За даними Міжнародного енергетичного агентства (IEA)* до 2030 року у світі на дорогах буде від 200 до 300 мільйонів електричних транспортних засобів — з тенденцією зростання. Таким чином їх роль у розумно керованих електромережах — так званих Smart Grids — стає все більш значущою. Електромобілі можуть не лише приймати енергію, але й зберігати її та за потреби повертати її в електромережу. Вони таким чином виступають як децентралізовані буферні сховища, щоб згладжувати коливання подачі відновлюваної енергії та підвищувати стабільність мережі. Технічна основа для цього двостороннього обміну енергією (Vehicle-to-Grid, скор. V2G) — це протокол зв'язку ISO 15118.
ISO 15118: технологічний чинник, що забезпечує двостороннє та розумне заряджання
Як стандарт між виробниками ISO 15118 визначає взаємодію між електричним автомобілем, зарядною інфраструктурою та — за наявності — бекенд-системами, такими як платформи управління енергією. Як частина Combined Charging System (CCS) протокол використовує Powerline Communication (PLC) через зарядний кабель, щоб забезпечити безпечну та плавну передачу даних під час заряджання.
З ISO 15118-20 вперше повністю підтримується двостороннє заряджання. Електромобілі завдяки цьому можуть гнучко інтегруватися як децентралізовані енергосховища до електромережі. У так званому режимі V1G (підтримується ISO 15118-2) — тобто під час запланованого одностороннього заряджання — зарядний процес може, наприклад, переміщуватися в часові вікна, що мінімізують навантаження на мережу та є дешевшими. Система під час цього динамічно реагує на сигнали, такі як ціни на електроенергію, навантаження мережі або уподобання користувача.
Режим V2G робить ще один крок далі: тут також можливі процеси розряду. Зовнішні системи управління енергією можуть на основі поточних та прогнозованих умов енергосистеми приймати
рішення, коли і скільки енергії потрібно зарядити або повернути в мережу. Інфраструктурні та мережеві оператори отримують з цим новий інструмент для керування навантаженням мережі — наприклад шляхом цілеспрямованого зменшення потужності зарядки або подачі електроенергії у пікові години.
Neue Geschäftsmodelle für Flotten
Для операторів флотів у логістиці або громадському транспорті це відкриває нові можливості для бізнесу: ємність батарей невикористовуваних транспортних засобів може тимчасово надаватися в мережу та продаватися як сервіс гнучкості.
Крім того ISO 15118 забезпечує захищену комунікацію та стандартизовану автоматичну аутентифікацію — основа для зручних Plug & Charge-зарядних процедур на відкритих зарядових станціях.
Спільні стандарти створюють справжню взаємодію V2G
Для масштабованої реалізації V2G всі задіяні учасники повинні тісно співпрацювати: виробники транспортних засобів, оператори зарядних станцій (CPOs), оператори мереж та постачальники мобільних послуг. Технічна база для цього — це інтероперабельні стандарти, які забезпечують єдину комунікацію по всій системній ландшафті.
Три основні протоколи відіграють тут ключову роль:
ISO 15118: регулює взаємодію між транспортним засобом (EV) та зарядною точкою (EVSE), включаючи Plug & Charge та двосторонній обмін енергією.
OCPP 2.x (Open Charge Point Protocol): регулює інтерфейс між зарядною точкою (EVSE) та бекенд-системою CPO — і слугує як універсальна „мова“ для управління зарядками. Очікувана у 2025 році версія OCPP 2.1 також підтримуватиме ISO 15118-20 та розширені функції V2X, такі як інтеграція децентралізованих джерел енергії (DER) та заміна батарей.
OCPI (Open Charge Point Interface): стандартизує комунікацію між CPO та постачальниками послуг електромобільності (EMSPs) — наприклад для роумінгу та надання послуг через кордони мереж.
Справжня V2G-функціональність може бути економічно та технічно доцільно впроваджена
лише за умови інтеграції трьох протоколів. Лише спільна реалізація OEMs, CPOs та EMSPs створює необхідну інтероперабельність для масштабованої, розумної енергетичної мережі. Як досвідчений партнер у галузі програмної інженерії Intellias підтримує компанії вздовж всього ланцюга створення вартості — від відповідності стандартам до розробки розумних бекенд-рішень для Smart Charging та V2G.
Потенційна роль електромобілів як активних учасників стабілізації мережі та як децентралізованих енергосховищ очевидна — і технологічна база для цього майже готова. Але як щодо практичної реалізації в індустрії?
V2G у світі: регіональні стратегії та виклики
Все більше виробників автомобілів оснащують свої електромобілі ISO 15118, зокрема у більш нових поколіннях моделей. Можливість V2G стає новим стандартом. Але у впровадженні є регіональні відмінності:
Європа: тут законодавчі вимоги просувають розвиток V2G — наприклад через пакет «Fit for 55», Регуляцію інфраструктури для альтернативного палива (AFIR) або вимоги ЄС до трансєвропейської транспортної мережі (TEN-V). Пілотні проєкти у Нідерландах, Данії, Франції та Великій Британії зараз тестують технічну та економічну здійсненність.
USA: Ринок децентралізований. Деякі штати, енергопостачальники або компанії ініціюють проєкти. Програми стимулювання для EV і зарядної інфраструктури в окремих штатах роблять V2G економічно привабливішим — попри відсутність федерального регулювання.
Китай: як світовий лідер у ринку EV, Китай дотримується державного керованого, технологічно сфокусованого підходу. Мета — використати національний парк електромобілів для стабілізації мережі, покриття зростаючих потреб у енергії та інтеграцію відновлюваної енергії. Чіткий план для V2G визначено — підтримується тісною співпрацею між урядом, державними операторами мереж та вітчизняною галуззю автомобілів та батарей.
Незважаючи на різні підходи, усі ринки стикаються з подібними викликами: високі витрати на
двосторонні зарядні пристрої, занепокоєння щодо деградації батарей та необхідність безпечних, надійних комунікаційних інтерфейсів.
Інфраструктура як вузьке місце
Інфраструктура заряджання залишається ключовим перешкодою: тоді як автомобільна сторона швидко оновлюється, більшість сьогодні встановлених зарядних станцій все ще базується на застарілих, несумісних системах. Деякі компоненти можна оновити за допомогою програмного оновлення, але у багатьох місцях буде потрібна заміна апаратного забезпечення — з відповідними інвестиційними потребами та часовими витратами.
Лише кілька виробників — зокрема Siemens та ABB — наразі пропонують рішення для заряджання з повною підтримкою ISO-15118. Хоча відкриті стандарти, такі як OCPP та OCPI, продовжують розвиватися, шлях до повсюдної інтеграції V2G ще далекий.
Праксисінгбе: V2G-проєкти у світі
Багато учасників вже тестують V2G у реальних умовах. Три приклади демонструють різноманітність можливих застосувань:
У Утрехті (Нідерланди) використовується флот з 500 Renault 5 із технологією Mobilize-V2G у моделі каршерингу — європейська прем'єра.
У Массачусетсі район шкільний використовує двосторонні зарядні пристрої, щоб пом'якшити пікові навантаження в літній час та отримати дохід.
Ford вже дозволяє через F-150 Lightning за допомогою „Intelligent Backup Power“ вже V2H. GM планує запровадити V2H до 2026 року для всіх Ultium-EVs. Nissan продовжує використовувати V2G і в 2024 році сертифікувала двосторонній зарядний пристрій від Fermata Energy.
Що це означає?
V2G розглядається у світі як можливість і впроваджується у перших проєктах. Тепер слід якнайшвидше окреслити необхідні рамкові умови та стандарти, щоб учасники проєктів нарешті могли перейти за межі пілотів — але для цього всі повинні діяти узгоджено!
https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2024/outlook-for-electric-mobility
Дослідження на цю тему для нас провів Володимир Завадко, директор з доставки, керівник відділу
