Електрическите превозни средства ще заемат в бъдещата електрическа мрежа повече от ролята си на потребители: техните батерии ги превръщат в мобилни запаси от енергия и във временни енергийни източници. За това са необходими два основни елемента – комуникационният протокол ISO 15118 и тясното сътрудничество между всички участници на енергийния пазар.

Vehicle2Grid има голямо бъдеще благодарение на ISO 15118. Но за това са необходими сътрудничества между всички участници. Как това би изглеждало на практика, позволихме на изкуствения интелект да го онагледи веднъж. | Снимка: ИИ
Vehicle2Grid има голямо бъдеще благодарение на ISO 15118. Но за това са необходими сътрудничества между всички участници. Как това би изглеждало на практика, позволихме на изкуствения интелект да го онагледи веднъж. | Снимка: ИИ
2025-08-19

Според Международната енергийна агенция (IEA)* до 2030 г. по света ще бъдат между 200 и 300 милиона електрически превозни средства на пътищата – тенденцията е към растеж. По този начин тяхната им роля в интелигентно управляваните електроразпределителни мрежи – така наречените умни мрежи – става все по-значима. Електрическите превозни средства могат не само да приемат енергия, но и да я съхраняват и при нужда да върнат обратно в електроразпределителната мрежа. Така те действат като децентрализирани буферни запаси, за да балансират колебанията при вноса на възобновяеми енергийни източници и да повишат устойчивостта на мрежата. Техническата основа за този двупосочен обмен на енергия (Vehicle-to-Grid, накратко V2G) е комуникационният протокол ISO 15118.

ISO 15118: Технологичен активатор за двупосочно и интелигентно зареждане

Като междупроизводствен стандарт ISO 15118 дефинира комуникацията между електрическо превозно средство (EV), зарядната инфраструктура и – ако съществуват – бекенд системи като платформи за управление на енергията. Като част от системата за комбинирано зареждане (CCS) протоколът използва Powerline Communication (PLC) през зарядното кабел, за да се осигури безопасен и безпроблемен пренос на данни по време на зареждането.

С ISO 15118-20 за първи път е напълно поддържано двупосочното зареждане. Електрическите превозни средства могат гъвкаво да се интегрират като децентрализирани енергийни запаси в електроразпределителната мрежа. В така наречения режим V1G (поддържан от ISO 15118-2) – т.е. при планираното еднопосочно зареждане – може зареждането, например, да се пренасочи към мрежо-щадящи и по-изгодни времеви прозорци. Системата реагира динамично на сигнали като цените на тока, натоварването на мрежата или потребителските предпочитания.

Режимът V2G отива крачка по-напред: тук се улесняват и процеси на разреждане. Външни системи за управление на енергията могат на база текущи и прогнозираните условия на мрежата да вземат решения кога и колко енергия

да се зареди или върне в мрежата. Инфраструктурните оператори и операторите на мрежи получават нов инструмент за управление на натоварването на мрежата – например чрез целенасочено намаляване на зареждането или подаване на електроенергия в пикови часови периоди.

Нови бизнес модели за флоти

За операторите на флотилии в логистиката или в обществения транспорт това открива нови бизнес възможности: капацитетът на батериите на неизползваните превозни средства може временна да бъде предоставен на мрежата и да се използва като услуга за гъвкавост.

Освен това ISO 15118 осигурява криптирана комуникация, както и стандартизирана автоматична автентикация – основа за удобни Plug & Charge процеси на публични зарядни точки.

Общи стандарти създават истинска V2G-интероперабилност

За да се реализира V2G на скалируемо ниво, всички участници трябва да си сътрудничат тясно: производители на превозни средства, оператори на зарядни точки (CPOs), оператори на мрежи и доставчици на мобилни услуги. Техническата основа за това са интероперабилни стандарти, които в цялата системна среда позволяват единна комуникация.

Три основни протокола играят ключова роля:

ISO 15118: регулира комуникацията между автомобил (EV) и зарядна точка (EVSE), включително Plug & Charge и двупосочно пренос на енергия.

OCPP 2.x (Open Charge Point Protocol): дефинира интерфейса между зарядна точка (EVSE) и бекенд системата на CPO – и служи като универсален „език“ за управлението на зарядните станции. С очакваната през 2025 г. версия OCPP 2.1 ще се поддържат ISO 15118-20, както и разширени V2X функции като включване на децентрализирани енергийни източници (DER) и замяна на батерии.

OCPI (Open Charge Point Interface): стандартизира комуникацията между CPO и EMSP – например за роуминг и предоставяне на услуги през мрежовите граници.

Истинска V2G функция може да бъде икономически и технически целесъобразна само ако трите протокола са интегрирани. Само съвместното

внедряване от OEM, CPO и EMSP ще създаде необходимата интероперативност за мащабируема, интелигентна енергийна мрежа. Като опитен партньор по софтуерно инженерство Intellias подкрепя компаниите през целия жизнен цикъл на стойността – от съответствието със стандартите до разработването на интелигентни бекенд решения за Smart Charging и V2G.

Потенциалната роля на електрическите превозни средства като активни участници в стабилизирането на мрежата и като децентрализирани енергийни запаси е очевидна – и технологическата основа за това е до голяма степен налична. Но какво е състоянието на практическата реализация в индустрията?

V2G по света: регионални стратегии и предизвикателства

Все повече производители на автомобили оборудват електрическите си превозни средства със ISO 15118, като особено по-новите поколения модели. Възможността за V2G става нов стандарт. Но в реализацията се проявяват регионални различия:

Европа: Тук законодателните изисквания движат развитието на V2G – например чрез пакета „Fit for 55“, Регламента за инфраструктура за горива за алтернативи (AFIR) или ЕС указания за трансевропейската транспортна мрежа (TEN-V). Пилотни проекти в Нидерландия, Дания, Франция и Великобритания в момента тестват техническата и икономическата осъществимост.

САЩ: Пазарът е децентрализиран. Отделни щати, доставчици на електроенергия или компании инициират проекти. Програми за финансиране на EV и зарядна инфраструктура в някои щати правят V2G икономически по-атрактивен – въпреки липсата на федерална регулация.

Китай: Като най-големият пазар за EV, Китай следва държавно насочен и технологично фокусиран подход. Целта е използването на националния флот EV за стабилизиране на мрежата, покриване на нарастващите енергийни нужди и интеграция на възобновяеми енергийни източници. Ясен план за V2G е дефиниран – подпомогнат от тясно сътрудничество между правителството, държавните оператори на мрежа и местната индустрия за превозни средства и батерии.


 

Въпреки различните подходи, всички пазари се изправят пред сходни предизвикателства: високи разходи за двупосочни зарядни устройства, опасения относно деградацията на батериите и необходимостта от сигурни, устойчиви комуникационни интерфейси.

Инфраструктурата като пречка

Зарядната инфраструктура остава основно препятствие: докато страната на превозните средства се обновява бързо, голяма част от днес инсталираните зарядни станции все още използват по-стари, несъвместими системи. Въпреки че някои компоненти могат да бъдат надградени със софтуерен ъпдейт, на много места ще е необходима замяна на хардуера – с необходимите инвестиции и време.

Само малък брой производители – включително Siemens и ABB – в момента предлагат решения за зареждане с пълна поддръжка на ISO-15118. Дори когато отворени стандарти като OCPP и OCPI продължат да се развиват, пътят към пълна покритие V2G интеграция все още е дълъг.

Праксисеинс: V2G-проекти по света

Много участници вече тестват V2G в реални условия. Три примера показват разнообразието от възможни приложения:

В Утрехт (Нидерландия) флотилия от 500 Renault 5 с технология Mobilize-V2G се използва в модел за споделено ползване на автомобили (carsharing) – европейска премиера.

В Масачузетс училищен район използва двупосочни зарядни устройства, за да смекчи върховия товар през лятото и да генерира приходи.

И Ford предоставя чрез F-150 Lightning чрез „Intelligent Backup Power“ вече V2H. GM планира V2H да бъде въведен до 2026 г. за всички Ultium EVs. Nissan продължава да се доверява на V2G и през 2024 г. сертифицира двупосочно зарядно устройство на Fermata Energy.

Какво означава това?

V2G се възприема по целия свят като възможност и се реализира в първите проекти. Сега задача е да ускорим необходимите рамки и стандарти, за да могат участниците в проектите да преминат от пилотно към по-широки реализации – за което обаче всички трябва да работят