Согласно данным, опубликованным на новостном портале TechDaily, стремительный рост доли возобновляемых источников в энергобалансе, достигающий сегодня 90 процентов среди строящихся электростанций, порождает новую технологическую задачу. Солнечные и ветряные генераторы, зависящие от погодных условий, создают значительные колебания в энергоснабжении, что требует разработки эффективных систем хранения избыточной энергии. Одним из перспективных решений, как выяснилось, может стать использование парка электромобилей в качестве распределённого накопителя.
Пилотная инициатива, реализованная в американском штате Делавэр, продемонстрировала экономическую целесообразность такого подхода. Владельцы электромобилей получили возможность превращать свои транспортные средства в элементы гигантской коллективной батареи, накапливая электроэнергию в периоды её избытка и возвращая в сеть во время пикового спроса. Как показали расчёты, подобное участие в балансировке энергосистемы способно приносить автовладельцам дополнительный доход, исчисляемый тысячами долларов ежегодно.
Технический потенциал и экономические выгоды
Ключевым аргументом в пользу концепции является статистика использования личного транспорта. Исследования указывают, что среднестатистический электрокар находится в движении лишь 5 процентов времени, тогда как в остальные часы он простаивает на парковке, зачастую будучи подключённым к зарядной станции. Именно этот огромный неиспользуемый ресурс предлагается задействовать для стабилизации сети. Уиллетт Кемптон из Университета Делавэра, руководивший проектом, поясняет, что вместо дорогостоящего строительства крупных аккумуляторных ферм энергокомпании могли бы балансировать нагрузку, забирая энергию от автомобилей утром и вечером, а затем пополняя их заряд в течение дня.
«Электромобиль, включённый в сеть 95 процентов времени, когда он не ездит, может обеспечить запас энергии для сети примерно за одну десятую стоимости создания аккумуляторов», — заявил Кемптон в интервью TechDaily. По его мнению, такая система не только повышает надёжность энергоснабжения, но и создаёт условия для более масштабного внедрения нестабильных возобновляемых источников. Владельцы транспортных средств, продавая электроэнергию с наценкой в пиковые часы, получают прямую финансовую выгоду, одновременно экономя средства всей энергосистемы.
В рамках демонстрационного проекта четыре электромобиля марки Ford, принадлежащие энергетической компании Delmarva Power, были специально модернизированы для возможности подачи электроэнергии обратно в сеть. Этот эксперимент стал практической проверкой технической осуществимости двустороннего энергообмена между транспортным средством и общей инфраструктурой.
Однако, как отмечает TechDaily, несмотря на очевидные перспективы, в автопромышленности отсутствует единое мнение относительно оптимального способа реализации данной технологии. Ведущие автомобильные компании расходятся в подходах к техническим стандартам, протоколам связи и бизнес-моделям, что создаёт вызов для её широкомасштабного внедрения. Таким образом, будущее распределённых энергоресурсов на базе электромобилей будет зависеть не только от успеха пилотных программ, но и от способности индустрии выработать общие решения.
ергии обратно в энергосистему посредством зарядки от автомобиля к сети (V2G). Кемптон и его коллеги следили за зарядкой V2G в течение 2025 года. Учитывая количество электроэнергии, подаваемой автомобилями в сеть, каждый электромобиль мог бы зарабатывать до 3359 долларов в год, если бы эта энергия продавалась по рыночной цене.
Когда Кемптон стал одним из первых, кто исследовал V2G еще в 1997 году, это имело настолько большой смысл, что он думал, что через несколько лет это станет коммерческой реальностью. Но почти 30 лет спустя V2G в основном существует в нескольких тестовых программах в США, Европе, Японии и Китае.
Основная причина этого заключается в том, что изменение направления потока энергии из сети в автомобиль оказывается на удивление сложным, поскольку требует от автопроизводителей, коммунальных компаний и правительств изменить свой подход к электромобилям, говорит Кемптон.
Самая большая проблема заключается в том, что электросети работают в основном или исключительно на электричестве переменного тока (AC), в то время как большинство бытовых устройств, включая электромобили, преобразуют этот переменный ток в электричество постоянного тока (DC), когда они получают энергию из розетки. Чтобы электромобиль мог поставлять электроэнергию в сеть, энергию необходимо преобразовать обратно в переменный ток.
Чтобы сделать это, не поражая никого электрическим током, компоненты V2G должны быть изготовлены в соответствии со стандартами безопасности. Самый простой способ настроить V2G в настоящее время — это установить настенное зарядное устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный в соответствии со стандартами, разработанными для того, чтобы солнечные панели могли питаться от сети. Несколько автомобильных компаний, в том числе Volkswagen и Nissan, предлагают на некоторых рынках настенные зарядные устройства, которые делают это.
Но эти настенные зарядные устройства могут стоить тысячи долларов. Поэтому такие компании, как Tesla, BYD и Renault, начали разрабатывать электромобили, преобразующие постоянный ток в переменный внутри самого автомобиля, а Кемптон и другие работают над новыми стандартами безопасности для зарядных устройств переменного тока. По словам Кемптона, если эта технология получит широкое распространение, она сможет обеспечить V2G, увеличив при этом лишь несколько сотен долларов к стоимости автомобиля.
В настоящее время существует конкуренция между DC V2G, как у Volkswagen, и AC V2G, как у Tesla. По мнению Алекса Шоха из британского ритейлера электроэнергии Octopus Energy, это похоже на войну форматов между видеокассетами VHS и Betamax в 1980-х годах. Betamax предлагал лучшее качество, подобно зарядным устройствам постоянного тока, которые более эффективны. Но проигрыватели VHS были намного дешевле, как и зарядные устройства переменного тока, и в конечном итоге VHS доминировали на рынке.
«Мы считаем, что существует период времени, когда рынок может иметь дело с двумя разными стандартами, но для того, чтобы действительно масштабироваться и выйти на массовый рынок, вам придется согласовать один», — говорит Шох. «Мы — прочная команда… AC».
Но для того, чтобы водители захотели потратить хотя бы несколько сотен дополнительных долларов на установку V2G, должен быть установлен тариф обратного выкупа, который позволит им зарабатывать деньги на поставке энергии в сеть. В 2024 году Octopus запустила первый в Великобритании тариф V2G, хотя пока немногие автовладельцы могут им воспользоваться. С этой целью компания также заключила партнерское соглашение с BYD, чтобы позволить потребителям арендовать зарядное устройство и электромобиль, оборудованный для переменного тока V2G.
«Многие производители, электромобили, которые они выпускают на дороги, поддерживают V2G, или следующее поколение, которое отправляется в путь сегодня или завтра, будет таким же», — говорит Шох. «И у вас внезапно появятся гигаватты мощности, которые будут распределены по всей стране».
Внедрение V2G может помочь сбалансировать спрос и предложение в сети в режиме реального времени. Но по мере того, как все больше электромобилей с зарядными устройствами V2G начнут подключаться к сети, это также увеличит нагрузку на существующую систему электроснабжения. В результате V2G, вероятно, заставит страны модернизировать свои электросети.
Недавнее исследование показало, что для стран было бы более рентабельно модернизировать свои сети сразу, а не обновлять их постепенно по мере постепенного расширения V2G. По мнению ведущего автора исследования Лянцай Сюй из Национального университета Сингапура, страны должны «подготовить энергетическую систему на очень ранней стадии» к грядущей революции V2G.
«Я был удивлен, потому что думал, что V2G может стать серебряной пулей, он может решить все», — говорит соавтор Зию Сонг, также работающий в Национальном университете Сингапура. «[Но] разрыв довольно значителен. Нам необходимо прилично модернизировать нашу энергосистему, [чтобы] мы могли удовлетворить такой большой спрос на электрозарядку».