عندما انقطعت الكهرباء في منزل نيت جراهام في نيو مكسيكو العام الماضي ، تجمعت أسرته حول مدفأة في البرد والظلام. حتى فرن الغاز كان خارجًا ، مع عدم وجود كهرباء للمروحة. بعد الفشل في إمداد ما يكفي من الحرارة من مدفأة الحطب ، غادرت زوجة جراهام وطفلاه للراحة في منزل أحد الأقارب حتى عادت الكهرباء بعد يومين.

في المرة التالية التي انقطعت فيها الكهرباء ، كان غراهام مستعدًا. كان لديه قطاع طاقة وعاكس بقيمة 150 دولارًا ، وهو جهاز يحول التيار المباشر من البطاريات إلى التيار المتردد اللازم لتشغيل الأجهزة ، وقد تم توصيله بسيارته الكهربائية الجديدة Chevy Bolt. تعمل بطارية Bolt على تشغيل ثلاجته والأضواء وغيرها من الأجهزة المهمة بسهولة. بينما كان باقي حيه خارج ألبوكيرك يضعف في الظلام ، استمرت حياة عائلة جراهام دون تغيير تقريبًا. يقول جراهام ، 35 عامًا ، مدير في شركة برمجيات: "لقد كان تغييرًا كاملًا لقواعد اللعبة ، مما جعل انقطاع التيار الكهربائي أمرًا غير مهم". "لقد استمرت يومًا ونصف اليوم ، لكن كان من الممكن أن تستغرق وقتًا أطول بكثير."

اليوم ، يقوم جراهام بتزويد أجهزته المنزلية بشكل أساسي بألواح شمسية على الأسطح ، وعندما تنقطع الكهرباء ، سيارته Chevy Bolt. لقد خفض فاتورة الطاقة الشهرية من حوالي 220 دولارًا إلى 8 دولارات شهريًا. يقول جراهام: "أنا لست شخصًا ثريًا ، لكن الأمر كان سهلاً نسبيًا" ، "ينتهي بك الأمر في وضع سحري بدون غاز [طبيعي] ولا نفط ولا فاتورة بنزين."

Graham عبارة عن معاينة لما يعد به بعض صانعي السيارات الآن لأي شخص لديه EV: بطارية منزلية ضخمة على عجلات يمكنها عكس تدفق الكهرباء لتشغيل المنزل بأكمله من خلال اللوحة الكهربائية الرئيسية.

إلى جانب العمل كمولد احتياطي خالٍ من الانبعاثات ، فإن السيارة الكهربائية لديها القدرة على إحداث ثورة في دور السيارة في المجتمع الأمريكي ، وتحويلها من عامل تمكين لوجود كثيف الكربون إلى خطوة رئيسية في انتقال البلاد إلى الطاقة المتجددة.

كانت الألواح الشمسية المنزلية قد قطعت بالفعل في نظام الطاقة المركزي في الولايات المتحدة ، مما أجبر المرافق على تحويل الكهرباء إلى شارع ذي اتجاهين. في الآونة الأخيرة ، سمحت البطاريات المنزلية للأسر التي لديها صفائف شمسية بأن تصبح تجارًا في مجال الطاقة ، وإعادة الشحن عندما تكون أسعار الكهرباء منخفضة ، واستبدال طاقة الشبكة عندما تكون الأسعار مرتفعة ، ثم بيع الكهرباء لتحقيق ربح خلال ساعات الذروة.

لكن البطاريات غالية الثمن. استخدام المركبات الكهربائية يجعل هذا النوع من إعداد المنزل أرخص وإمكانية حقيقية لمزيد من الأمريكيين.

لذلك قد يكون هناك وقت ، ربما قريبًا ، لا تنقلك فيه سيارتك من النقطة أ إلى النقطة ب فحسب ، بل تعمل أيضًا كمحور لمحطة الطاقة الشخصية الخاصة بك.

لقد بحثت في المركبات والأجهزة الجديدة للإجابة على الأسئلة الأكثر شيوعًا حول كيفية تزويد منزلك (والشبكة) بالطاقة بسيارتك.

لماذا تزود منزلك ببطارية EV

شبكة أمريكا ليست في حالة جيدة. الأسعار مرتفعة والموثوقية منخفضة. منذ عام 2000 ، ارتفع عدد حالات الانقطاع الرئيسية من أقل من عشرين إلى أكثر من 180 في السنة ، بناءً على البيانات الفيدرالية ، وفقًا لتقارير وول ستريت جورنال . عانى عميل المرافق العادي في عام 2020 حوالي ثماني ساعات من انقطاع التيار الكهربائي ، أي ضعف العقد السابق.

من المقرر أن تصبح علاقة المرافق مع عملائها أكثر تعقيدًا. من المتوقع أن تستمر أسعار الكهرباء السكنية ، التي ارتفعت بنسبة 21 في المائة منذ عام 2008 ، في الارتفاع حيث تنفق المرافق أكثر من تريليون دولار لتطوير البنية التحتية وإقامة خطوط نقل للطاقة المتجددة والحماية من الطقس القاسي.

يو . أصحاب المنازل S. ، على نحو متزايد ، يختارون عدم المشاركة. حوالي 8 بالمائة منهم قاموا بتركيب الألواح الشمسية. يقوم عدد متزايد بإضافة بطاريات منزلية من شركات مثل LG و Tesla و Panasonic. هذه في الأساس بنوك من خلايا البطارية ، على غرار تلك الموجودة في الكمبيوتر المحمول ، قادرة على تخزين الطاقة وتفريغ الكهرباء.

يتم توصيل ID.4 الكهربائي بالكامل بمحطة شحن. (هندريك شميدت / هندريك شميدت / بيكتوريلانس / دي بي ايه / أسوشيتد برس)

تقول شركة EnergySage ، وهي سوق للطاقة المتجددة ، إن ثلثي عملائها يطلبون الآن أسعارًا للبطاريات عند طلب عطاءات لألواح الطاقة الشمسية المنزلية ، ويقوم حوالي 15 بالمائة بتثبيتها. يسمح هذا الإعداد لأصحاب المنازل بالإعلان (على الأقل جزئيًا) عن الاستقلال عن الشبكة عن طريق تخزين واستهلاك الطاقة الشمسية طوال الليل ، بالإضافة إلى توفير الكهرباء أثناء الانقطاعات.

لكنها ليست رخيصة. يستهلك المنزل العادي حوالي 20 كيلوواط / ساعة يوميًا ، وهو مقياس للطاقة بمرور الوقت. يصل ذلك إلى حوالي 15000 دولار أمريكي للبطاريات الكافية على الحائط الخاص بك لضمان يوم كامل من الطاقة الاحتياطية (على الرغم من أن التكلفة الصافية أقل بعد الحوافز والمدخرات المحتملة الأخرى).

البديل في الممر. تخزن المركبة الكهربائية النموذجية حوالي 67 كيلو وات في الساعة في بطاريتها ، أي ما يعادل أكثر من ثلاثة أيام من الكهرباء ، وتبقى غير مستخدمة (السيارات متوقفة لحوالي 95 بالمائة من عمرها الإنتاجي). حتى وقت قريب ، كانت الطريقة الوحيدة للاستفادة منها هي تجهيز نظام عاكس مثل نظام جراهام. لكن الشحن ثنائي الاتجاه ، القدرة على تدفق كهرباء السيارة في كلا الاتجاهين ، أصبح الآن حقيقة تجارية في الولايات المتحدة. بحلول عام 2024 ، ستتوفر العديد من الماركات والموديلات في الوكلاء.

يمكنك حتى شراء واحدة اليوم: Ford F-150 Lightning ، نسخة كهربائية بالكامل من شاحنة البيك أب الأكثر مبيعًا في أمريكا. إنه يتبارى في اقتصاديات الطاقة المنزلية.

كيف يمكن لبطارية EV أن تمد منزلك بالطاقة

غيرت فورد كيف رأى العملاء شاحناتهم عندما طرحت نسخة هجينة من F-150 ، كما يقول رايان أوجورمان من برنامج خدمات الطاقة في فورد. تتضاعف الشاحنة كمولد رياضي يصل إلى 11 منفذاً منتشرة حول السيارة ، بما في ذلك منفذ 240 فولت يستخدم عادة للأجهزة مثل مجففات الملابس. خلال كوارث مثل العاصفة الجليدية عام 2021 التي تركت ملايين تكساس بدون كهرباء ، قدم تجار فورد سياراتهم الهجينة F-150 كمولدات منزلية.

يأخذ Lightning ، الإصدار الكهربائي بالكامل من F-150 ، الخطوة التالية من خلال توفير طاقة احتياطية منزلية. تحت كل Lightning ، توجد حزمة بطارية ضخمة من 98 كيلو واط في الساعة إلى 131 كيلو واط في الساعة. هذه طاقة كافية ، حسب تقديرات فورد ، لتشغيل منزل لمدة ثلاثة أيام (10 أيام في حالة التقنين). يقول O'Gorman: "تتمتع السيارة بقدر هائل من القوة لتحريك هذا القدر من المعدن على الطريق بسرعة 80 ميلاً في الساعة".

تتيح محطة الشحن ، اليمنى ، ونظام التكامل المنزلي الخاص بها تدفق الطاقة في اتجاهين من F-150 Lightning ليكون بمثابة مصدر طاقة احتياطي. (بإذن من Sunrun)

بدلاً من توصيل الأجهزة بالشاحنة ، يتم توصيل الشاحنة بالمنزل لتحل محل الشبكة. يتطلب ذلك بعض المعدات: شاحن ثنائي الاتجاه بقدرة 80 وات ونظام تكامل منزلي ، وهو عبارة عن وحدة أجهزة تسمح لك بفصل منزلك عن الشبكة وتشغيله بالشاحنة. Sunrun ، أكبر شركة تركيب للطاقة الشمسية السكنية في البلاد ، هي شريك فورد المفضل في التركيب ، على الرغم من أن أي محترف مرخص يمكنه تثبيتها.

كم ستكلف

سيكلف تثبيت الأجهزة الإضافية حوالي 5000 دولار. (تتضمن فورد الشاحن ثنائي الاتجاه بطرازاته المتميزة). ستؤدي ترقيات الأسلاك المنزلية ، أو مجموعة الطاقة الشمسية الاختيارية ، إلى رفع التكلفة.

حتى عند هذا السعر ، قد تكون F-150 أرخص بطارية منزلية في السوق.

عندما ارتفعت أسعار البطاريات العام الماضي بسبب ارتفاع الطلب وقضايا سلسلة التوريد ، كانت شركات صناعة السيارات في المرتبة الأولى بفضل حجمها الهائل. سمح لهم ذلك بعقد صفقات يبدو أنها قوضت بشكل جذري أسعار البطاريات المنزلية.

خذ 56000 دولار من طراز F-150 Lightning. مع البطارية القياسية بقدرة 98 كيلو وات في الساعة ، فإنها توفر تخزينًا للطاقة يعادل سبع جدران Tesla PowerWalls (15500 دولار لكل منها) مقابل نصف السعر لكل كيلو وات في الساعة. لذلك ، مقابل ما يزيد قليلاً عن متوسط ​​سعر السيارة في الولايات المتحدة البالغ 50000 دولار ، تحصل على بطارية وسيارة منزلية .

في الوقت الحالي ، لا يقدم Lightning سوى بطارية احتياطية بحجم المنزل. لكن الجولة التالية من ترقيات البرامج ستراقب استخدام الطاقة في المنزل لتحديد أفضل وقت (وسعر) لإعادة شحن المركبات. خلال ساعات الذروة ، يمكنها فصل منزلك عن شبكة الكهرباء ، بالاعتماد على طاقة البطارية ، حتى تنخفض الأسعار.

بدأت المرافق في جميع أنحاء البلاد أيضًا في السماح للمركبات الكهربائية بتزويد الشبكة بالكهرباء. يمكن للمالكين الاشتراك في خدمات توصيل السيارة بالشبكة التي تسمح للمرافق العامة باستدعاء بطارية سيارتهم خلال ذروة الطلب ، مقابل سعر. تقول ماري باول ، الرئيس التنفيذي لشركة Sunrun ، إن الشركة تلقت بالفعل حوالي 1000 طلب لأنظمة البطاريات المنزلية من طراز F-150 في جميع أنحاء البلاد ، لا سيما في أماكن مثل كاليفورنيا وتكساس التي هزها انقطاع التيار الكهربائي المرتبط بالطقس القاسي (اختار حوالي 10 بالمائة أيضًا إضافة الطاقة الشمسية).

في النهاية ، تهدف إلى بناء شبكة منسقة كما هو الحال بالنسبة للبطاريات الثابتة المنزلية التي يمكن أن تساعد في موازنة الشبكة وتزويد ملايين المنازل بالطاقة. الإمكانات هائلة. يقدر مجلس الدفاع عن الموارد الطبيعية أنه إذا أضافت معايير الهواء النظيف الجديدة في كاليفورنيا ، كما هو متوقع ، 14 مليون مركبة عديمة الانبعاثات إلى المرائب بحلول عام 2035 ، فإن تخزين البطاريات الجماعي يمكن أن يمد جميع منازل كاليفورنيا بالطاقة لمدة ثلاثة أيام.

هل سيساعد هذا المناخ؟

الفكرة هي أن شركات مثل Sunrun ، إلى جانب المرافق ، ستقوم بتجنيد مركبات مثل F-150 Lightning لتشكيل محطات طاقة افتراضية . يمكن لهذه الشبكات المكونة من آلاف أو ملايين الأجهزة توفير الكهرباء في الأوقات الحرجة. بحلول عام 2030 ، وفقًا لمؤسسة RMI غير الربحية للطاقة النظيفة ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل أحمال الذروة في الولايات المتحدة بمقدار 60 جيجاوات ، أي ما يعادل متوسط ​​استهلاك 50 مليون أسرة. سيؤدي ذلك إلى خفض عدد محطات الطاقة التي نحتاج إلى بنائها ، والمساعدة في إعادة توزيع الطاقة النظيفة على مدار اليوم.

إليكم السبب. فكر في شبكة الكهرباء اليوم كنظام طريق سريع مكلف للغاية مع عشرات الممرات التي تتقاطع مع البلاد. ومع ذلك ، فهي بكامل طاقتها فقط بضع مرات في السنة. نظرًا لأن المرافق العامة يجب أن تظل دائمًا مضاءة ، فإنها تستثمر مليارات الدولارات في محطات الطاقة (الملوثة) التي قد تعمل فقط لبضع ساعات أو حتى بضع دقائق كل عام. مع زيادة حصة الطاقة المتجددة ، قد تحتاج المرافق إلى المزيد من هذه المصانع لتخفيف التقلبات عندما لا تتوفر الرياح أو الشمس.

يقوم نظام الطاقة الاحتياطية من Ford بإيقاف تشغيل طاقة الشبكة تلقائيًا أثناء الانقطاع وتشغيل الأجهزة المنزلية لمدة تصل إلى ثلاثة أيام ، أو لمدة تصل إلى 10 أيام إذا تم تقنين الطاقة. (بإذن من فورد)

تقدم البطاريات بديلاً. من خلال تخزين الطاقة وإرسالها في الوقت المناسب ، يمكنهم مساعدة المرافق في زيادة مصادر الطاقة المتجددة دون إنشاء محطات غاز طبيعي جديدة باهظة الثمن كنسخة احتياطية.

ومع ذلك ، قد لا يكون استخدام EV كبطارية منزلية أفضل طريقة لخفض الانبعاثات الإجمالية ، خاصةً إذا كنت تشتري واحدة كبيرة الحجم. (على سبيل المثال ، تلوث سيارة هامر إي في الجديدة لكل ميل أكثر من سيارات السيدان الصغيرة التي تعمل بالغاز).

يرى الباحثون أن الطريقة الأكثر فعالية للتخلص من الانبعاثات هي تقليل الاعتماد الشخصي على السيارات. يعد النقل الجماعي ، وركوب الدراجات ، وإمكانية السير ، وتقسيم المناطق بشكل أفضل ، وتخطيط استخدام الأراضي كلها ضرورية لتحقيق أهداف خفض الانبعاثات في قطاع النقل ، والذي يعد الآن أكبر مصدر للانبعاثات الأمريكية ، حتى مع استبدال المركبات الكهربائية بنظيراتها من الوقود الأحفوري.

لكن المدن لن تطور تصميمات قابلة للمشي وأنظمة عبور في كل مكان بين عشية وضحاها - إذا فعلت ذلك من قبل. تم بناء أمريكا للسيارات: 93 في المائة من الأسر الأمريكية تمتلك سيارة.

لذلك إذا كنت لا تتخلص من سيارتك ، فستواجه خيارات جديدة في المرة القادمة التي تدخل فيها وكالة سيارات: كيف تريد تشغيل منزلك والشبكة الكهربائية؟

يقول دوغلاس ألفارو من WallBox ، وهي شركة لإدارة الطاقة وشحن المركبات الكهربائية ، إن العديد من المركبات الكهربائية التي تتدحرج عن خطوط التجميع اليوم ستمنحك هذا الخيار. تتعاون الشركة مع صانعي السيارات لتصميم الأجهزة التي تعمل مع أي مركبة تقريبًا - البنية التحتية للشحن في Ford ، حتى الآن ، ملكية خاصة. لقد بدأ هذا بالفعل في الحدوث: أعلن صناع Hyundai Ioniq 5 و Lucid Air و Kia EV6 و VW's ID.4 و Mitsubishi Outlander و Chevy Silverado EV أنهم سيقدمون خدمات الكهرباء المنزلية في العام المقبل أو نحو ذلك.

كما أدرك جراهام بعد انقطاع التيار الكهربائي الأخير له في نيو مكسيكو ، فإن إضفاء الكهربة على حياتك يعني إعادة التفكير في كيفية اتصال سيارتك بكل شيء آخر. في المستقبل ، سيتم توصيل سياراتنا بمنازلنا وغيرها من الأجهزة الذكية ، وتبادل الكهرباء مع بعضنا البعض والعالم الخارجي.

المصدر: The Mashington Post