Vehicle-to-Grid (V2G) technology/वाहन-से-ग्रिड (V2G) प्रौद्योगिकी

Why in News ?The Kerala State Electricity Board, in partnership with IIT Bombay, has initiated a pilot program to evaluate the practicality of integrating Vehicle-to-Grid (V2G) technology in Kerala. The project focuses on leveraging Electric Vehicles (EVs) to improve grid stability and energy efficiency.

What is V2G?

V2G refers to a system where vehicles connect with power grids and renewable energy sources, facilitating a two-way flow of electricity(Bidirectional Power flow).

Key Features of V2G Technology:

• Two-Way Energy Exchange: Enables EVs to return unused electricity to the grid, functioning as decentralized storage units.
• Optimized Charging: Smart systems such as Time-of-Use (ToU) rates ensure charging aligns with off-peak hours or times of high renewable energy availability.
• Versatile Applications: Besides V2G, related applications include Vehicle-to-Home (V2H) and Vehicle-to-Vehicle (V2V) energy transfers.

 Benefits of V2G Technology:

• Balancing Energy Demand: Reduces grid stress during peak usage, enhancing reliability.
• Promoting Solar Energy Use: Aligns EV charging with daytime solar energy production, aiding decarbonization efforts.
• Mobile Energy Storage: Allows EVs to store excess renewable energy for later use, improving renewable energy utilization.
• Economic Opportunities: Compensation strategies can incentivize EV owners to participate in grid services, improving system economics and grid performance.

Global Progress in V2G Implementation:

• Established EV Markets: Countries like the U.S. and Europe have advanced V2G pilots, particularly with electric cars and buses, offering financial incentives for returning power to the grid.
• Enhancing Grid Stability: EVs contribute to grid reliability and serve as emergency power sources during crises in regions like California and the Netherlands.
• Developing Standards: Efforts are underway globally to create standardized frameworks and regulations for V2G integration.

Status of V2G in India:

• Emerging Technology: India is at an early stage in adopting V2G, with ongoing pilot programs and research studies.
• Current Challenges: Focus remains on developing EV charging infrastructure and addressing grid management issues.
• Regulatory Gaps: Decentralized energy storage policies are under development, with the Central Electricity Authority (CEA) drafting guidelines for EV-to-grid power flow.

About Bidirectional Power Flow:

Bidirectional power flow refers to the ability of electricity to flow in both directions within a power system, from the source to the load and vice versa, enabling a reversible exchange of energy.

• Traditionally, power grids were unidirectional, with electricity flowing from centralized generation plants to consumers. With the rise of distributed energy resources (DERs) like solar panels, wind turbines, and electric vehicles (EVs), bidirectional flow has become critical to modern energy systems.
• It is facilitated by advanced technologies such as smart inverters, bidirectional chargers, and energy storage systems, allowing consumers to act as “prosumers” (both producers and consumers of electricity).

About Central Electricity Authority (CEA):

The Central Electricity Authority (CEA) is a statutory organization under the Ministry of Power, Government of India. It plays a pivotal role in the planning and development of the power sector in the country. Established under the Electricity Act, 2003, the CEA functions as the technical advisor to the Government of India and various stakeholders in the power sector.

Key Roles and Responsibilities of the CEA:

Power Sector Planning and Policy:

• Formulates national electricity plans for the optimal development of power systems in the country.
• Prepares and monitors the implementation of generation, transmission, and distribution programs.

Grid Operations and Standards:

• Develops standards and regulations for power generation, transmission, and distribution.
• Monitors grid performance and ensures compliance with technical norms.

Regulatory and Advisory Role:

• Advises the Ministry of Power on electricity policies, regulations, and reforms.
• Assists state and central governments in formulating strategies for electricity development.

Data Management and Analysis:

• Collects and publishes statistics on the performance of the power sector.
• Analyzes electricity demand, supply, and capacity utilization.

Research and Development:

• Promotes innovation and technology upgrades in power generation, renewable energy integration, and energy efficiency.

Licensing and Certification:

1. • Issues technical certifications and licenses for electrical equipment and infrastructure.

Environmental and Renewable Energy Focus:

1. • Conducts environmental impact assessments for power projects.
   • Facilitates the integration of renewable energy sources into the grid.

Composition of the CEA:

Chairperson:

The CEA is headed by a Chairperson, appointed by the Government of India. The Chairperson oversees the overall functioning of the authority.

Members:

Full-time Members:

• Typically, the authority comprises 3 to 7 full-time members, each responsible for specific functions like thermal, hydro, renewable energy, planning, and grid operations.
• These members are appointed by the Central Government.

Part-time Members:

• Officials from other departments or ministries may also serve as part-time members to ensure inter-ministerial coordination.

Affiliated Ministry:

Ministry of Power:

• The CEA operates under the administrative control of the Ministry of Power.
• It serves as the technical arm of the ministry, providing expertise and recommendations for policy decisions.

वाहन-से-ग्रिड (V2G) प्रौद्योगिकी:

खबर में क्यों?   केरल राज्य विद्युत बोर्ड (KSEB) ने IIT बॉम्बे के साथ साझेदारी में केरल में वाहन-से-ग्रिड (V2G) प्रौद्योगिकी के एकीकरण की व्यवहार्यता का आकलन करने के लिए एक पायलट परियोजना शुरू की है। इस परियोजना का उद्देश्य इलेक्ट्रिक वाहनों (EVs) का उपयोग करके ग्रिड स्थिरता और ऊर्जा दक्षता में सुधार करना है।

V2G क्या है?

V2G एक ऐसी प्रणाली है जिसमें वाहन पावर ग्रिड और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से जुड़ते हैं और बिजली का द्वि-दिशात्मक प्रवाह (Bidirectional Power Flow) सुनिश्चित करते हैं।

V2G प्रौद्योगिकी की प्रमुख विशेषताएँ

• द्वि-दिशात्मक ऊर्जा आदान-प्रदान: इलेक्ट्रिक वाहन (EVs) अप्रयुक्त बिजली को ग्रिड में लौटाने में सक्षम होते हैं, जिससे ये विकेन्द्रीकृत भंडारण इकाइयों के रूप में कार्य करते हैं।
• संतुलित चार्जिंग: स्मार्ट सिस्टम, जैसे टाइम-ऑफ-यूज़ (ToU) रेट्स, यह सुनिश्चित करते हैं कि चार्जिंग ऑफ-पीक घंटों या नवीकरणीय ऊर्जा की अधिक उपलब्धता के समय हो।
• विविध अनुप्रयोग: V2G के अलावा, वाहन-से-होम (V2H) और वाहन-से-वाहन (V2V) ऊर्जा हस्तांतरण जैसे संबंधित अनुप्रयोग भी मौजूद हैं।

V2G प्रौद्योगिकी के लाभ:

• ऊर्जा मांग संतुलन: पीक समय में ग्रिड पर दबाव कम करता है और विश्वसनीयता बढ़ाता है।
• सौर ऊर्जा उपयोग को बढ़ावा: EV चार्जिंग को दिन के समय सौर ऊर्जा उत्पादन के साथ संरेखित करता है, जिससे डीकार्बोनाइजेशन प्रयासों में मदद मिलती है।
• मोबाइल ऊर्जा भंडारण: EVs नवीकरणीय ऊर्जा को संग्रहीत कर बाद में उपयोग करने के लिए उपलब्ध कराते हैं।
• आर्थिक अवसर: मुआवजा रणनीतियों से EV मालिकों को ग्रिड सेवाओं में भाग लेने के लिए प्रोत्साहित किया जा सकता है।

V2G प्रौद्योगिकी का वैश्विक प्रगति:

• विकसित EV बाजार: अमेरिका और यूरोप जैसे देशों में V2G पायलट उन्नत हैं, विशेष रूप से इलेक्ट्रिक कारों और बसों के साथ।
• ग्रिड स्थिरता में योगदान: कैलिफ़ोर्निया और नीदरलैंड जैसे क्षेत्रों में EVs संकट के समय आपातकालीन बिजली के रूप में कार्य करते हैं।
• मानकीकरण का प्रयास: V2G एकीकरण के लिए वैश्विक स्तर पर मानक और नियम विकसित किए जा रहे हैं।

भारत में V2G की स्थिति:

• शुरुआती चरण: भारत में V2G तकनीक अपनाने की प्रक्रिया प्रारंभिक स्तर पर है, जिसमें पायलट परियोजनाएं और अध्ययन चल रहे हैं।
• चुनौतियाँ: ध्यान वर्तमान में EV चार्जिंग बुनियादी ढांचे के विकास और ग्रिड प्रबंधन मुद्दों पर है।
• विनियामक अंतराल: विकेंद्रीकृत ऊर्जा भंडारण नीतियों का विकास हो रहा है। केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण (CEA) EV-से-ग्रिड पावर फ्लो के लिए दिशानिर्देश तैयार कर रहा है।

द्वि-दिशात्मक पावर फ्लो के बारे में:

द्वि-दिशात्मक पावर फ्लो से तात्पर्य बिजली के स्रोत से लोड और इसके विपरीत, दोनों दिशाओं में प्रवाह की क्षमता से है।

• पारंपरिक रूप से, पावर ग्रिड एकल दिशा में काम करते थे, जहां बिजली केंद्रीय उत्पादन संयंत्रों से उपभोक्ताओं तक बहती थी।
• नवीकरणीय ऊर्जा संसाधनों (DERs) जैसे सोलर पैनल, पवन ऊर्जा और इलेक्ट्रिक वाहनों (EVs) के उदय के साथ, द्वि-दिशात्मक प्रवाह आधुनिक ऊर्जा प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण बन गया है।

केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण (CEA) के बारे में:

केंद्रीय विद्युत प्राधिकरण (CEA) भारत सरकार के विद्युत मंत्रालय के तहत एक सांविधिक संगठन है। यह देश में विद्युत क्षेत्र की योजना और विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

CEA की प्रमुख भूमिकाएँ और जिम्मेदारियाँ:

शक्ति क्षेत्र की योजना और नीति निर्माण:

• विद्युत प्रणालियों के अनुकूलतम विकास के लिए राष्ट्रीय योजनाएँ बनाना।
• उत्पादन, संचरण, और वितरण कार्यक्रमों को तैयार करना और निगरानी करना।

ग्रिड संचालन और मानक:

• विद्युत उत्पादन, संचरण, और वितरण के लिए मानक और नियम विकसित करना।
• ग्रिड प्रदर्शन की निगरानी और तकनीकी मानदंडों के अनुपालन को सुनिश्चित करना।

विनियामक और परामर्शदाता भूमिका:

• विद्युत नीतियों, विनियमों, और सुधारों पर विद्युत मंत्रालय को सलाह देना।

CEA की संरचना:

अध्यक्ष:

• केंद्रीय सरकार द्वारा नियुक्त।

सदस्य:

• पूर्णकालिक और अंशकालिक सदस्य, जिन्हें विशिष्ट कार्यों का जिम्मा दिया जाता है।
• CEA ऊर्जा क्षेत्र के आधुनिकीकरण और स्थिरता में महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहा है।