Электромобили постепенно становятся частью не только транспортной, но и энергетической инфраструктуры Европы.

Их аккумуляторы можно использовать как временные накопители энергии: заряжать машину, когда электричество дешевле или его вырабатывается больше, а затем возвращать часть запаса обратно в сеть.

Четырехлетний европейский проект EV4EU завершил испытания технологий двунаправленной зарядки и показал, как такие системы могут работать в реальных условиях. В инициативе участвовали 16 организаций и шесть партнеров, а финансирование со стороны Евросоюза составило около 9 млн евро.

Как работает двунаправленная зарядка

Обычная зарядка передает электричество из сети в аккумулятор автомобиля. Двунаправленная система позволяет энергии двигаться и в обратную сторону.

Существует несколько вариантов такой технологии. Vehicle-to-Grid, или V2G, позволяет автомобилю отдавать электричество обратно в общую сеть. Это может быть полезно в часы высокого спроса.

Vehicle-to-Home, или V2H, дает возможность питать от автомобильной батареи дом, а Vehicle-to-Building — более крупное здание.

Еще один вариант, V2L, позволяет напрямую подключать к машине отдельные приборы и оборудование.

Особенно востребованными такие решения могут стать по мере роста доли солнечной и ветровой энергетики. Их выработка зависит от погоды, поэтому возможность временно сохранять избыток энергии становится все важнее.

Что удалось разработать

Одним из ключевых результатов EV4EU стал прототип двунаправленной зарядки постоянным током на основе стандарта CCS.

Этот разъем уже широко используется в электромобилях, поэтому совместимость с ним важна для дальнейшего распространения технологии.

Исследователи также создали программное обеспечение с открытым исходным кодом, которое помогает операторам зарядных станций управлять обменом энергией между автомобилями и сетью.

Отдельное направление проекта было посвящено виртуальным электростанциям. Такие системы объединяют множество небольших источников и накопителей энергии, в том числе аккумуляторы электромобилей, и позволяют управлять ими как единым ресурсом.

Испытания прошли в четырех странах

Технологию проверяли в Португалии, Словении, Греции и Дании.

В Португалии двунаправленную зарядку тестировали в жилых и общественных зданиях. В среднем расходы домохозяйств на зарядку удалось сократить на 8,6%, а использование возобновляемой энергии — увеличить максимум на 21,9%.

В Словении исследователи проверяли участие электромобилей в виртуальных электростанциях и локальных энергетических рынках, включая системы для офисов и школ.

В Афинах тестировали гибкие схемы зарядки и тарифы, которые должны снижать нагрузку на общественную зарядную инфраструктуру.

В Дании основное внимание уделили координации зарядки на парковках и использованию электроэнергии, произведенной поблизости из возобновляемых источников.

Можно ли на этом сэкономить

В перспективе двунаправленная зарядка может приносить владельцам электромобилей финансовую выгоду.

Например, машину можно заряжать в часы низких тарифов, а часть энергии отдавать обратно, когда электричество дорожает. Для домов с солнечными панелями автомобильный аккумулятор может выполнять роль дополнительного накопителя: сохранять избыток энергии днем и использовать его вечером.

Но реальная экономия будет зависеть от тарифов, стоимости оборудования, совместимости конкретной машины и правил местного энергетического рынка.

Есть и еще один важный вопрос — износ аккумулятора. Дополнительные циклы зарядки и разрядки могут влиять на срок его службы, поэтому системы должны учитывать состояние батареи и оставлять водителю необходимый запас хода.

Что мешает массовому внедрению

Несмотря на успешные испытания, до широкого распространения технологии еще остается несколько препятствий. Энергосетям потребуется совместимая инфраструктура, а регуляторам — понятные правила для продажи электроэнергии и компенсации владельцам автомобилей. Производителям машин, зарядных станций и операторам сетей также придется обеспечить надежный обмен данными между всеми участниками системы.

Не менее важно, чтобы технология оставалась удобной для водителей и действительно приносила ощутимую выгоду.

Тем не менее EV4EU показал, что электромобиль может быть гораздо больше, чем просто средством передвижения. В будущем его аккумулятор способен стать частью энергосистемы — помогать дому, поддерживать сеть и эффективнее использовать солнечную и ветровую электроэнергию.