الشحن ثنائي الاتجاه

يصف الشحن ثنائي الاتجاه قدرة السيارة الكهربائية على نقل الطاقة في اتجاهين: فهي لا تسحب الطاقة من مصدر خارجي لشحن بطاريتها فحسب، بل تستطيع كذلك إعادة تصدير الطاقة المخزنة لتشغيل أجهزة وأنظمة أخرى. وبهذا تتحول السيارة من مستهلك سلبي للكهرباء إلى بطارية ضخمة متنقلة تعمل كمخزن طاقة مرن. ولأن مجموعات البطاريات في السيارات الكهربائية تحتوي قدراً كبيراً من الطاقة، يكفي غالباً لتشغيل منزل نموذجي يوماً كاملاً أو أكثر، تتضح الفائدة: فهذه السعة تبقى عاطلة معظم الوقت، والشحن ثنائي الاتجاه يضعها قيد الاستخدام.

المصطلح الجامع لهذه القدرات هو V2X، أي من المركبة إلى كل شيء، وهو يشمل عدة استخدامات متمايزة. فتقنية من المركبة إلى الحمل V2L تستخدم عاكساً مدمجاً لتشغيل أجهزة خارجية مباشرة عبر مقبس منزلي في السيارة، وهو ما يفيد في تشغيل العدد ومعدات التخييم والأجهزة المنزلية. أما تقنية من المركبة إلى المنزل V2H فتغذي الطاقة في الشبكة الكهربائية للعقار، فتوفر طاقة احتياطية عند انقطاع التيار أو تنقل الاستهلاك إلى تعرفة ليلية أرخص. وتذهب تقنية من المركبة إلى الشبكة V2G إلى أبعد مدى، إذ تسمح للسيارة بتصدير الطاقة إلى الشبكة العامة، وفي الأسواق المناسبة قد تحقق دخلاً ببيع الطاقة في أوقات الطلب المرتفع.

من الناحية التقنية، يعتمد اتجاه تدفق الطاقة على موضع تحويل التيار بين المتردد والمستمر. فالبطارية تخزن تياراً مستمراً، بينما تستخدم المنازل والشبكة تياراً متردداً، ما يستلزم عاكساً. في بعض الأنظمة يوجد العاكس داخل السيارة فتخرج تياراً متردداً مباشرة، بينما تعتمد تقنية V2G عادة على شاحن مستمر ثنائي الاتجاه متطور يدير عملية التحويل والاتصال المعقد اللازم للتزامن الآمن مع الشبكة. ولهذا يتطلب الشحن ثنائي الاتجاه عتاداً متوافقاً على الجانبين: فيجب أن تكون السيارة مصممة للتفريغ، وأن يدعم صندوق الشحن الجداري أو الشاحن التدفق العكسي للطاقة.

تتراوح المنافع العملية بين سهولة الاستخدام والقيمة الاقتصادية والشبكية الحقيقية. فالمنزل المزود بألواح شمسية على السطح وسيارة تدعم V2H يمكنه تخزين فائض التوليد النهاري في السيارة وسحبه مساءً، فيما يمكن لتقنية V2G مجمعة عبر سيارات كثيرة أن تساعد على موازنة شبكة تعتمد بازدياد على مصادر متجددة متقطعة. أما المقايضات فتشمل كلفة العتاد اللازم، ودورات الشحن والتفريغ الإضافية التي تُحمَّل على البطارية، وتفاوت توفر التعرفات والمعايير الداعمة.

يقع الشحن ثنائي الاتجاه عند تقاطع عدة مفاهيم مترابطة. فأنماطه المحددة V2L وV2H وV2G موضحة تفصيلاً في مداخلها الخاصة، ويعتمد انتشاره الأوسع على معايير الشحن والميزات الذكية مثل الوصل والشحن (Plug and Charge) التي تبسّط المصادقة والاتصال بين السيارة والشاحن ومزود الطاقة.