همه چیز درباره فناوری V2H در خودروهای برقی

با افزایش پذیرش خودروهای برقی، فناوری مرتبط با این خودروها دائما در حال پیشرفت است و اتفاقات مثبت قابل توجهی در این حوزه در حال اتفاق افتادن است تا بتوان انتقال به سمت حمل‌ونقل پایدار را کاربردی‌تر و آسان‌تر ساخت. یکی از فناوری‌های جدیدی که باعث می‌شود تا خودروهای برقی بیش از پیش کاربردی‌تر شوند، فناوری V2H یا Vehicle-to-Home است. این فناوری رویکردی نوآورانه به شمار می‌رود که جریان انرژی دوطرفه بین خودروهای برقی و خانه‌ها را آسان می‌سازد و مزایای بسیاری را برای صاحبان خودروهای برقی و شبکه انرژی فراهم می‌سازد.

در این مطلب به توضیح کامل فناوری Vehicle-to-Home، مزایای و چالش‌های استفاده از این فناوری می‌پردازیم.

فناوری V2H چیست؟

فناوری V2H یا همان Vehicle-to-Home که به فارسی «خودرو به خانه» ترجمه می‌شود، خودروهای برقی را قادر می‌سازد تا نه تنها برای شارژ از برق شبکه استفاده کنند، بلکه در صورت نیاز، انرژی الکتریکی را به خانه انتقال دهند. این اتفاق از طریق یکپارچه‌سازی سخت‌افزار و نرم‌افزارهای تخصصی متعدد امکان‌پذیر می‌شود و به باتری خودرو اجازه می‌دهد تا به طور یکپارچه با سیستم الکتریکی خانه تعامل برقرار کند. با بهره‌گیری از زیرساخت‌های موجود خودروهای برقی، فناوری V2H راهکاری انعطاف‌پذیر و پایدار برای مدیریت تقاضا و عرضه انرژی را ارائه می‌دهد.

نحوه کارکرد فناوری V2H

فناوری V2H از طریق تعامل پیچیده میان خودروهای برقی، سیستم‌های انرژی خانگی (مثل پنل‌های خورشیدی، باتری‌ها و کنتورهای هوشمند) و زیرساخت‌های برق موجود عمل می‌کنند.

در ساعات غیراوج مصرف یا زمانی که تولید انرژی الکتریکی با منابع تجدیدپذیر بیشتر است، خودروهای برقی از شبکه یا از منابع تجدیدپذیر خانگی مثل پنل‌های خورشیدی شارژ می٬‌شوند.

باتری‌های شارژ شده خودروی برقی به عنوان واحدهای ذخیره‌سازی عمل می‌کند و انرژی اضافی را تا زمانی که به آن نیاز شود، در خود نگه می‌دارند.

هنگام اوج تقاضا یا در طول زمان قطعی شبکه، انرژی ذخیره‌شده در باتری خودروهای برقی می‌تواند برای تامین برق لوازم خانگی یا انتقال مجدد به شبکه برق مورد استفاده قرار بگیرد.

علاوه بر این، سیستم‌های V2H می‌توانند خدمات جانبی مثل تنظیم فرکانس و متعادل‌سازی بار را به شبکه ارائه دهند تا به پایداری و قابلیت اطمینان شبکه کمک کنند.

تمامی این فرآیندها با استفاده از الگوریتم‌های هوشمند و پروتکل‌های ارتباطی انجام می‌شود تا سیستم‌های V2H استفاده کارآمدی از منابع انرژی داشته باشند و نیازهای مالک خودرو و اپراتور شبکه در اولویت قرار بگیرد.

اجزای کلیدی و زیرساخت مورد نیاز فناوری V2H

پیاده‌سازی فناوری V2H به چندین مؤلفه نیاز دارد:

• شارژرهای دوطرفه برای فعال‌کردن جریان الکتریسیته در هر دو جهت تا باتری بتواند برق را در خانه یا شبکه تخلیه کند.
• سیستم مدیریت انرژی هوشمند تا با تنظیم تعامل بین خودروهای برقی، سیستم‌های انرژی خانگی و شبکه بتوانند مصرف انرژی را بر اساس داده‌هایی که در لحظه دریافت می‌کنند و ترجیحات کاربر، بهینه سازند.
• شبکه‌های ارتباطی قوی که یکپارچگی و هماهنگی میان اجزای مختلف اکوسیستم V2H ساده‌تر شود و پاسخ به موقع به سیگنال‌های شبکه و دستورات کاربر ممکن شود.
• رابط‌های بصری مثل اپلیکیشن‌های موبایل یا پورتال‌های وب تا دارندگان خودروهای برقی بتوانند بر جریان انرژی نظارت کنند، تنظیمات را تغییر دهند و عملیات V2H را از دور کنترل کنند. این مورد باعث بهبود تجربه و تعامل کاربر در این فرآیند می‌گردد.

فناوری V2H چه مزایایی دارد؟

انعطاف‌پذیری انرژی

فناوری V2H در هنگام قطع برق کاربرد بسیاری دارد. این فناوری با ارائه برق پشتیبان از انرژی ذخیره‌شده در باتری خودروهای برقی، افراد را قادر می‌سازد تا حتی زمانی که شبکه خاموش است، برق داشته باشند و انعطاف‌پذیری انرژی در جوامع افزایش بیابد.

صرفه‌جویی در هزینه

استفاده از باتری خودروهای برقی برای تامین نیازهای منزل می‌تواند به صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه‌ها برای صاحبان خانه منجر شود. با استفاده از انرژی ذخیره‌شده در خودروهای برقی می‌توان در دوره‌های اوج مصرف یا زمانی که برق با قیمت بالاتری عرضه می‌شود، وابستگی را به برق تامین‌شده از شبکه کاهش داد.

تاثیرات زیست‌محیطی

فناوری V2H نقش مهمی در کاهش ردپای کربن و بهبود پایداری ایفا می‌کند. سیستم‌های V2H با استفاده از انرژی ذخیره‌شده در باتری خودروهای برقی برای تامین انرژی خانه‌ها، وابستگی به سوخت‌های فسیلی برای تولید برق را کاهش می‌دهند. این اتفاق باعث می‌شود تا انتشار گازهای گلخانه‌ای نیز کاهش بیابد و محیط زیست دچار آسیب‌های کمتری شود. در واقع فناوری V2H روشی برا ادغام خودروهای برقی در اکوسیستم انرژی است که به آینده انرژی پایدارتر کمک می‌کند.

فناوری V2H و چالش‌ها

حفاظت از داده‌ها و شبکه: نگرانی‌های امنیتی ناشی از تهدیدات سایبری و نقض داده‌ها نیز یکی دیگر از چالش‌هایی است که با پرداختن به آن می‌توان اعتماد مصرف‌کننده را افزایش داد. اجرای تدابیر امنیتی قوی و شیوه‌های شفاف مدیریت داده‌ها باعث می‌شود تا این نگرانی‌ها کاهش بیابند و پذیرش فناوری‌های نوظهور در جهت پایدارسازی حمل‌ونقل با سرعت بیشتری ترویج یابد.

تخریب باتری: با افزایش تعداد چرخه‌های شارژ  و دشارژ ممکن است روند تخریب باتری خودروهای برقی تسریع شود. البته پیش‌بینی می‌شود این اتفاق که ناشی از کنترل یک عامل خارجی بر باتری است، با پیشرفت در فناوری خودروهای برقی به راحتی قابل حل باشد.

استانداردها: فناوری خودرو به خانه در حال حاضر وجود دارد اما ادغام کامل فناوری V2H هنوز به طور کامل در بازار اتحادیه اروپا اجرا نشده است. برای این اتفاق لازم است مقررات، بودجه عمومی و استانداردها بهبود یابند تا پذیرش گسترده این فناوری با سرعت بیشتری انجام گردد.

با پرداختن به این چالش‌ها و همکاری میان اپراتورهای شبکه، تولیدکنندگان خودرو، دارندگان خودروهای برقی و ارائه دهندگان انرژی می‌توان اطمینان پیدا کرد که فناوری V2H برای همه کاربردی و سودمند خواهد بود و فناوری V2H را به بهترین شکل ممکن در سبک زندگی افراد ادغام کرد.

V2G و V2H چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟

شاید در گذشته اسم فناوری V2G یا خودرو به شبکه به گوش شما خورده باشد و البته در گذشته نیز مطلبی برای توضیح این فناوری در وبسایت منتشر کرد‌ایم که با مراجعه به این لینک می‌توانید آن را مطالعه کنید. این فناوری در واقع چیزی شبیه V2H است و دسترسی به برق در ساعات اوج مصرف را آسان‌تر می‌سازد. اما V2G و V2H دارای تفاوت‌هایی نیز هستند که در ادامه به توضیح آن‌ها پرداخته‌ایم.

فناوری‌های V2G و V2H هردو به خودروهای برقی و تعامل آن‌ها با شبکه برق مرتبط هستند اما اهداف متفاوتی دارند. V2G به توانایی یک وسیله نقلیه برقی برای تخلیه انرژی ذخیره‌شده به شبکه اشاره دارد. به این معنا که خودروهای برقی در دوره‌های اوج مصرف می‌توانند انرژی الکتریکی مازاد ذخیره‌شده در باتری خود را به شبکه برگردانند. این اتفاق به تثبیت شبکه کمک می‌کند و درآمدی را برای صاحب خودرو نیز به همراه دارد. البته فناوری V2G به زیرساختی دوطرفه نیاز دارد که به انرژی اجازه می‌دهد هم وارد باتری خودرو شود و هم از آن خارج شود.

اما فناوری V2H همانطور که در بالا توضیح دادیم، شامل استفاده از یک خودروی برقی به عنوان منبع انرژی برای یک خانه یا ساختمان می‌شود. با استفاده از این روش، خودروهای برقی مجهز به فناوری V2H قادرند در زمان‌های قطع برق یا ساعات اوج مصرف، برق مورد نیاز لوازم خانگی یا حتی برق پشتیبان برای کل خانه را تامین کنند. سیستم‌های V2H معمولا نیازمند تجهیزات خاصی مثل شارژر دوطرفه و سیستم مدیریت انرژی خانه هستند تا امکان انتقال برق از خودرو به خانه را فراهم سازند.

فناوری V2H، خودروهای برقی و آینده‌ای امیدوارکننده

فناوری V2H رویکردی است برای تحول مدیریت انرژی که باعث می‌شود استفاده از خودروهای برقی با کارایی بسیار بیشتری همراه باشد. انتخاب فناوری‌هایی که در جهت پایدارسازی محیط زیست شکل گرفته‌اند به شما کمک می‌کند تا در کنار صرفه‌جویی در هزینه در درازمدت و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی، بتوانید از محیط زیست نیز مراقبت کنید. در نهایت باید بگوییم که فناوری V2H نیز راهکاری امیدوارکننده به شمار می‌رود که ارزش خودروهای برقی برای انتقال به سمت آینده‌ای با انرژی‌های پایدار را به حداکثر می‌رساند و نقش مهمی در آینده سیستم‌های انرژی هوشمند ایفا می‌کند.