Могут ли электромобили спасти энергосистему? Калифорния может обязать использовать V2G с 2027 года

В Калифорнии был введен законопроект, который потребует от всех электромобилей возможности двусторонней зарядки начиная с 2027 модельного года.

Законопроект № SB 233, внесенный в Сенат Калифорнии сенатором Нэнси Скиннер, представляющей район Окленда, к северу от завода Tesla во Фримонте; его поддерживает множество организаций.

Он потребует, чтобы все новые электромобили были «двусторонне способными» к 2027 модельному году.

В законопроекте не дается конкретного определения «двусторонне способный», и он предписывает Энергетической комиссии Калифорнии созвать рабочую группу и подготовить отчет о двусторонних возможностях различных транспортных средств. Сюда, вероятно, войдет возможность «автомобиль-сеть» (vehicle-to-grid, V2G), что означает, что аккумулятор автомобиля может подавать энергию в электросеть (или в микросеть), почти так же, как домашняя солнечная система, когда она производит больше энергии, чем может потребить дом.

Реклама — прокрутите дальше для просмотра контента

Существуют и другие типы двустороннего использования для электромобилей, в частности «автомобиль-нагрузка» (vehicle-to-load, V2L) и «автомобиль-дом» (vehicle-to-home, V2H). V2L является наименее ограниченным типом и обычно имеет более низкую пиковую мощность — например, мощность 1,8 кВт у Kia Niro EV. V2H позволяет домовладельцам питать свой дом от аккумулятора автомобиля, подобно работе Tesla Powerwall или системы Ford «Intelligent Backup Power».

Другой общий термин для всего этого — «автомобиль-все» (vehicle-to-everything, V2X).

Законопроект призван помочь калифорнийской энергосистеме справиться с проблемами пиковых нагрузок. Поскольку изменение климата приводит к повышению температуры, энергосистема Калифорнии часто перегружается в самые жаркие летние дни, которых становится все больше. Что еще хуже, газотурбинные электростанции являются наиболее загрязняющими формами потребляемой в Калифорнии электроэнергии, и их необходимо использовать в пиковые часы для удовлетворения высокого спроса.

Электромобили могут стать решением этой проблемы, поскольку они могли бы функционировать как распределенная резервная система для энергосистемы. Благодаря стимулам для зарядки ночью (коммунальные службы предоставляют более низкие тарифы за ночную зарядку) и дополнительным стимулам для разрядки аккумулятора при высоком спросе, владельцы электромобилей могли бы помочь энергосистеме, воздуху, а также потенциально своему кошельку, покупая электроэнергию, когда она дешевая, и возвращая ее в сеть, когда она дорогая.

Калифорния уже начала стимулировать подключенные к сети системы хранения энергии, недавно изменив свою программу нетто-учета солнечной энергии. В рамках изменения, которое вызвало споры среди многих сторонников солнечной энергии на крышах, новое положение о нетто-учете 3.0 предоставило более высокие стимулы для стационарных аккумуляторных систем хранения энергии и меньше стимулов для обычных установок солнечных панелей на крышах без аккумуляторов.

Но автомобилей с поддержкой V2G пока очень мало. В настоящее время на рынке только один электромобиль полностью поддерживает V2G и имеет доступное зарядное устройство, открывающее эту возможность для парков. Это также самый старый электромобиль на рынке — Nissan Leaf, который был представлен в 2011 году и оснащен возможностью двусторонней зарядки с 2013 года. Но свое зарядное устройство он получил только в сентябре прошлого года, через несколько лет после выпуска и через четыре года после того, как Nissan сотрудничал с Fermata Energy для поставки этого зарядного устройства.

Другие автомобили имеют возможности V2L или V2H (или обещают иметь V2G в будущем), но в настоящее время только один полностью поддерживает V2G в США.

Законопроект уже прошел через два комитета (Транспорт и Энергетика, Коммунальные услуги и Связь), в ходе которых он был существенно смягчен. Предыдущие версии законопроекта также распространялись бы на все зарядные устройства для электромобилей, предусматривали бы специальные стимулы для двусторонне способных электромобилей и, возможно, требовали бы использования этих транспортных средств в соответствии с совместимыми стандартами, но все эти аспекты были исключены по мере внесения поправок в законопроект.

Далее он должен пройти через комитет по ассигнованиям, затем через Сенат и Ассамблею штата, и быть подписан губернатором — так что предстоит еще многое, и есть вероятность, что все может быть изменено новыми поправками.

Затем многие детали реализации будут оставлены на усмотрение Совета по управлению воздушными ресурсами Калифорнии, Энергетической комиссии Калифорнии и Комиссии по коммунальным услугам Калифорнии, а также рабочей группы, созванной для изучения этого вопроса. Это включает в себя возможность исключения определенных транспортных средств из требований, если будет установлено, что они не имеют «вероятного полезного двусторонне способного сценария использования».

Мнение Electrek

V2G на самом деле не получил широкого распространения среди потребителей, не только потому, что доступно не так много автомобилей, позволяющих это, но и потому, что им не так-то просто пользоваться. Вы не можете просто подключить свой автомобиль к розетке и использовать его — вам нужно подключение к сети, система, которая управляет зарядкой и разрядкой вашего автомобиля, и так далее.

До сих пор V2G скорее являлся объектом любопытства или потенциально чем-то для парков, имеющих большие объемы управляемой мощности, но не тем, чем потребители могли бы воспользоваться.

Система, подобная виртуальной электростанции Tesla, которая объединяет владельцев Powerwall в большой, автоматически управляемой резервной системе питания для сети (при этом принося владельцам Powerwall доход), облегчила бы потребителям использование своих автомобилей таким образом.

А наличие силы закона, требующее, чтобы все автомобили были способны на это, могло бы стать тем толчком, который необходим для их массового распространения. V2G определенно выигрывает от сетевого эффекта, когда он становится более полезным, чем больше людей участвует.

Нет никакого смысла в том, чтобы один человек разряжал свой автомобиль в сеть, но когда в этом участвуют *миллионы* автомобилей, можно было бы сгладить знаменитую «кривую утки», которая описывает дисбаланс между предложением и спросом на электроэнергию. Мы много слышим об «нерегулярности» как о проблеме ветровой и солнечной энергии, а хранении энергии в сети как о решении этой проблемы, так что возможность немедленно включить гигаватт-часы установленной емкости хранения, безусловно, помогла бы решить эту проблему.

И это может стоить огромных денег для энергосистемы. Это не только исключает использование пиковых электростанций, что дорого как экономически, так и экологически, но и экономит деньги на установке систем хранения энергии в сети и помогает избежать дорогостоящих и даже смертельных широкомасштабных отключений электроэнергии. Эти преимущества можно было бы рассматривать как компенсацию любых затрат на дополнительные стимулы для автомобилей с поддержкой V2G. Но многие из этих преимуществ достигаются просто зарядкой автомобиля в нужное время, что само по себе помогает сгладить пики и спады.

Вопрос стоимости важен. Это может увеличить стоимость электромобилей и, безусловно, стоимость установки зарядных устройств. Будет ли стимул достаточным, чтобы компенсировать потребителям это увеличение стоимости? Установит ли достаточное количество людей подключение к сети, чтобы сделать это полезным? И как они вообще могут это сделать, когда существует массовая очередь из людей, ожидающих установки подключения к сети?

И учитывая, что 2027 год так близок, есть ли у автопроизводителей время на реализацию этого, учитывая, что системе Nissan потребовалось более десяти лет, чтобы коммерчески доступное зарядное устройство с поддержкой V2G появилось в США? Вице-президент Tesla по силовым агрегатам и энергетике Дрю Баглино недавно заявил, что компания сможет обеспечить двустороннюю зарядку через два года, и сразу после этого генеральный директор Илон Маск добавил, что, по его мнению, никто не захочет использовать двустороннюю зарядку.

Это поднимает важный момент: пока неизвестно, примут ли автовладельцы то, что заряд их автомобиля контролируется алгоритмом. Люди уже одержимы покупкой автомобилей, имеющих гораздо больший запас хода, чем им нужно, поэтому, возвращаясь к автомобилю и обнаруживая, что в нем на 100 миль меньше, чем вы оставили, может встревожить некоторых владельцев. Это решаемо путем установки минимальных порогов в приложении, но это также может ограничить общую полезность системы для энергосистемы.

Хотя это отличная идея, которая может решить многие проблемы для Калифорнии и других регионов, мы можем увидеть, что ее будет трудно реализовать, если система не будет простой в использовании, простой в установке, и если люди не будут должным образом мотивированы использовать ее таким образом, который понятен публике, не разбирающейся в разнице между киловаттом и киловатт-часом. Регуляторам штата придется потрудиться, чтобы разработать эти правила к концу 2024 года, как описано в законопроекте, но если они сделают это правильно, это может наконец дать нам ту мечту о V2G, о которой мы так долго думали.