전기 자동차에서 차량용 그리드 수익으로 전환

미국 전역에서, 차량이 전기화되기 시작했습니다. McKinsey는 2030년까지 약 1,000만 대의 전기 자동차(EV), 즉 배터리 전기 자동차와 플러그인 하이브리드 자동차가 있을 것으로 추정합니다.1 McKinsey 미래 모빌리티 센터 분석. 한편, 전력회사는 태양광, 풍력 등 다양한 재생에너지원의 통합과 관련된 여러 문제를 관리하고 있습니다. EV 차량이 소비하는 총 에너지는 약 50테라와트시, 즉 미국 전체 에너지 소비의 1%에 이를 것으로 예상됩니다.2맥킨지 미래 모빌리티 센터 분석. 필요한 전력을 생성하는 데에는 어려움이 거의 없습니다. 반면에, 필요한 시간과 속도로 그 정도의 전력을 공급하는 것은 전력망, 특히 배전 인프라에 부담을 줄 것입니다. EV 차량의 배터리는 이러한 문제를 해결할 수 있는 고유한 잠재력을 제공합니다.

전력망(전력을 생산에서 소비로 이동시키는 송배전선과 변전소의 네트워크)은 기존 소비 곡선과 일반적인 수요 최고치를 중심으로 설계되었습니다. EV는 이러한 최고점을 날카롭게 만들고 문제를 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 개인용 EV 도입률이 높은 동네의 배전 공급 장치는 EV 소유자가 차량을 충전하는 경향이 있는 주중 저녁 시간에 갑자기 최대 부하가 발생할 수 있습니다. 피크가 발생하면 해당 시간 동안 회로에 과부하가 걸릴 수 있으며 증분 전력 판매로 인한 수익보다 더 많은 비용이 드는 변전소 또는 도체 업그레이드가 필요할 수 있습니다. 이는 모든 사람의 요금을 인상할 수 있습니다.

다양한 유형의 차량 생성 전력을 식별하는 데 사용되는 약어는 다음과 같습니다.

전력회사는 지역 최고 증가를 포함하여 전력 흐름을 관리하는 데 도움이 되는 인프라 업그레이드에 매년 수십억 달러를 지출합니다. EV의 배터리는 차량 배터리 또는 V2X(Vehicle-to-Everything) 기술을 사용하여 그리드의 스트레스를 줄이기 위해 부하 곡선의 균형을 조정함으로써 이러한 비용을 크게 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다(사이드바 'V2X 및 기타 차량 생성 기술 정의' 참조). 에너지 용어”).

V2X 사용 사례에서 EV의 배터리가 그리드에 가치를 제공할 수 있는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 각각은 에너지 비용 절감 및 수익 증대 측면에서 고유한 이점을 제공합니다. 이 기사는 아래에 설명된 V2X 설정에서 차량 애플리케이션의 잠재력에 중점을 둡니다. 차량을 집으로 보내는 주거용 사용 사례도 매우 유망하다는 점은 주목할 가치가 있습니다.

백업 용량 프로그램은 전기 요금이 가장 비싼 시간에 저주파 전력 방전을 위한 에너지 저장 장치로 EV 배터리를 사용합니다. 백업 용량을 위한 그리드 프로그램은 수요에 따라 전력을 공급하는 임시적이거나(수요 반응 프로그램), 중요한 공급-수요 불일치 기간 동안 계약된 용량 지불에 따라 그리드에 제공될 수 있습니다(용량 고정 프로그램). . EV 차량은 개인 백업으로 알려진 자체 시설의 전력 복원력을 위해 배터리를 활용할 수도 있습니다.

속도 최적화 프로그램은 차량에 저장된 에너지를 사용하여 에너지 수요를 완충하고 차량이 연결된 건물의 공공 요금을 줄입니다. 요금 최적화 프로그램의 한 유형은 에너지 차익거래로, 그리드에서 구매한 에너지를 하루 중 사용 시간에 맞춰 전기 요금을 조정하는 가격으로 그리드에 다시 판매하고, 특정 시간대에 사용되는 전기 가격은 더 높습니다. 더 높은 수요. 이 요금표를 사용 시간 에너지 가격 책정이라고 합니다. 또는 에너지를 그리드에 다시 판매하는 대신 EV 차량은 높은 사용 시간 동안 건물에 에너지를 보내고 전체 시설의 에너지 절약을 실현할 수 있습니다. 건물에 에너지를 보낼 때 EV 차량은 에너지 수요와 관련 비용을 줄일 수 있습니다. 피크 저감이라고 하는 이 접근 방식은 부하가 피크일 때 차량의 에너지 방전을 건물로 보내 잠재적으로 현장의 월별 피크 전력 수요와 관련 비용을 낮춥니다.

양방향 보조 서비스는 에너지 생산과 소비 사이의 그리드 균형을 유지하는 데 도움이 됩니다. 주파수 조절 서비스 프로그램은 EV 소유자가 짧은 간격으로 전기를 EV 배터리에 밀고 당기는 대가로 임시 지불을 받을 수 있는 기회를 제공하며, 이는 그리드에서 수요와 공급의 균형을 맞추는 데 사용됩니다. 주파수 조절 프로그램과 유사하지만 예비 용량 프로그램은 예상치 못한 높은 에너지 수요 또는 낮은 에너지 생산 기간 동안 균형을 제공하기 위해 더 오랜 기간 동안 그리드에서 EV 에너지를 사용하는 것을 포함할 수 있습니다. 이는 전력망 운영자가 직면하는 시간당 에너지 예측 문제를 해결하는 데 도움이 되는 한 가지 방법입니다.