AI + V2G: दो Nissan Leaf से एयरपोर्ट की बिजली सुरक्षा

कैलिफ़ोर्निया के हम्बोल्ट काउंटी में एक क्षेत्रीय एयरपोर्ट ऐसा प्रयोग कर रहा है जिसे भारत के कई छोटे हवाईअड्डे, इंडस्ट्रियल पार्क और स्मार्ट सिटीज़ आज ही ध्यान से देख सकते हैं: दो साधारण इलेक्ट्रिक कारें (Nissan Leaf) माइक्रोग्रिड का हिस्सा बनकर, बिजली जाने पर भी एयरपोर्ट को चालू रखने में मदद कर रही हैं।

दिलचस्प बात ये नहीं कि “EV घर चला सकती है”—ये तो अब कई लोगों ने सुन लिया है। असली बात यह है कि EV को बैटरी स्टोरेज की तरह इस्तेमाल करना तभी व्यावहारिक बनता है जब सिस्टम के पीछे स्मार्ट ऑप्टिमाइज़ेशन हो। यानी, किस समय चार्ज करना है, किस समय ग्रिड/माइक्रोग्रिड को बिजली देनी है, कितनी देनी है, और वाहन की ड्यूटी (चलना) बाधित न हो—यहाँ AI/एल्गोरिद्म-आधारित एनर्जी मैनेजमेंट निर्णायक बन जाता है।

यह पोस्ट हमारी सीरीज़ “ऑटोमोबाइल और इलेक्ट्रिक वाहन में AI” का हिस्सा है, जहाँ हम देखते हैं कि AI सिर्फ़ ऑटोनॉमस ड्राइविंग तक सीमित नहीं—बैटरी ऑप्टिमाइज़ेशन, चार्जिंग इन्फ्रास्ट्रक्चर और ग्रिड रेज़िलिएंस में भी इसका सीधा असर है।

Redwood Coast Airport वाला सेटअप: सीधे शब्दों में

यह प्रयोग “बड़ी-बड़ी बातें” नहीं, बल्कि चलता-फिरता प्रूफ है कि V2G/V2X कैसे काम आता है। Redwood Coast Airport Microgrid (ऑपरेशन 2021 से) के पास:

• 2.2 MW का सोलर एरे
• 8.9 MWh बैटरी स्टोरेज
• 300 kW नेट-मीटरड सोलर सिस्टम
• और अब 4 बायडायरेक्शनल चार्जर

साथ में दो Nissan Leaf (2020 और 2021 मॉडल), जिन्हें स्टाफ “रनअबाउट” की तरह इस्तेमाल करता है। जब गाड़ियाँ इस्तेमाल में नहीं होतीं, वे चार्जर पर लगी रहती हैं—और जरूरत पड़ने पर बिजली “दे” भी सकती हैं।

यहाँ “माइक्रोग्रिड” का मतलब है: सामान्य दिनों में यह ग्रिड से ले-देन करता है, लेकिन आउटेज में “आइलैंड” होकर एयरपोर्ट के जरूरी लोड (कम-से-कम) चलाए रख सकता है।

याद रखने वाली लाइन: माइक्रोग्रिड + बायडायरेक्शनल EV = कम लागत में अतिरिक्त स्टोरेज और बैकअप।

V2G, V2M, V2X: किसका क्या मतलब है?

Answer first: ये तीनों एक ही परिवार के शब्द हैं—मतलब EV की बैटरी को “सिर्फ़ लेने” के बजाय “देने” लायक बनाना। फर्क बस किसे देना है।

• V2G (Vehicle-to-Grid): EV मुख्य बिजली ग्रिड को सपोर्ट करती है (डिमांड पीक, इमरजेंसी सप्लाई आदि)।
• V2M (Vehicle-to-Microgrid): EV लोकल माइक्रोग्रिड को सपोर्ट करती है—जैसे एयरपोर्ट, कैंपस, हॉस्पिटल क्लस्टर।
• V2X (Vehicle-to-Everything): छतरी टर्म—ग्रिड, माइक्रोग्रिड, बिल्डिंग, घर—सब शामिल।

इस प्रोजेक्ट में असल फोकस V2M/V2X पर है, क्योंकि एयरपोर्ट “क्रिटिकल इंफ्रास्ट्रक्चर” है।

“दो कारों से क्या होगा?”—यही जगह है जहाँ लोग गलती करते हैं

बहुत लोग V2G को तभी सीरियस लेते हैं जब बात 100 बसों या 500 EV फ्लीट की हो। असल में छोटे पायलट्स का फायदा ये है कि वे ऑपरेशन की पेचीदगियाँ जल्दी दिखा देते हैं—जैसे:

• आउटेज में किस लोड को प्राथमिकता देनी है?
• बैटरी स्टोरेज “बहुत फुल” या “बहुत खाली” हो तो EV कैसे काम करेगी?
• ग्रिड इमरजेंसी सिग्नल आए तो प्रतिक्रिया कैसे होगी?

दो EV कम हैं, लेकिन सिस्टम डिज़ाइन सही हो तो वे “अतिरिक्त समय” खरीदकर देती हैं—और क्रिटिकल सेवाओं में समय ही सबसे कीमती होता है।

AI यहाँ कहाँ आता है: चार्जिंग नहीं, “ऑर्केस्ट्रेशन”

Answer first: बायडायरेक्शनल चार्जिंग अपने आप में फीचर है; AI/ऑप्टिमाइज़ेशन प्लेटफ़ॉर्म उसे उपयोगी सर्विस में बदलता है।

इस सेटअप में Fermata Energy का बायडायरेक्शनल हार्डवेयर और V2X ऑप्टिमाइज़ेशन प्लेटफ़ॉर्म इस्तेमाल हुआ, जिसे PG&E ने अपने टेस्ट सेंटर में वैलिडेट किया। (यहाँ “AI” का मतलब अक्सर मशीन लर्निंग + ऑप्टिमाइज़ेशन + रूल-बेस्ड कंट्रोल का मिश्रण होता है।)

1) AI किस डेटा पर निर्णय लेता है?

एक स्मार्ट सिस्टम आम तौर पर ये इनपुट देखता है:

• सोलर जनरेशन (रियल-टाइम + फोरकास्ट)
• माइक्रोग्रिड बैटरी का SoC (State of Charge)
• EV बैटरी का SoC, स्वास्थ्य (SoH), और अगली “ट्रिप” की जरूरत
• एयरपोर्ट लोड प्रोफ़ाइल (दिन/रात, पीक/ऑफ-पीक)
• ग्रिड की स्थिति: कीमतें, इमरजेंसी अलर्ट, आउटेज रिस्क

उद्देश्य एक नहीं—कई होते हैं: लागत घटाना, रेज़िलिएंस बढ़ाना, बैटरी डिग्रेडेशन कम करना, और ऑपरेशन बाधित न हो।

2) “आइलैंड मोड” में AI की सबसे बड़ी भूमिका

जब माइक्रोग्रिड मुख्य ग्रिड से कट जाता है, तब नियंत्रण कठिन हो जाता है। रिपोर्टेड व्यवहार के अनुसार:

• अगर मुख्य स्टोरेज बहुत फुल है, तो अतिरिक्त सोलर EV में भेजा जा सकता है (कर्टेलमेंट कम)
• अगर मुख्य स्टोरेज कम है, तो EV से डिस्चार्ज करके मुख्य स्टोरेज/लोड को सपोर्ट किया जा सकता है

यह एक तरह से “ऊर्जा का ट्रैफिक कंट्रोल” है—और ट्रैफिक कंट्रोल बिना स्मार्ट सिग्नल के जल्दी फेल होता है।

3) ग्रिड इमरजेंसी में प्रतिक्रिया: यही असली V2G वैल्यू है

कैलिफ़ोर्निया जैसे इलाकों में गर्मियों/आग/स्टॉर्म के समय ग्रिड पर दबाव बढ़ता है। ऐसे समय पर अगर माइक्रोग्रिड और EV बिजली “वापस” दे सकें, तो ब्लैकआउट टल सकते हैं।

भारत के संदर्भ में सोचें: हीटवेव के दौरान डिस्कॉम पर पीक लोड बढ़ता है। अगर इंडस्ट्रियल कैम्पस/एयरपोर्ट/मॉल के पास माइक्रोग्रिड + EV फ्लीट हो, तो पीक शेविंग व्यावहारिक बन सकती है—बशर्ते डिस्पैच स्मार्ट हो।

टेक्नोलॉजी की जमीनी सच्चाई: स्टैंडर्ड, चार्जर और इंटरऑपरेबिलिटी

Answer first: V2G का भविष्य सिर्फ़ बैटरी क्षमता से नहीं, चार्जिंग स्टैंडर्ड और इंटरऑपरेबिलिटी से तय होगा।

इस पायलट में Nissan Leaf की एक खास बात है: पुराने/पिछले-जेन मॉडल में CHAdeMO DC फास्ट चार्जिंग स्टैंडर्ड है, जो ऐतिहासिक रूप से V2G के लिए सक्षम रहा है। कई मार्केट्स में यह क्षमता पहले से थी, लेकिन नॉर्थ अमेरिका में बड़े पायलट कम हुए।

भारत में आज CCS2 का दबदबा है; V2G के लिए CCS के बायडायरेक्शनल सपोर्ट, चार्जर सर्टिफिकेशन, और ग्रिड-इंटरकनेक्ट नियम निर्णायक होंगे। यानी सिर्फ़ “EV खरीद लेना” काफी नहीं—

• बायडायरेक्शनल चार्जर उपलब्ध हों
• यूटिलिटी इंटरकनेक्शन/नेट-मीटरिंग नियम साफ हों
• साइट कंट्रोलर/EMS (Energy Management System) परिपक्व हो

एयरपोर्ट, हॉस्पिटल, डेटा सेंटर: कौन-सी जगहें सबसे पहले फायदा उठाएँगी?

Answer first: जहाँ आउटेज की कीमत बहुत ज्यादा है और लोड प्रोफ़ाइल अनुमानित है—वहाँ V2M/V2G सबसे पहले फिट बैठता है।

मुझे लगता है अगले 24 महीनों में (भारत सहित) ये 5 कैटेगरी सबसे तेज़ अपनाएँगी:

1. क्षेत्रीय एयरपोर्ट और एयरफोर्स बेस: रनवे लाइटिंग, कम्युनिकेशन, सिक्योरिटी—सबको बैकअप चाहिए।
2. हॉस्पिटल क्लस्टर: ICU/ऑपरेशन थिएटर के लिए “नो-ड्रॉप” पावर।
3. डेटा सेंटर्स (एज/मिड-साइज़): UPS के साथ EV स्टोरेज एक अतिरिक्त परत।
4. आईटी कैंपस/यूनिवर्सिटी: पार्किंग में EV लंबे समय खड़ी रहती हैं—यही V2G का स्वीट स्पॉट है।
5. लॉजिस्टिक्स फ्लीट डिपो: शेड्यूल्ड चार्जिंग/डिस्चार्जिंग आसान।

एक प्रैक्टिकल नियम

यदि आपकी EV दिन में 6–8 घंटे साइट पर पार्क रहती है और आपके पास पीक-लोड पेनल्टी है, तो V2G का ROI कागज़ पर नहीं—मीटर पर दिखने लगता है।

“बैटरी खराब हो जाएगी?”—सीधा जवाब

Answer first: हाँ, अतिरिक्त साइक्लिंग से डिग्रेडेशन बढ़ता है, लेकिन स्मार्ट डिस्पैच इसे नियंत्रित करता है और कई मामलों में आर्थिक लाभ उससे बड़ा होता है।

AI/EMS आम तौर पर:

• SoC को एक सुरक्षित विंडो (जैसे 20%–80%) में रखता है
• छोटे-छोटे डिस्चार्ज (shallow cycles) को प्राथमिकता देता है
• तापमान/चार्जिंग पावर सीमित करता है
• “कल सुबह 9 बजे वाहन चाहिए” जैसी बाधाओं को हार्ड कंस्ट्रेंट मानता है

यहीं पर “ऑटोमोबाइल में AI” का असली फायदा दिखता है: बैटरी ऑप्टिमाइज़ेशन सिर्फ़ ड्राइविंग के लिए नहीं, ग्रिड सर्विस के लिए भी।

अगर आप भारत में ऐसा पायलट चलाना चाहें: 30 दिन का रोडमैप

Answer first: छोटा, नियंत्रित, मापने योग्य पायलट चुनिए—और AI/EMS को शुरू से शामिल कीजिए।

1. साइट चुनें: एयरपोर्ट/कैंपस/हॉस्पिटल जहाँ बैकअप पहले से जरूरी है।
2. लोड ऑडिट करें: 3–5 क्रिटिकल लोड तय करें (जैसे सुरक्षा, नेटवर्क, इमरजेंसी लाइटिंग)।
3. EV उपयोग पैटर्न लिखें: कौन-सी गाड़ियाँ कब चलती हैं, कब खड़ी रहती हैं।
4. चार्जर और इंटरकनेक्शन: बायडायरेक्शनल चार्जर + सुरक्षा रिले + आइलैंडिंग क्षमता।
5. EMS/AI नियम सेट करें: प्राथमिकता—रेज़िलिएंस, फिर लागत, फिर ग्रिड सर्विस।
6. KPI तय करें (पहले दिन):
   • आउटेज में बैकअप समय (मिनट/घंटे)
   • पीक-लोड कटौती (kW)
   • सोलर कर्टेलमेंट में कमी (kWh)
   • EV उपलब्धता (ड्यूटी मिस न हो)

आगे की दिशा: EV “मोबाइल बैटरी” से “स्मार्ट इन्फ्रास्ट्रक्चर” बन रही है

Redwood Coast Airport का उदाहरण बताता है कि EV अपनाने का अगला चरण सिर्फ़ गाड़ियाँ बेचना नहीं, उन्हें ऊर्जा नेटवर्क का हिस्सा बनाना है। और जैसे-जैसे EV संख्या बढ़ेगी, AI के बिना ग्रिड-इंटीग्रेशन स्केल नहीं करेगा—बहुत ज्यादा वेरिएबल्स हैं, बहुत ज्यादा रिस्क है, और बहुत ज्यादा हित (ड्राइवर, ऑपरेटर, यूटिलिटी) जुड़े हैं।

अगर आप “ऑटोमोबाइल और इलेक्ट्रिक वाहन में AI” को सिर्फ़ ADAS/सेल्फ-ड्राइविंग के चश्मे से देखते हैं, तो तस्वीर अधूरी रह जाएगी। मेरी नज़र में AI-ड्रिवन चार्जिंग और V2G ऑर्केस्ट्रेशन अगले कुछ सालों में EV इकोसिस्टम की सबसे व्यावहारिक, सबसे मापने योग्य वैल्यू बनाएगा—खासकर उन जगहों पर जहाँ बिजली का भरोसा अभी भी रोज़ का मुद्दा है।

आपकी संस्था/कैंपस में अगर EV फ्लीट है (या अगले 12 महीनों में आने वाली है), तो अगला सवाल “और चार्जर?” नहीं—“क्या हम इसे माइक्रोग्रिड के साथ जोड़कर रेज़िलिएंस खरीद सकते हैं?” होना चाहिए।