Когда в прошлом году в доме Нейта Грэма в Нью-Мексико отключилось электричество, его семья собралась вокруг камина в холоде и темноте. Даже газовая печь не работала, не было электричества для вентилятора. Не сумев получить достаточно тепла от дровяного камина, жена Грэма и двое детей сбежали из лагеря в уютный дом родственника, пока через два дня не вернулось электричество.

В следующий раз, когда отключится электричество, Грэм был готов. У него был удлинитель и инвертор за 150 долларов, устройство, которое преобразует постоянный ток от батарей в переменный ток, необходимый для работы приборов, подключенный к его новому электромобилю Chevy Bolt. Батарея Болта с легкостью питала его холодильник, свет и другие важные устройства. В то время как остальная часть его района за пределами Альбукерке томилась во тьме, семейная жизнь Грэма продолжалась практически без изменений. «Это полностью изменило правила игры, и перебои в подаче электроэнергии перестали быть проблемой, — говорит 35-летний Грэм, менеджер компании-разработчика программного обеспечения. «Это длилось полтора дня, но могло продолжаться намного дольше».

Сегодня Грэм в основном питает свою бытовую технику от солнечных батарей на крыше, а когда электричество отключается, от своего Chevy Bolt. Он сократил свой ежемесячный счет за электроэнергию примерно с 220 до 8 долларов в месяц. «Я небогатый человек, но это было относительно легко, — говорит Грэм. — Вы оказываетесь в волшебном положении без [природного] газа, нефти и счетов за бензин».

Грэм — это превью того, что некоторые автопроизводители сейчас обещают всем, у кого есть электромобиль: огромная домашняя батарея на колесах, которая может перевернуть поток электричества, чтобы питать весь дом через главный электрический щиток.

Помимо использования в качестве резервного генератора без выбросов, электромобиль может революционизировать роль автомобиля в американском обществе, превратив его из средства, обеспечивающего углеродоемкое существование, в ключевой шаг в переходе страны к возобновляемым источникам энергии.

Домашние солнечные панели уже подорвали централизованную энергосистему Соединенных Штатов, заставив коммунальные предприятия сделать передачу электроэнергии улицей с двусторонним движением. Совсем недавно домашние батареи позволили домохозяйствам с солнечными батареями стать торговцами энергией, подзаряжая их, когда цены на электроэнергию низкие, заменяя электроэнергию, когда цены высоки, а затем продавая электроэнергию с прибылью в часы пик.

Но батарейки дорогие. Использование электромобилей делает такую ​​домашнюю установку более дешевой и реальной возможностью для большего числа американцев.

Так что может наступить время, возможно, скоро, когда ваш автомобиль не только доставит вас из пункта А в пункт Б, но и послужит центром вашей личной электростанции.

Я изучил новые транспортные средства и оборудование, чтобы ответить на наиболее распространенные вопросы о том, как обеспечить энергией ваш дом (и сеть) с помощью вашего автомобиля.

Зачем заряжать свой дом аккумулятором для электромобиля

Сеть Америки не в лучшей форме. Цены растут, а надежность падает. По данным Wall Street Journal, с 2000 года число крупных отключений возросло с менее чем двух десятков до более чем 180 в год, согласно федеральным данным . Средний потребитель коммунальных услуг в 2020 году пережил около восьми часов перебоев в подаче электроэнергии, что вдвое больше, чем в предыдущем десятилетии.

Отношения коммунальных предприятий со своими клиентами станут еще более непростыми. Цены на электроэнергию для бытовых нужд, которые выросли на 21 процент с 2008 года, по прогнозам, будут продолжать расти, поскольку коммунальные предприятия тратят более 1 триллиона долларов на модернизацию инфраструктуры, строительство линий электропередачи для возобновляемых источников энергии и защиту от экстремальных погодных условий.

У . С. домовладельцы, все чаще, отказываются. Около 8 процентов из них установили солнечные батареи. Все большее число домашних аккумуляторов добавляют такие компании, как LG, Tesla и Panasonic. По сути, это банки аккумуляторных элементов, подобные тем, что есть в вашем ноутбуке, способные накапливать энергию и разряжать электричество.

Полностью электрический ID.4 подключен к зарядной станции. (Хендрик Шмидт/Хендрик Шмидт/picture-alliance/dpa/AP)

EnergySage, торговая площадка возобновляемых источников энергии, говорит, что две трети ее клиентов теперь запрашивают расценки на батареи, запрашивая предложения на домашние солнечные панели, и около 15 процентов устанавливают их. Эта установка позволяет домовладельцам объявить (по крайней мере, частичную) независимость от сети, храня и потребляя солнечную энергию в течение ночи, а также поставляя электричество во время отключений.

Но это не дешево. Средний дом потребляет около 20 киловатт-часов в день, что является мерой энергии с течением времени. Это составляет около 15 000 долларов США за достаточное количество батарей на вашей стене, чтобы обеспечить полный день резервного питания (хотя чистая стоимость ниже после стимулов и других потенциальных сбережений).

Альтернатива — на подъездной дорожке. Типичный электромобиль хранит в своей батарее около 67 кВтч электроэнергии, которой хватает более чем на три дня, когда он не используется (автомобили стоят около 95 процентов своего срока службы). До недавнего времени единственным способом получить доступ к нему была установка инверторной системы, подобной системе Грэма. Но двунаправленная зарядка, то есть способность электромобилей передавать электроэнергию в обе стороны, теперь стала коммерческой реальностью в Соединенных Штатах. К 2024 году в дилерских центрах будет представлено множество марок и моделей.

Вы даже можете купить его сегодня: Ford F-150 Lightning, полностью электрическую версию самого продаваемого пикапа в Америке. Это карабкается экономика домашней энергии.

Как батарея электромобиля может питать ваш дом

«Форд» изменил представление клиентов о своих грузовиках, когда выпустил гибридную версию F-150, — говорит Райан О'Горман из программы Ford по энергоснабжению. Грузовик работает как генератор с 11 розетками, разбросанными по всему автомобилю, включая розетку на 240 вольт, обычно используемую для таких приборов, как сушилки для белья. Во время стихийных бедствий, таких как ледяной шторм 2021 года, который оставил миллионы техасцев без электричества, дилеры Ford сдавали свои гибридные F-150 в качестве домашних генераторов.

Lightning, полностью электрическая версия F-150, делает следующий шаг, предлагая домашнее резервное питание. Под каждым Lightning находится массивный аккумулятор емкостью от 98 до 131 кВтч. Этой энергии достаточно, по оценке Форда, для питания дома в течение трех дней (10 дней при нормировании). «Автомобиль обладает огромной мощностью, чтобы перемещать такое количество металла по дороге со скоростью 80 миль в час», — говорит О'Горман.

Зарядная станция (справа) и ее домашняя система интеграции обеспечивают двусторонний поток энергии от F-150 Lightning в качестве резервного источника энергии. (Любезно предоставлено Sunrun)

Вместо того, чтобы подключать приборы к грузовику, грузовик подключается к дому, заменяя электросеть. Для этого требуется некоторое оборудование: двунаправленное зарядное устройство на 80 Вт и домашняя система интеграции, которая представляет собой аппаратный блок, позволяющий отключить ваш дом от сети и запитать его от грузовика. Sunrun, крупнейший в стране установщик солнечных батарей для жилых помещений, является предпочтительным партнером Ford по установке, хотя их может установить любой лицензированный профессионал.

Сколько это будет стоить

Установка дополнительного оборудования обойдется примерно в 5000 долларов. (Ford включает двунаправленное зарядное устройство в свои модели премиум-класса). Модернизация домашней проводки или дополнительная солнечная батарея повысят стоимость.

Даже по такой цене F-150 может быть самым дешевым аккумулятором для дома на рынке.

Когда в прошлом году цены на батареи выросли из-за растущего спроса и проблем с цепочками поставок, автопроизводители оказались первыми в очереди благодаря своим огромным масштабам. Это позволило им заключить сделки, которые, по-видимому, радикально снизили цены на домашние аккумуляторы.

Возьмите F-150 Lightning за 56 000 долларов. Со стандартной батареей на 98 кВт-ч он предлагает накопление энергии, эквивалентное семи Tesla PowerWall (15 500 долларов США каждый) примерно за половину цены за кВт-ч. Таким образом, за чуть более среднюю цену автомобиля в США в 50 000 долларов вы получаете домашнюю батарею и автомобиль.

На данный момент Lightning предлагает только резервную батарею размером с дом. Но следующий раунд обновлений программного обеспечения будет отслеживать использование энергии в домашних условиях, чтобы определить лучшее время (и цену) для подзарядки автомобилей. В часы пик он может отключить ваш дом от электросети, полагаясь на заряд батареи, пока цены не упадут.

Коммунальные службы по всей стране также начинают разрешать электромобилям поставлять электроэнергию в сеть. Владельцы могут выбрать услуги «автомобиль-сеть», которые позволяют коммунальным службам использовать аккумулятор их автомобиля во время пикового спроса за определенную плату. Генеральный директор Sunrun Мэри Пауэлл говорит, что компания уже получила около 1000 заказов на домашние аккумуляторные системы F-150 по всей стране, особенно в таких местах, как Калифорния и Техас, где происходят отключения электроэнергии из-за экстремальных погодных условий (около 10 процентов также решили добавить солнечные батареи).

В конце концов, он стремится построить скоординированную сеть, как это делается для домашних стационарных батарей, которые могли бы помочь сбалансировать сеть и обеспечить питанием миллионы домов. Потенциал огромен. По оценкам Совета по защите природных ресурсов, если, как ожидается, новые стандарты чистоты воздуха в Калифорнии добавят к 2035 году в гаражи 14 миллионов автомобилей с нулевым уровнем выбросов, коллективное аккумуляторное хранилище сможет питать все дома Калифорнии в течение трех дней.

Поможет ли это климату?

Идея заключается в том, что такие компании, как Sunrun, вместе с коммунальными службами будут использовать такие автомобили, как F-150 Lightning, для создания виртуальных электростанций . Эти сети из тысяч или миллионов устройств могут обеспечивать электроэнергией в критические времена. К 2030 году, по данным некоммерческой организации RMI, занимающейся чистой энергией, это может снизить пиковые нагрузки в Соединенных Штатах на 60 гигаватт, что эквивалентно среднему потреблению 50 миллионов домохозяйств. Это сократит количество электростанций, которые нам нужно построить, и поможет перераспределять чистую энергию в течение дня.

Вот почему. Думайте о сегодняшней электросети как об очень дорогой системе шоссе с десятками полос, пересекающих страну. Однако на полную мощность он выходит лишь несколько раз в год. Поскольку коммунальные предприятия должны всегда держать свет включенным, они вкладывают миллиарды долларов в (загрязняющие окружающую среду) электростанции, которые могут работать всего несколько часов или даже несколько минут в год. По мере увеличения доли возобновляемой энергии коммунальным службам может понадобиться еще больше таких установок, чтобы сгладить колебания, когда нет ветра или солнца.

Система резервного питания Ford автоматически отключает питание от сети во время перебоев и питает бытовые приборы на срок до трех дней или до 10 дней, если питание нормировано. (Предоставлено Фордом)

Батареи предлагают альтернативу. Сохраняя энергию и направляя ее в нужное время, они могут помочь коммунальным предприятиям наращивать возобновляемые источники энергии без дорогостоящих новых газовых установок в качестве резерва.

Тем не менее, использование электромобиля в качестве домашней батареи может быть не лучшим способом сократить общие выбросы, особенно если вы покупаете аккумулятор большого размера. (Например, новый электромобиль Hummer загрязняет окружающую среду больше, чем небольшие седаны, работающие на бензине).

Исследователи утверждают, что самый эффективный способ свести к нулю выбросы — это уменьшить личную зависимость от автомобилей. Общественный транспорт, езда на велосипеде, пешеходная доступность, лучшее зонирование и планирование землепользования — все это необходимо для достижения целей по сокращению выбросов в транспортном секторе, который в настоящее время является крупнейшим источником выбросов в США, даже несмотря на то, что электромобили заменяют их аналоги, работающие на ископаемом топливе.

Но города не разработают пешеходные конструкции и вездесущие транспортные системы за одну ночь — если они когда-нибудь это сделают. Америка была создана для автомобилей: 93 процента семей в США владеют автомобилем.

Поэтому, если вы не избавитесь от своего автомобиля, в следующий раз, когда вы войдете в автосалон, вы столкнетесь с новым выбором: как вы хотите обеспечить электроэнергией свой дом и электросеть?

Многие электромобили, сходящие сегодня с конвейеров, предоставят вам такую ​​возможность, говорит Дуглас Альфаро из WallBox, компании, занимающейся зарядкой электромобилей и управлением энергопотреблением. Компания сотрудничает с автопроизводителями для разработки аппаратного обеспечения, которое работает практически с любым транспортным средством — пока что инфраструктура зарядки Ford является частной собственностью. Это уже начинает происходить: производители Hyundai Ioniq 5, Lucid Air, Kia EV6, VW ID.4, Mitsubishi Outlander и Chevy Silverado EV объявили, что в следующем году или около того будут предлагать услуги по домашнему электричеству.

Как понял Грэм после последнего отключения электроэнергии в Нью-Мексико, электрификация вашей жизни означает переосмысление того, как ваш автомобиль связан со всем остальным. В будущем наши автомобили будут подключены к нашим домам и другим интеллектуальным устройствам, обменивая электроэнергию друг с другом и внешним миром.

Источник: Мэшингтон Пост.