Vehicle to Home: Η Hager Group και η AUDI AG ερευνούν αμφίδρομη φόρτιση
Με την ενσωμάτωση ηλεκτρικών οχημάτων στο εγχώριο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας για μείωση του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας, αύξηση της σταθερότητας του δικτύου και ταυτόχρονα βελτίωση του κλίματος – ο Όμιλος Hager και η AUDI AG επιδιώκουν το όραμά τους ως μέρος ενός καινοτόμου ερευνητικού έργου.
Το πρώτο εξάμηνο του 2020, το μερίδιο της πράσινης ηλεκτρικής ενέργειας ως ποσοστό του συνολικού μίγματος ηλεκτρικής ενέργειας στη Γερμανία, ξεπέρασε για πρώτη φορά το 50%. Καθώς το ποσοστό αυτό αυξάνεται, το βασικό δίλημμα που σχετίζεται με αυτές τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας παραμένει: πρώτον, το πρόβλημα ότι η ηλεκτρική ενέργεια δεν μπορεί να παρέχεται πάντα όταν απαιτείται και, δεύτερον, τις ηλιόλουστες μέρες και σε συνθήκες ισχυρού ανέμου, συχνά υπάρχει έλλειψη ικανότητας αποθήκευσης της παραγόμενης ενέργειας. Ως εκ τούτου, ο Όμιλος Hager ένωσε τις δυνάμεις του με την AUDI AG σε ένα ερευνητικό έργο που θα μπορούσε να συμβάλει σημαντικά στην επίλυση αυτού του διλήμματος: αμφίδρομη φόρτιση στο σπίτι, αλλιώς γνωστή ως Vehicle to Home ή V2H εν συντομία.
Η ιδέα είναι τόσο απλή, όσο και έξυπνη: η μπαταρία υψηλής τάσης του ηλεκτρικού οχήματος δεν φορτίζεται μόνο από την οικιακή παροχή ηλεκτρικής ενέργειας για χρήση ως πηγή ενέργειας για το όχημα, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως αποκεντρωμένο μέσο αποθήκευσης για το οικιακό δίκτυο ηλεκτροδότησης.
Σύμφωνα με τον Ulrich Reiner, ειδικό στην ηλεκτροκίνηση στο Hager Group, «Μια μπαταρία οχήματος μπορεί να αποθηκεύσει περίπου τόση ενέργεια, όση χρειάζεται ένα μέσο νοικοκυριό σε μια εβδομάδα». Η δυνατότητα αυτού του χώρου αποθήκευσης είναι επομένως σημαντική.
Στο μέλλον, η νέα υποδομή φόρτισης θα επιτρέπει, θεωρητικά, τη φόρτιση της μπαταρίας υψηλής τάσης ενός ηλεκτρικού οχήματος από οποιαδήποτε οικιακή σύνδεση, και επίσης την παροχή ενέργειας στο οικιακό δίκτυο ηλεκτροδότησης. Οι ιδιοκτήτες ακινήτων που παράγουν τη δική τους ηλεκτρική ενέργεια από φωτοβολταϊκά πάνελ ταράτσας, για παράδειγμα, θα μπορούν να την αποθηκεύουν στο αυτοκίνητό τους και στη συνέχεια να την επιστρέφουν στο σπίτι, όταν απαιτείται.
«Το V2H έχει μεγάλες δυνατότητες για τη μείωση του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας των νοικοκυριών και την αύξηση τόσο της σταθερότητας του δικτύου όσο και της ασφάλειας της παροχής σε περίπτωση διακοπής ρεύματος», εξηγεί ο Ulrich Reiner. «Η χρήση της μπαταρίας χιλιάδων ηλεκτρικών οχημάτων για να συμβάλει σημαντικά στην προστασία του κλίματος είναι ένα όραμα που μας έχει συναρπάσει από την αρχή».
Ένα τεχνικά πολύπλοκο έργο
Αυτό που ακούγεται απλό στη θεωρία, στην πραγματικότητα είναι εξαιρετικά τεχνικά περίπλοκο στην πράξη και απαιτεί τέλειο συντονισμό μεταξύ των διαφόρων τεχνικών στοιχείων – εξού και το κοινό έργο μεταξύ του Ομίλου Hager και της AUDI AG.
Ο Όμιλος της Hager, μέσω της θυγατρικής του E3/D3, ειδική σε φωτοβολταϊκούς οικιακούς σταθμούς, συνεισφέρει την τεχνική τεχνογνωσία πίσω από την υποδομή της φόρτισης, η οποία θα χρησιμοποιήσει την μπαταρία του πρωτότυπου οχήματος, που βασίζεται στο Audi e-tron, ως σύστημα αποθήκευσης ενέργειας για V2H. Ωστόσο, αυτή είναι μόνο η αρχή. Ένα αμφίδρομο σύστημα φόρτισης, που είναι κατάλληλο για καθημερινή χρήση, απαιτεί πολύ περισσότερα: ένα έξυπνο σύστημα διαχείρισης ενέργειας στο σπίτι για τη διαχείριση της ανταλλαγής ενέργειας με το όχημα όταν λάμπει ο ήλιος ή όταν απαιτείται ηλεκτρικό ρεύμα στο σπίτι και φυσικά έναν σταθμό φόρτισης. Ο Όμιλος Hager κατάφερε επίσης να προσφέρει κατάλληλες λύσεις από την γκάμα των προϊόντων του για αυτό. Η εφαρμογή του προτύπου χρέωσης CCS υποστηρίχθηκε από την συνεργαζόμενη εταιρεία των ΗΠΑ IoTecha.
Εστιάστε στην καταλληλότητα για καθημερινή χρήση
Οι προγραμματιστές έδωσαν μεγάλη σημασία στην καταλληλότητα για καθημερινή χρήση. «Η διατήρηση της κινητικότητας είναι προτεραιότητά μας. Η αμφίδρομη φόρτιση δεν πρέπει να επιβάλλει περιορισμούς στον πελάτη», εξηγεί ο Martin Dehm, τεχνικός διευθυντής του έργου για την αμφίδρομη φόρτιση στην AUDI AG.
«Το έξυπνο σύστημα διαχείρισης φόρτισης ελέγχει τη βέλτιστη χρήση της μπαταρίας και έτσι μεγιστοποιεί την οικονομική απόδοση ολόκληρου του συστήματος. Για τον πελάτη, η λειτουργία είναι εξαιρετικά απλή - συνδέστε το αυτοκίνητο και τα υπόλοιπα γίνονται αυτόματα.»
Συμβολή στην επιτυχία της ενεργειακής αλλαγής
Ο Ulrich Reiner είναι σίγουρος για τις δυνατότητες του έργου, «Στο μέλλον, ένας αυξανόμενος αριθμός νοικοκυριών θα έχει ένα αυτοκίνητο στο γκαράζ ή έξω από το σπίτι που θα μπορεί να αποθηκεύει ενέργεια που παράγεται από το δικό του φωτοβολταϊκό σύστημα στο σπίτι του». Συνδυάζοντας ένα φωτοβολταϊκό σύστημα με έναν οικιακό ηλεκτρικό σταθμό και μια μπαταρία αυτοκινήτου, οι ιδιοκτήτες θα μπορούν να είναι αυτάρκεις για μέρες - ενώ ταυτόχρονα θα ανακουφίζουν από την πίεση το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό θα συμβάλει σημαντικά στην επιτυχία της ενεργειακής αλλαγής.
Η ιδέα είναι τόσο απλή, όσο και έξυπνη: η μπαταρία υψηλής τάσης του ηλεκτρικού οχήματος δεν φορτίζεται μόνο από την οικιακή παροχή ηλεκτρικής ενέργειας για χρήση ως πηγή ενέργειας για το όχημα, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως αποκεντρωμένο μέσο αποθήκευσης για το οικιακό δίκτυο ηλεκτροδότησης.
Σύμφωνα με τον Ulrich Reiner, ειδικό στην ηλεκτροκίνηση στο Hager Group, «Μια μπαταρία οχήματος μπορεί να αποθηκεύσει περίπου τόση ενέργεια, όση χρειάζεται ένα μέσο νοικοκυριό σε μια εβδομάδα». Η δυνατότητα αυτού του χώρου αποθήκευσης είναι επομένως σημαντική.
Στο μέλλον, η νέα υποδομή φόρτισης θα επιτρέπει, θεωρητικά, τη φόρτιση της μπαταρίας υψηλής τάσης ενός ηλεκτρικού οχήματος από οποιαδήποτε οικιακή σύνδεση, και επίσης την παροχή ενέργειας στο οικιακό δίκτυο ηλεκτροδότησης. Οι ιδιοκτήτες ακινήτων που παράγουν τη δική τους ηλεκτρική ενέργεια από φωτοβολταϊκά πάνελ ταράτσας, για παράδειγμα, θα μπορούν να την αποθηκεύουν στο αυτοκίνητό τους και στη συνέχεια να την επιστρέφουν στο σπίτι, όταν απαιτείται.
«Το V2H έχει μεγάλες δυνατότητες για τη μείωση του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας των νοικοκυριών και την αύξηση τόσο της σταθερότητας του δικτύου όσο και της ασφάλειας της παροχής σε περίπτωση διακοπής ρεύματος», εξηγεί ο Ulrich Reiner. «Η χρήση της μπαταρίας χιλιάδων ηλεκτρικών οχημάτων για να συμβάλει σημαντικά στην προστασία του κλίματος είναι ένα όραμα που μας έχει συναρπάσει από την αρχή».
Ένα τεχνικά πολύπλοκο έργο
Αυτό που ακούγεται απλό στη θεωρία, στην πραγματικότητα είναι εξαιρετικά τεχνικά περίπλοκο στην πράξη και απαιτεί τέλειο συντονισμό μεταξύ των διαφόρων τεχνικών στοιχείων – εξού και το κοινό έργο μεταξύ του Ομίλου Hager και της AUDI AG.
Ο Όμιλος της Hager, μέσω της θυγατρικής του E3/D3, ειδική σε φωτοβολταϊκούς οικιακούς σταθμούς, συνεισφέρει την τεχνική τεχνογνωσία πίσω από την υποδομή της φόρτισης, η οποία θα χρησιμοποιήσει την μπαταρία του πρωτότυπου οχήματος, που βασίζεται στο Audi e-tron, ως σύστημα αποθήκευσης ενέργειας για V2H. Ωστόσο, αυτή είναι μόνο η αρχή. Ένα αμφίδρομο σύστημα φόρτισης, που είναι κατάλληλο για καθημερινή χρήση, απαιτεί πολύ περισσότερα: ένα έξυπνο σύστημα διαχείρισης ενέργειας στο σπίτι για τη διαχείριση της ανταλλαγής ενέργειας με το όχημα όταν λάμπει ο ήλιος ή όταν απαιτείται ηλεκτρικό ρεύμα στο σπίτι και φυσικά έναν σταθμό φόρτισης. Ο Όμιλος Hager κατάφερε επίσης να προσφέρει κατάλληλες λύσεις από την γκάμα των προϊόντων του για αυτό. Η εφαρμογή του προτύπου χρέωσης CCS υποστηρίχθηκε από την συνεργαζόμενη εταιρεία των ΗΠΑ IoTecha.
Εστιάστε στην καταλληλότητα για καθημερινή χρήση
Οι προγραμματιστές έδωσαν μεγάλη σημασία στην καταλληλότητα για καθημερινή χρήση. «Η διατήρηση της κινητικότητας είναι προτεραιότητά μας. Η αμφίδρομη φόρτιση δεν πρέπει να επιβάλλει περιορισμούς στον πελάτη», εξηγεί ο Martin Dehm, τεχνικός διευθυντής του έργου για την αμφίδρομη φόρτιση στην AUDI AG.
«Το έξυπνο σύστημα διαχείρισης φόρτισης ελέγχει τη βέλτιστη χρήση της μπαταρίας και έτσι μεγιστοποιεί την οικονομική απόδοση ολόκληρου του συστήματος. Για τον πελάτη, η λειτουργία είναι εξαιρετικά απλή - συνδέστε το αυτοκίνητο και τα υπόλοιπα γίνονται αυτόματα.»
Συμβολή στην επιτυχία της ενεργειακής αλλαγής
Ο Ulrich Reiner είναι σίγουρος για τις δυνατότητες του έργου, «Στο μέλλον, ένας αυξανόμενος αριθμός νοικοκυριών θα έχει ένα αυτοκίνητο στο γκαράζ ή έξω από το σπίτι που θα μπορεί να αποθηκεύει ενέργεια που παράγεται από το δικό του φωτοβολταϊκό σύστημα στο σπίτι του». Συνδυάζοντας ένα φωτοβολταϊκό σύστημα με έναν οικιακό ηλεκτρικό σταθμό και μια μπαταρία αυτοκινήτου, οι ιδιοκτήτες θα μπορούν να είναι αυτάρκεις για μέρες - ενώ ταυτόχρονα θα ανακουφίζουν από την πίεση το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό θα συμβάλει σημαντικά στην επιτυχία της ενεργειακής αλλαγής.
