작년에 Nate Graham의 뉴멕시코 자택에서 정전이 발생했을 때 그의 가족은 춥고 어두운 벽난로 주위에 모여 있었습니다. 심지어 가스레인지도 꺼져서 팬용 전기도 들어오지 않았습니다. 장작을 태우는 벽난로에서 충분한 열을 끌어내지 못한 후 Graham의 아내와 두 자녀는 이틀 후 전기가 다시 들어올 때까지 안락한 친척 집에서 야영했습니다.

다음에 정전이 발생하면 Graham은 대비했습니다. 그는 파워 스트립과 150달러짜리 인버터(배터리의 직류를 기기를 작동하는 데 필요한 교류로 변환하는 장치)를 그의 새로운 전기 자동차인 Chevy Bolt에 연결했습니다. Bolt의 배터리는 그의 냉장고, 조명 및 기타 중요한 장치에 쉽게 전원을 공급했습니다. 앨버커키 외곽에 있는 그의 이웃이 어둠 속에서 시들어가는 동안 Graham의 가족 생활은 사실상 변함이 없었습니다. 소프트웨어 회사의 관리자인 Graham(35세)은 "정전 문제가 전혀 발생하지 않는 완전히 판도를 바꿔 놓았습니다."라고 말합니다. "하루 반 동안 지속되었지만 훨씬 더 오래 갈 수도 있었습니다."

오늘날 Graham은 주로 옥상 태양열 패널로 가전 제품에 전력을 공급하고 정전 시에는 Chevy Bolt에 전력을 공급합니다. 그는 월간 에너지 요금을 약 $220에서 $8로 줄였습니다. "저는 부자는 아니지만 상대적으로 쉬웠습니다."라고 Graham은 말합니다.

Graham은 현재 일부 자동차 제조업체가 EV를 가진 모든 사람에게 약속하는 것의 미리보기입니다. 바퀴가 달린 거대한 가정용 배터리는 전기 흐름을 역전시켜 주 전기 패널을 통해 집 전체에 전력을 공급할 수 있습니다.

배기 가스가 없는 백업 발전기 역할을 넘어 EV는 미국 사회에서 자동차의 역할을 혁신하여 탄소 집약적 존재의 조력자에서 국가의 재생 에너지로의 전환의 핵심 단계로 전환할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

가정용 태양광 패널은 이미 미국의 중앙집중식 전력 시스템을 깎아내려 유틸리티가 전기 전송을 양방향 도로로 만들도록 강요했습니다. 보다 최근에는 가정용 배터리를 통해 태양 전지판을 갖춘 가정이 에너지 거래자가 되어 전기 가격이 낮을 때 재충전하고 가격이 높을 때 그리드 전력을 교체한 다음 피크 시간에 이익을 위해 전기를 판매할 수 있게 되었습니다.

그러나 배터리는 비쌉니다. EV를 사용하면 이러한 종류의 가정 설치가 더 저렴해지고 더 많은 미국인에게 실질적인 가능성이 생깁니다.

따라서 자동차가 A지점에서 B지점으로 이동할 뿐만 아니라 개인 발전소의 허브 역할을 하는 시간이 곧 있을 수 있습니다.

저는 자동차로 가정(및 그리드)에 전력을 공급하는 방법에 대한 가장 일반적인 질문에 답하기 위해 새로운 차량과 하드웨어를 조사했습니다.

EV 배터리로 집에 전력을 공급하는 이유

미국의 그리드 상태가 좋지 않습니다. 가격은 오르고 신뢰성은 떨어집니다. 연방 데이터에 따르면 2000년 이후 주요 정전 건수가 연간 20건 미만에서 180건 이상으로 증가했다고 월스트리트 저널이 보도했습니다 . 2020년 평균 유틸리티 고객은 지난 10년의 두 배인 약 8시간의 정전을 견뎌냈습니다.

유틸리티와 고객의 관계는 더욱 견고해질 것입니다. 2008년 이후로 21% 상승한 주거용 전기 가격은 유틸리티가 1조 달러 이상을 인프라 업그레이드, 재생 가능 에너지용 송전선 설치 및 극한 기후로부터 보호하기 위해 지출함에 따라 계속 오를 것으로 예상됩니다.

U. _ S. 주택 소유자는 점점 더 옵트 아웃하고 있습니다. 그들 중 약 8%가 태양 전지판을 설치했습니다. 점점 더 많은 사람들이 LG, Tesla, Panasonic 과 같은 회사의 가정용 배터리를 추가하고 있습니다 . 이들은 본질적으로 에너지를 저장하고 전기를 방전할 수 있는 랩탑의 배터리 셀과 유사한 배터리 셀 뱅크입니다.

완전 전기식 ID.4는 충전소에 연결되어 있습니다. (Hendrik Schmidt/Hendrik Schmidt/picture-alliance/dpa/AP)

재생 에너지 시장인 EnergySage에 따르면 현재 고객의 3분의 2가 가정용 태양열 패널에 대한 입찰을 요청할 때 배터리 견적을 요청하고 약 15%가 설치한다고 합니다. 이 설정을 통해 주택 소유자는 밤새 태양 에너지를 저장 및 소비하고 정전 시 전기를 공급함으로써 그리드로부터 (적어도 부분적으로) 독립을 선언할 수 있습니다.

하지만 싸지는 않습니다. 평균적인 가정은 하루에 약 20킬로와트시를 소비하며 이는 시간 경과에 따른 에너지의 척도입니다. 이는 하루 종일 백업 전력을 확보할 수 있는 충분한 배터리의 경우 약 $15,000입니다(인센티브 및 기타 잠재적인 절감 후 순 비용은 더 낮음).

대안은 진입로에 있습니다. 일반적인 EV는 배터리에 약 67kWh를 저장하는데, 이는 3일치 이상의 전기를 사용하지 않고 방치한 상태입니다(차량은 유효 수명의 약 95% 동안 주차되어 있습니다). 최근까지 그것을 탭하는 유일한 방법은 Graham과 같은 인버터 시스템을 장착하는 것이었습니다. 그러나 차량 전기가 양방향으로 흐르는 양방향 충전 기능은 이제 미국에서 상업적인 현실입니다. 2024년까지 수많은 제조사와 모델이 대리점에 입점할 것입니다.

미국에서 가장 잘 팔리는 픽업 트럭의 완전 전기 버전인 포드 F-150 라이트닝도 오늘 구입할 수 있습니다. 그것은 가정 에너지의 경제학을 뒤섞고 있습니다.

EV 배터리로 집에 전력을 공급하는 방법

Ford의 에너지 서비스 프로그램의 Ryan O'Gorman은 Ford가 F-150의 하이브리드 버전을 출시했을 때 고객이 트럭을 보는 방식을 바꾸었다고 말합니다 . 트럭은 의류 건조기와 같은 가전 제품에 일반적으로 사용되는 240볼트 콘센트를 포함하여 차량 주변에 최대 11개의 콘센트가 있는 발전기 역할을 합니다. 2021년 얼음 폭풍과 같은 재난으로 수백만 명의 텍사스 주민들이 전기 없이 생활할 때 포드 딜러들은 하이브리드 F-150을 가정용 발전기로 빌려주었습니다.

F-150의 완전 전기 버전인 라이트닝은 가정용 백업 전원을 제공함으로써 다음 단계로 나아갑니다 . 각 Lightning 아래에는 거대한 98kWh ~ 131kWh 배터리 팩이 있습니다. Ford는 가정에 3일(배급 시 10일) 동안 전력을 공급하기에 충분한 에너지라고 추정합니다. O'Gorman은 “이 차량은 엄청난 양의 금속을 도로 아래로 80mph로 이동시킬 수 있는 엄청난 양의 힘을 가지고 있습니다.”라고 말합니다.

충전 스테이션(오른쪽)과 홈 통합 시스템은 F-150 Lightning에서 양방향 전력 흐름을 지원하여 백업 에너지원으로 사용할 수 있습니다. (선런 제공)

가전 ​​제품을 트럭에 연결하는 대신 트럭이 집에 연결되어 그리드를 교체합니다. 여기에는 몇 가지 장비가 필요합니다. 80와트 양방향 충전기와 가정 통합 시스템은 집을 그리드에서 분리하고 트럭으로 전력을 공급할 수 있는 하드웨어 장치입니다. 미국 최대의 주거용 태양광 설치업체인 Sunrun은 Ford가 선호하는 설치 파트너이지만 면허가 있는 전문가라면 누구나 설치할 수 있습니다.

비용이 얼마나 들까요?

추가 하드웨어 설치 비용은 약 $5,000입니다. (Ford는 프리미엄 모델에 양방향 충전기를 포함합니다). 가정 배선 업그레이드 또는 선택적 태양 전지판은 비용을 더 많이 올릴 것입니다.

그 가격에서도 F-150은 시장에서 가장 저렴한 가정용 배터리일 수 있습니다.

지난해 수요 증가와 공급망 문제로 배터리 가격이 급등했을 때 자동차 업체들은 엄청난 규모 덕분에 1위를 차지했다. 이를 통해 그들은 가정용 배터리 가격을 급격하게 인하한 것으로 보이는 거래를 성사시킬 수 있었습니다.

56,000달러짜리 F-150 라이트닝을 타십시오. 표준 98kWh 배터리를 사용하면 kWh당 약 절반 가격으로 7개의 Tesla PowerWall(각각 $15,500 설치)에 해당하는 에너지 저장 장치를 제공합니다. 따라서 미국 중간 자동차 가격인 $50,000를 약간 상회하면 가정용 배터리 와 자동차를 얻을 수 있습니다.

현재 Lightning은 집 크기의 백업 배터리만 제공합니다. 그러나 차기 소프트웨어 업그레이드에서는 가정용 에너지 사용량을 모니터링하여 차량을 충전할 최적의 시간(및 가격)을 결정할 것입니다. 피크 시간에는 가격이 떨어질 때까지 배터리 전원에 의존하여 전기 그리드에서 가정을 분리할 수 있습니다.

전국의 공공 시설에서도 EV가 그리드에 전기를 공급할 수 있도록 허용하기 시작했습니다. 소유자는 유틸리티가 최고 수요 중에 가격을 지불하고 자동차 배터리를 호출할 수 있도록 하는 V2G 서비스를 선택할 수 있습니다. Sunrun의 CEO인 Mary Powell은 회사가 이미 전국적으로 F-150의 가정용 배터리 시스템에 대한 약 1,000건의 주문을 받았으며, 특히 캘리포니아와 텍사스와 같이 극한 날씨와 관련된 정전으로 흔들린 곳(약 10%는 태양열 추가도 선택함)에서 주문을 받았다고 말했습니다.

궁극적으로 그리드의 균형을 잡고 수백만 가구에 전력을 공급할 수 있는 가정용 고정식 배터리와 마찬가지로 조정된 네트워크를 구축하는 것을 목표로 합니다. 잠재력은 엄청납니다. 천연 자원 보호 위원회(Natural Resources Defense Council)는 예상대로 캘리포니아의 새로운 청정 공기 기준에 따라 2035년까지 1,400만 대의 무공해 차량을 차고에 추가하면 집단 배터리 저장소가 3일 동안 캘리포니아의 모든 가정에 전력을 공급할 수 있을 것으로 추정합니다.

이것이 기후에 도움이 될까요?

아이디어는 유틸리티와 함께 ​​Sunrun과 같은 회사가 가상 발전소를 형성하기 위해 F-150 Lightning과 같은 차량을 모집한다는 것입니다 . 수천 또는 수백만 개의 장치로 구성된 이러한 네트워크는 중요한 시기에 전기를 공급할 수 있습니다. 청정 에너지 비영리 RMI에 따르면 2030년까지 미국의 최대 부하를 5천만 가구의 평균 소비량에 해당하는 60기가와트까지 줄일 수 있습니다. 그것은 우리가 건설해야 하는 발전소의 수를 줄이고 하루 종일 청정 에너지를 재분배하는 데 도움이 될 것입니다.

이유는 다음과 같습니다. 오늘날의 전력망을 전국을 가로지르는 수십 개의 차선이 있는 매우 비싼 고속도로 시스템으로 생각하십시오. 하지만 1년에 몇 번만 전체 용량을 사용할 수 있습니다. 유틸리티는 항상 불을 켜두어야 하기 때문에 매년 몇 시간 또는 몇 분 동안만 작동할 수 있는 (오염시키는) 발전소에 수십억 달러를 투자합니다. 재생 에너지의 비중이 증가함에 따라 유틸리티는 바람이나 태양을 사용할 수 없을 때 변동을 완화하기 위해 더 많은 발전소가 필요할 수 있습니다.

Ford의 백업 전원 시스템은 정전 시 그리드 전원을 자동으로 끄고 최대 3일 동안 또는 전력이 배급되는 경우 최대 10일 동안 가전 제품에 전원을 공급합니다. (포드 제공)

배터리는 대안을 제공합니다. 에너지를 저장하고 적시에 파견함으로써 유틸리티는 비용이 많이 드는 새 천연 가스 플랜트를 백업으로 사용하지 않고 재생 에너지를 늘리는 데 도움을 줄 수 있습니다.

그럼에도 불구하고 EV를 가정용 배터리로 사용하는 것은 전체 배출량을 줄이는 최선의 방법이 아닐 수 있습니다. 특히 대형 전기차를 구입하는 경우에는 더욱 그렇습니다. (예를 들어 새로운 Hummer EV는 소형 가솔린 세단보다 마일당 더 많은 오염 물질을 배출합니다 .)

배출량을 제로로 만드는 가장 효과적인 방법은 자동차에 대한 개인의 의존도를 줄이는 것이라고 연구원들은 주장합니다. 전기 자동차가 화석 연료를 대체함에도 불구하고 현재 미국 배출량의 가장 큰 원인인 운송 부문의 배출량 감소 목표를 달성하려면 대중 교통, 자전거 타기, 보행 편의성, 더 나은 구역 설정 및 토지 사용 계획이 모두 필요합니다.

그러나 도시는 하룻밤 사이에 걷기 좋은 디자인과 유비쿼터스 교통 시스템을 개발하지 않을 것입니다. 미국은 자동차를 위해 만들어졌습니다. 미국 가정의 93%가 자동차를 소유하고 있습니다.

따라서 차량을 처분하지 않는다면 다음에 자동차 대리점에 들어갈 때 새로운 선택에 직면하게 될 것입니다. 집과 전력망에 어떻게 전력을 공급하고 싶습니까?

EV 충전 및 에너지 관리 회사인 WallBox의 Douglas Alfaro는 오늘날 조립 라인에서 출시되는 많은 EV가 그러한 옵션을 제공할 것이라고 말합니다. 이 회사는 거의 모든 차량에서 작동하는 하드웨어를 설계하기 위해 자동차 제조업체와 협력하고 있습니다. 지금까지 Ford의 충전 인프라는 독점적입니다. 이러한 일은 이미 시작되고 있습니다. 현대 아이오닉 5, 루시드 에어, 기아 EV6, 폭스바겐의 ID.4, 미쓰비시 아웃랜더, 쉐보레 실버라도 EV 제조사들은 내년쯤에 가정용 전기 서비스를 제공할 것이라고 발표했습니다.

Graham이 뉴멕시코에서 마지막으로 정전을 겪은 후 깨달은 것처럼 생활을 전기화한다는 것은 차량이 다른 모든 것과 연결되는 방식을 다시 생각하는 것을 의미합니다. 미래에는 자동차가 가정 및 기타 지능형 장치에 연결되어 서로 간에 그리고 외부 세계와 전기를 교환하게 될 것입니다.

출처: 매싱턴 포스트