, двунаправленная зарядка также позволяет владельцам транспортных средств извлечь выгоду из дорогостоящего актива, который в противном случае простоял бы без дела на подъездной дороге, добавляет он.
Ioniq 5 от Hyundai Motor Co. и EV6 от Kia Corp. также оснащены двунаправленными батареями, как и EV 9, будущий полноразмерный внедорожник Kia. Компания General Motors недавно объявила, что ее новая линейка электромобилей Ultium будет двунаправленной. Nissan Leaf является двунаправленным, и Rivian заявила, что его грузовики и внедорожники оборудованы для двусторонней зарядки.
Слон в гараже — Tesla Inc. Компания, которая продает 61% электромобилей в США, ранее воздерживалась от двунаправленной зарядки. Но на мартовском мероприятии, посвященном Дню инвестора, исполнительный директор Tesla Дрю Баглино заявил, что ожидает, что автомобили компании будут иметь двустороннюю поддержку в течение двух лет. «Мы нашли способы обеспечить двунаправленность, при этом фактически снизив стоимость силовой электроники в автомобиле», — сказал Баглино.
Однако Илон Маск все еще выглядел несколько сомнительным. «Я не думаю, что многие люди будут использовать двунаправленную зарядку, если у вас нет Powerwall, потому что, если вы отключите машину от сети, ваш дом погаснет», — сказал он на встрече с инвесторами. Маск признал, что «в будущем есть некоторая ценность в качестве дополнительного источника энергии».
Покупка автомобиля с двусторонним движением — это лишь первый шаг к превращению вашего автомобиля в движущуюся силовую установку. Существуют разновидности двусторонней зарядки, и затраты и выгоды различаются.
Транспортное средство для загрузки (V2L)
V2L позволяет подключать приборы и гаджеты к электросети в автомобиле — скажем, кофеварку в кемпинге или электронные устройства во время отключения электроэнергии дома. Например, F-150 Lightning с увеличенным запасом хода представляет собой передвижной удлинитель, предлагающий розетку на 240 В в кузове грузовика, а также четыре розетки на 120 В, две розетки на 120 В в кабине и еще четыре в передней части багажника. .
Для V2L не потребуется дополнительного оборудования, разве что удлинителей.
Автомобиль-дом (V2H)
По словам Стива Косовски, менеджера по долгосрочному планированию и стратегии Kia America, когда инженеры Kia начали проектировать EV6 еще в 2016 году, они планировали в конечном итоге интегрировать автомобиль в дом, а затем в саму сеть.
«Они увидели, что потребности в хранении энергии будут огромными, поскольку сети по всему миру начнут переходить на все более и более устойчивую энергию», — говорит он. «Ветер и солнечная энергия действительно идут рука об руку с хранением энергии, и автомобиль, стоящий на подъездной дорожке, будет действительно важной частью этого процесса».
Первый шаг — подключить автомобиль к электрической системе дома, чтобы при отключении сети автомобиль автоматически начинал подавать резервное питание. Для этого требуется установка двунаправленного зарядного устройства, а также аппаратного и программного обеспечения для управления потоками энергии. Если у вас есть солнечная батарея на крыше и домашняя батарея, система домашней интеграции может гарантировать, что автомобиль и батарея заряжаются солнечной энергией в течение дня. Ночью или в другое время, когда тарифы на коммунальные услуги повышаются, автомобиль и аккумулятор могут поставлять в дом всю накопленную солнечную электроэнергию.
«Большинство электронов, которые генерировались в прошлом, использовались в тот момент, когда они генерировались, например, когда вы включаете выключатель света», — добавляет О’Горман из Ford. «Теперь, благодаря электромобилям и накопителям, у вас есть возможность взять этот электрон, удерживать его какое-то время и использовать, когда он станет более ценным.
Однако имейте в виду: в настоящее время вам придется заплатить дополнительную плату за включение V2H. По данным SEPA, зарядное устройство и система домашней интеграции для Ford F-150 Lightning стоят около 11 000 долларов США при установке компанией Sunrun, предпочтительным партнером Ford. Установка обычного зарядного устройства обойдется примерно в 2000 долларов.
Kia работает с испанской компанией Wallbox Chargers над разработкой двунаправленного зарядного устройства, которое, как ожидается, будет доступно в 2025 году. В июне GM анонсировала предстоящий набор продуктов для домашней интеграции, включая «Ultium Home Energy System», которая поставляется с зарядным устройством и устройством управления энергопотреблением. системой и стационарным аккумулятором. Цены не были объявлены, и GM не ответила на запросы об интервью.
Автомобиль для всего (V2X)
Некоторые коммунальные предприятия США запустили пилотные проекты по проверке возможности включения электромобилей в энергосистемы. В Калифорнии компания Pacific Gas & Electric Co. намерена привлечь 1000 владельцев электромобилей к двухлетней инициативе V2X. Первый этап проводится с владельцами F-150 Lightnings, чтобы PG&E могла оценить полезность транспортных средств для электроснабжения домов и в качестве резервного источника энергии.
Участники F-150 Lightning должны установить в своих домах двунаправленное зарядное устройство и систему домашней интеграции Sunrun. Они получают 2500 долларов на покрытие этих расходов, а также до 2175 долларов в виде дополнительных стимулов. Владельцы других электромобилей с двусторонним движением получат право на участие после того, как PG&E проверит автомобили и другие системы зарядки и управления энергопотреблением.
PG&E планирует начать подключение электромобилей к сети в 2024 году, что потребует установки дополнительного коммунального оборудования. «Мы хотим лучше понять, как электромобили могут поддерживать энергосистему и лучше интегрировать возобновляемые источники энергии», — говорит Лидия Крефта, директор PG&E по транспортировке экологически чистой энергии.
В настоящее время коммунальное предприятие разрабатывает структуру тарифов для компенсации коммерческим потребителям, которые отправляют электроэнергию в сеть из своих электропарков.
По словам Крефты, поскольку в ближайшие годы ожидается появление десятков миллионов электромобилей, спрос на электроэнергию, по прогнозам, удвоится. Одной из целей пилотного проекта является сбор данных о том, как использование виртуальной электростанции для аккумуляторов электромобилей может свести к минимуму необходимость строительства дополнительной инфраструктуры для зарядки этих транспортных средств. Коммунальное предприятие, в частности, хочет избежать строительства дорогостоящих пиковых газовых электростанций, которые включаются в работу только тогда, когда спрос резко возрастает.
Крефта отмечает, что на дорогах территории обслуживания PG&E уже достаточно электромобилей, чтобы обеспечить электроэнергией 430 000 жителей города Окленд в течение трех дней. «Мы думаем, что сможем обеспечить энергией Окленд на 25 дней» к 2030 году, — говорит она. «Мы можем воспользоваться гибкостью аккумуляторов электромобилей, чтобы обезуглероживать сеть с минимально возможными затратами».