Vozila kot hranilniki električne energije

Zamisel, da bi vozila lahko uporabili kot hranilnike električne energije, ni nova, prvi koraki, ki bodo omogočili tudi uporabo v praksi, pa so bili storjeni šele v zadnjem času. Standardi za tovrstne rešitve so v delu, obstoječi predpisi pa za zdaj takšnih priklopov vozil še ne dopuščajo. Z razvojem tehničnih rešitev ter posledično standardizacije in ustreznih predpisov pa bo takšen način delovanja prej ali slej postal tudi del našega (mobilnega) vsakdana.

Osnovni pojmi

Glede na to, kako so vozila povezana z omrežjem oziroma priključena na omrežje, razlikujemo naslednje tri možnosti:

• vozilo do omrežja vehicle to grid (V2G)
  • Vozilo je vir energije, ki se pretaka v omrežje.
• vozilo do doma vehicle to home (V2H)
  • Energija iz vozila se uporablja za oskrbo gospodinjstva.
• vozilo do porabnika vehicle to load (V2L)
  • Energijo iz vozila uporabljamo za napajanje porabnikov ali za polnjenje drugih električnih vozil.

Da vozilo lahko uporabimo kot hranilnik električne energije, povezan s hišno inštalacijo oziroma z električnim omrežjem, mora polnilnik omogočati delovanje (polnjenje oziroma praznjenje baterij) v obe smeri. Takšen način delovanja oziroma priklopa mora omogočati tudi oprema, vgrajena v vozilu. Dvosmerni polnilniki so kompleksne naprave, ki pri polnjenju baterij vozila delujejo kot običajni polnilniki (usmerniki), pri porabi energije iz vozila pa kot razsmerniki. Cena takšnih elektronskih naprav je zato seveda višja od običajnih polnilnikov oziroma razsmernikov. V osnovi pa so takšne naprave zelo podobne običajnim polnilnikom/razsmernikom, ki jih v stavbah, na primer ob izpadu omrežja, uporabljamo kot vir nadomestnega napajanja. Za manjše moči so dvosmerni polnilniki enofazni, za večje moči pa se uporablja trifazni priklop. Dvosmerni polnilniki omogočajo tudi komunikacijo (odvisno od izvedbe) preko omrežij WiFi, Bluetooth, nekateri tudi preko mobilnih omrežij 3G/4G. Dvosmerne polnilnike potrebujemo pri načinih delovanja V2G in V2H, pri napajanju porabnikov ali polnjenju drugih vozil (način V2L) pa dvosmerni polnilnik ni potreben.

Pri priklopu vozila na električno omrežje lahko vozilo shranjuje presežke električne energije, bodisi iz omrežja ali iz lastne sončne elektrarne, in tako pomaga zmanjševati stroške za električno energijo. Takšen priklop oziroma uporabo vozila opišemo s kratico V2G oziroma vozilo do omrežja. Vozilo lahko uporabimo tudi kot vir nadomestnega napajanja (V2H), pri čemer elektronika izklopi hišo iz omrežja, avto pa deluje kot vir energije, ki oskrbuje gospodinjstvo. Na ta način lahko oskrbujemo manjše porabnike v hiši, lahko tudi ob izpadu električne energije in v podobnih primerih. Zmogljivost avtomobilskih baterij je glede na porabo v gospodinjstvu praviloma razmeroma velika, tako da vozilo lahko služi kot vir energije tudi več dni, če le poraba energije v gospodinjstvu ni prevelika. Čas avtonomnega delovanja pa je lahko še daljši, če tovrstno rešitev kombiniramo s sončno elektrarno.

Standardi za dvosmerno polnjenje

→ Celoten članek je objavljen v Elektrotehniški reviji številka 1/2023

Avtor:
mag. Denis Lenardič

Ne spreglejte pa tudi strokovnih predstavitev:

Nova zakonodaja na področju SAMOOSKRBE, obnovljivih virov & učinkovite rabe energije in električne mobilnosti – Vse na enem mestu

HRANILNIKI ELEKTRIČNE ENERGIJE – neodvisna in zanesljiva (samo)oskrba z električno energijo – Zadnje stanje tehnike in aktualna zakonodaja

POLNILNE POSTAJE ZA ELEKTRIČNA VOZILA – vse od postavitve do preizkušanja varnosti delovanja v 10-ih korakih – Nova zakonodaja in zadnje stanje tehnike na primerih iz prakse