Električna vozila dugo su posmatrana prvenstveno kao zamjena za automobile sa motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem. Međutim, razvoj tehnologije i rast udjela obnovljivih izvora energije postepeno mijenjaju njihovu ulogu. Baterije u električnim automobilima danas se sve više vide kao potencijalno važan dio elektroenergetskog sistema, i to ne samo kao sredstvo za skladištenje energije za potrebe vožnje, već i kao alat za stabilizaciju mreže.
Upravo na toj ideji zasniva se koncept poznat kao Vehicle-to-Grid, odnosno V2G tehnologija. Riječ je o sistemu koji omogućava da električni automobil ne samo preuzima električnu energiju iz mreže, već i da je, kada je potrebno, vraća nazad u elektroenergetski sistem.
Električni automobil tako postaje mobilna baterija, sposobna da skladišti višak energije i kasnije ga ustupi mreži u trenucima povećane potrošnje ili smanjene proizvodnje iz obnovljivih izvora.
Dvosmjerno punjenje
Osnova V2G sistema je takozvano dvosmjerno punjenje. Za razliku od klasičnog procesa, gdje energija teče samo iz mreže prema vozilu, ovdje je tok energije moguć u oba smjera.
Kada postoji višak električne energije, na primjer tokom sunčanog dana sa intenzivnom proizvodnjom iz solarnih elektrana ili tokom noći kada vjetroelektrane proizvode više nego što se troši, električni automobil puni svoju bateriju. Kasnije, u periodima povećane potrošnje, dio te energije može se vratiti nazad u mrežu.
Da bi takav sistem funkcionisao, potrebno je da vozilo podržava dvosmjerno punjenje, ali i da postoji odgovarajuća infrastruktura. Posebni punjači, pametna brojila i digitalni sistemi upravljanja omogućavaju koordinaciju između vozila, punionice i elektroenergetske mreže.
U praksi, sistem kontinuirano prati stanje mreže, cijene električne energije i potrebe korisnika. Vlasnik vozila, na primjer, može unaprijed definisati minimalni nivo napunjenosti baterije kako bi automobil uvijek bio spreman za vožnju.
Razlika između Vehicle-to-Grid i Vehicle-to-Home sistema
Paralelno sa V2G konceptom razvija se i Vehicle-to-Home, odnosno V2H sistem. Dok V2G podrazumijeva vraćanje energije u elektroenergetsku mrežu, V2H se odnosi na korišćenje baterije električnog vozila za potrebe domaćinstva. To zapravo znači da električni automobil može postati kućni sistem za skladištenje energije. Vozilo se povezuje sa kućnim elektroinstalacijama putem dvosmjernog punjača, pa energija uskladištena u bateriji može napajati domaćinstvo kada je to potrebno.
Takav pristup posebno je zanimljiv domaćinstvima koja imaju solarne panele. Višak energije proizveden tokom dana može se skladištiti u bateriji automobila, a zatim koristiti u večernjim satima, kada je potrošnja najveća. Na taj način domaćinstva mogu povećati sopstvenu energetsku nezavisnost i smanjiti troškove električne energije.
V2G postaje važan za energetsku tranziciju
Jedan od najvećih izazova savremenog elektroenergetskog sistema jeste činjenica da obnovljivi izvori energije ne proizvode struju onda kada je ona nužno potrebna. Solarna energija uglavnom se proizvodi tokom dana, dok je potrošnja često najveća u večernjim satima. Energija vjetra može biti dostupna tokom noći, kada je potražnja niža. Upravo zbog toga elektroenergetski sistemi traže nove načine za balansiranje proizvodnje i potrošnje.
V2G tehnologija pokušava odgovoriti upravo na taj problem. Električna vozila mogu apsorbovati višak energije u trenucima povećane proizvodnje i vratiti je u sistem kada mreži nedostaje električne energije. Na taj način povećava se fleksibilnost sistema i olakšava integracija obnovljivih izvora energije.
Hiljade povezanih električnih vozila potencijalno mogu funkcionisati kao jedna velika virtuelna elektrana. U pozadini svega nalaze se digitalne platforme koje povezuju veliki broj vozila i koordiniraju njihovo ponašanje u skladu sa potrebama mreže.
Međutim, iako se V2G smatra veoma perspektivnim rješenjem, njegova šira primjena i dalje zavisi od razvoja infrastrukture i regulatornog okvira.
Prije svega, potrebna su vozila koja podržavaju dvosmjerno punjenje, ali i specijalizovani punjači koji omogućavaju protok energije u oba smjera. Uz to, neophodna su pametna brojila koja precizno mjere i evidentiraju tokove električne energije. Važnu ulogu imaju i komunikacioni standardi poput ISO 15118, koji omogućavaju razmjenu podataka između vozila, punjača i elektroenergetske mreže.
Poseban segment predstavljaju takozvani agregatori, digitalne platforme koje povezuju veliki broj vozila i omogućavaju njihov zajednički nastup na energetskom tržištu.
Korist za građane i energetske kompanije
Za vlasnike električnih vozila, V2G otvara mogućnost dodatne finansijske koristi. Energija uskladištena u bateriji više nije namijenjena samo vožnji, već može postati i dio tržišta električne energije. Drugim riječima, vlasnik vozila mogao bi ostvarivati prihod vraćanjem energije u mrežu u trenucima kada je ona najpotrebnija.
Sa druge strane, energetske kompanije dobijaju novi izvor fleksibilnosti bez potrebe za velikim dodatnim ulaganjima u stacionarne baterijske sisteme ili nove elektrane. Što je više električnih vozila povezano na mrežu, to raste i ukupni kapacitet za skladištenje energije.
Za elektroenergetski sistem u cjelini to znači veću stabilnost i manju potrebu za elektranama na fosilna goriva koje se danas često koriste za balansiranje mreže.
Izazovi koji još nijesu riješeni
Ipak, nije sve tako lako i jednostavno. Iako tehnologija napreduje, postoji više otvorenih pitanja.
Jedna od najčešćih dilema odnosi se na trajanje baterija. Dodatni ciklusi punjenja i pražnjenja teoretski mogu ubrzati njihovo habanje. Međutim, savremeni sistemi upravljanja nastoje minimizovati taj efekat optimizacijom načina korišćenja baterije.
Problem predstavlja i činjenica da dvosmjerni punjači još nijesu široko dostupni, dok se standardi i tehnička rješenja i dalje razvijaju.
Dodatni izazov su regulatorni okviri. Mnoge države još nijesu jasno definisale na koji način će ovakvi sistemi učestvovati na tržištu električne energije, niti kako će korisnici biti finansijski kompenzovani za energiju koju vraćaju u mrežu.
Na kraju, važna je i spremnost građana da prihvate ovakav koncept. Sistemi moraju biti jednostavni za korišćenje, pouzdani i transparentni kako bi stekli povjerenje korisnika.
Ali, u svakom slučaju, sa rastom broja električnih vozila raste i potencijal V2G tehnologije. Milioni automobila mogli bi u budućnosti predstavljati jedan od najvećih sistema za skladištenje energije na svijetu. Takav razvoj mogao bi značajno promijeniti način funkcionisanja elektroenergetskih sistema. Električna vozila više ne bi bila samo sredstva za prevoz, već aktivni dio energetske infrastrukture.
Vehicle-to-Grid zbog toga se sve češće posmatra kao jedan od ključnih elemenata održivog i fleksibilnog energetskog sistema budućnosti.
Jasmin Murić
Naslovna fotografija: Elli
