Inteligentne ładowanie: rozwiązanie leży w problemie

Tak koncepcja uczy nas, jak postępować z naszą energią w sposób przyszłościowy.

Rząd ustanowił Krajowy Program Infrastruktury Ładowania (NAL). Jest to grupa robocza, w której co dwa tygodnie spotykają się najważniejsi interesariusze w zakresie infrastruktury ładowania – wytwórcy energii elektrycznej, operatorzy sieci, operatorzy punktów ładowania oraz dostawcy usług e-mobilności – i omawiają prawa i obowiązki wszystkich zaangażowanych stron, a także ich priorytety. Jednym z najważniejszych tematów w tym programie jest inteligentne ładowanie.

Termin „inteligentne ładowanie” ma kilka znaczeń. Aby móc pracować w sposób ukierunkowany, wyżej określona grupa robocza sformułował następującą definicję:

Ostatecznym celem inteligentnego ładowania jest stworzenie inteligentnej, przyszłościowej infrastruktury ładowania dla wszystkich użytkowników transportu elektrycznego, najlepiej z wykorzystaniem zielonej energii, gdzie obsługiwane są interesy wszystkich zaangażowanych stron w łańcuchu, co wyraża się w przyjaznej dla użytkownika i ekonomicznej obsłudze.

Rozłożenie godzin szczytu

Dlaczego inteligentne ładowanie?
Sieć elektryczna w Niderlandach przyjmuje ogromne obciążenia, a zwłaszcza rano. W biurach włączają się światła i komputery, w domach zaczynają działać pralki, a zakłady przemysłowe budzą się do pracy. Podobną sytuację obserwujemy wieczorem, kiedy to ludzie wracają do domu, zaczynają gotować, włączają telewizory i podłączają samochody elektryczne do stacji ładowania. Takie szczytowe obciążenie ma miejsce tylko przez 5% dnia, ale sieć musi być zaprojektowana tak, aby móc zapewnić taką maksymalną wydajność.

Wraz ze wzrostem liczby pojazdów elektrycznych (PE) na drogach nasza sieć będzie z czasem coraz bardziej obciążona. Dotyczy to zwłaszcza wielkich, starych miast w Niderlandach, mających 100-letnią sieć energetyczną, która nie będzie w stanie poradzić sobie z tego rodzaju obciążeniem. Ale jej wymiana to ogromna praca. Trzeba byłoby pozbijać ulice, wymienić kable, a ponadto w mieście przez długi czas panowałyby przerwy w dostawie prądu.

Aby tego uniknąć, musimy poszukać alternatywnych rozwiązań. Co możemy zrobić, aby rozłożyć w czasie takie szczytowe obciążenie i tym samym wspomóc wszystkie zaangażowane strony w łańcuchu energetycznym? To właśnie tutaj do gry wkracza inteligentne ładowanie. W dzisiejszych czasach wszystko już kontrolujemy za pomocą IT, więc dlaczego nie skorzystać z tego w zakresie obciążenia naszej sieci energetycznej?

To nie wada, lecz zaleta
Wadą samochodów jest to, że przez 90% czasu stoją przed drzwiami. Samochody elektryczne mogą jednak zmienić tę wadę w zaletę. Podobnie jak w przypadku telefonów, które często pozostają podłączone do ładowarki znacznie dłużej, niż jest konieczne do pełnego naładowania baterii. To daje nam swobodę działania.

Jak już wspomniani wcześniej, obserwujemy obecnie olbrzymi szczyt, kiedy ludzie wracają z pracy do domu i podłączają swoje samochody. Szczyt ten trwa około dwóch godzin, ale można byłoby przełożyć go na godziny nocne. O godz. 4:00 rano całkowite obciążenie sieci wynosi tylko 10% tego, co w momencie szczytowym. Ludzie kładą się spać i zostawiają samochód w stacji ładującej – jest to doskonały czas na naładowanie pojazdu.

Inteligentne ładowanie i energia odnawialna

Oszczędność i zwrot energii
Jest to kwestia wyłącznie przepustowości sieci. Innym sposobem inteligentnego ładowania jest wykorzystanie energii odnawialnej. Istnieje mnóstwo energii wiatrowej i słonecznej, a my chcemy to zoptymalizować. Wadą tego rodzaju form energii jest to, że często powstają wówczas, gdy ich nie potrzebujemy. To odwrotnie niż w przypadku tradycyjnych elektrowni, gdzie możemy określić, kiedy wytwarzamy energię elektryczną.

Kiedy będziemy mogli zacząć magazynować energię z wiatru i słońca, a potem zwrócić ją do sieci, będziemy również mogli inteligentnie ją wykorzystywać.

Samochód jako część ekosystemu
Wszystkie samochody ładowane nocą tworzą razem akumulator o ogromnej pojemności. Szkoda byłoby korzystać z niego tylko do jazdy. Właśnie dlatego w najbliższej przyszłości zobaczymy, że samochód staje się częścią ekosystemu. Innymi słowy, kiedy akumulator samochodowy jest pełny, może zwrócić energię do sieci. Co więcej, część pojemności można wykorzystać do magazynowania energii wiatrowej i słonecznej, dzięki czemu da się ją wykorzystać, kiedy te źródła nie będą dostępne.

Taki sposób wykorzystywania energii jest niezbędny w obecnie przeprowadzanym globalnym przejściu na energię wiatrową i słoneczną. W dzisiejszych czasach energia słoneczna jest tańsza niż jakakolwiek inna forma energii. To jednak nie problem. Problem polega wyłącznie na tym, że nie możemy określić, kiedy energia ta będzie dostępna. Jeśli będziemy mogli ją przechowywać, to zdecydujemy też, kiedy jej użyć. Umożliwia to inteligentne ładowanie. Z jednej strony poprzez kontrolowanie szybkości jej użytkowania, z drugiej strony poprzez odzyskiwanie zmagazynowanej energii, kiedy tylko będzie potrzebna.

Inteligentne ładowanie to w rzeczywistości jedno wspólne określenie na zarządzanie energią i wykorzystywanie energii odnawialnej.

To nie problem, lecz rozwiązanie
Już można regulować prędkość ładowania samochodów. Istnieją również zautomatyzowane centra kontroli, które są w stanie bardzo szybko wchłonąć szczyt energii. Gdyby szczyt taki wystąpił w mieście, wówczas prędkość ładowania wszystkich samochodów zostałaby na moment obniżona o połowę, tak aby zachować równowagę między popytem na energię i podażą. Jeśli tysiąc ładujących się samochodów nieznacznie zmniejszy zużycie energii – nawet tylko przez kilka minut – może to wystarczyć do tego, żeby nie przeciążyć sieci. To także jest inteligentne ładowanie.

Ze względu na ograniczoną przepustowość sieci energetycznej elektryfikację transportu często postrzega się jako problem, ale kiedy samochód potraktujemy jako akumulator, który jest w stanie zwracać energię, to zyskujemy rozwiązanie. A ponieważ samochody mają dostęp do sieci energetycznej przez znacznie dłuższy czas, niż jest to konieczne, możemy zrobić jeszcze więcej.

Przyszłość

Jeden spersonalizowany pakiet
Przyszłość to taki samochód, który jest podłączony do sieci dwukierunkowo, czyli również zwraca moc. Firmy energetyczne odpowiedzą na to, oferując swoim klientom pakiety w zakresie mobilności i energii. Dana osoba ma umowę na energię elektryczną w domu, panele słoneczne na dachu, a przed drzwiami samochód elektryczny ze stacją ładowania. W zamian firma energetyczna może ponownie wykorzystać część takiej energii w miejscach, w których w danej chwili jest ona potrzebna. Tworzy to abonament „szyty na miarę” dla wszystkich użytkowników – czyli dla osób, które dużo jeżdżą lub które spędzają dużo czasu w domu.

Nastąpi wymiana usług między producentem a konsumentem. Usługi te zbiegną się, zaś firmy energetyczne będą musiały znaleźć swoje miejsce w tym zmieniającym się krajobrazie.

Dla tego rodzaju rozwoju ważną rolę odgrywa także cena energii elektrycznej. Obecnie 1 kWh energii elektrycznej kosztuje około 0,50 – 0,60 PLN, ale w przyszłości cena spadnie niemal do 0 złotych. Cenę w tym zakresie kształtują związane z tym usługi.

Obawy i możliwości
Producenci samochodów również będą chcieli wywalczyć swój udział. Volkswagen wkrótce wypuści ID3, elektryczną wersję Golfa, założył też Electric Life, który ułatwi kwestię mobilności i energii elektrycznej w domu. A zatem w tym przypadku widać już, że producent samochodów zaczyna zachowywać się jak firma energetyczna i jest to sytuacja, która niepokoi te prawdziwe firmy energetyczne.

Ale istnieją też obawy wśród producentów samochodów. Samochód elektryczny rzadko musi udać się do warsztatu – czasem w ogóle nie jest to konieczne. Wystarczy jedynie co jakiś czas wymienić opony i płyn do spryskiwaczy. Producenci zdają sobie sprawę, że stracą rynek i będą musieli zarabiać w inny sposób. Dlatego będą chcieli skorzystać z tej samej usługi, którą pokazał już Volkswagen.

Nowe koncepcje biznesowe
Rozpocznie się „gra o władzę”, która wyłoni zwycięzcę – na przykład firmę energetyczną, producenta samochodów czy też niezależnego, jeszcze nieznanego uczestnika. Ale może to być również podmiot z branży mobilności, który połączy wszystko razem i zaoferuje jako jedną usługę. We wszystkich przypadkach potrzebna jest platforma, taka jak Last Mile Solutions, która łączy wszystkie te strony.

Krótko mówiąc, pojawi się mnóstwo nowych koncepcji biznesowych. Przyszłość pokaże, kto odniesie sukces.