ENERGETYKA, RYNEK ENERGII - CIRE.pl - energetyka zaczyna dzień od CIREElektromobilność
Właścicielem portalu jest ARE S.A.
ARE S.A.

SZUKAJ:



PANEL LOGOWANIA

X
Portal CIRE.PL wykorzystuje mechanizm plików cookies. Jeśli nie chcesz, aby nasz serwer zapisywał na Twoim urządzeniu pliki cookies, zablokuj ich stosowanie w swojej przeglądarce. Szczegóły.


MATERIAŁY PROBLEMOWE

Innowacyjne ładowanie pojazdów elektrycznych
12.06.2020r. 05:10

Rene Wetzel, ubitricity; Paweł Jamrożek, FENICE Poland ("Energia Elektryczna" - 4/2020)
Zapotrzebowanie na infrastrukturę do ładowania samochodów elektrycznych stało się faktem. Pod koniec lutego 2020 roku w naszym kraju zarejestrowane były 9803 samochody osobowe z napędem elektrycznym - wynika z najnowszego Licznika Elektromobilności Polskiego Stowarzyszenia Paliw Alternatywnych oraz Polskiego Związku Przemysłu Motoryzacyjnego. Tylko w pierwszych dwóch miesiącach tego roku przybyło 1166 samochodów elektrycznych oraz hybryd plug-in. Oznacza to wzrost o ponad 180 proc. w stosunku do stycznia i lutego sprzed roku.
Ile wobec tego mamy stacji ładowania i jak wygląda ich struktura? Dość przeciętnie, bo w przeliczeniu na jedną ładowarkę przypadało aż dziesięć pojazdów. Warto również wspomnieć o ich charakterystyce i lokalizacji. Pod koniec lutego 2020 roku mieliśmy ponad tysiąc stacji ładowania, z czego zdecydowaną większość, bo aż 70 proc., stanowiły wolne ładowarki prądu przemiennego (AC) o mocy mniejszej lub równej 22 kW. Tylko w lutym odnotowaliśmy wzrost liczby stacji o kolejne 44. Czy to wystarczy? Zdecydowanie nie.

Eksperci podkreślają, że zanim zaprojektuje się typ, umiejscowienie i moc stacji ładowania, najpierw należy przyjrzeć się nawykom użytkowników samochodów elektrycznych. Trzeba ustalić, gdzie najczęściej pozostawiane są auta, jakie dzienne zasięgi są oczekiwane oraz na jak długo pojazdy mogą być podłączane.

Jeśli zatem samochody z napędem tradycyjnym pokonują średniorocznie 40 do 80 km w dni robocze, a 20 do 60 km przy uwzględnieniu dni wolnych od pracy, to auta elektryczne na pewno nie są kupowane, żeby je wykorzystywać na dłuższych dystansach. Wręcz przeciwnie, nabywają je przede wszystkim ci, których odległość z domu do pracy lub szkoły jest poniżej przeciętnej. Dlatego montowanie dużych i wydajnych stacji ładowania, co pochłania kapitał i czas, może być - z punktu widzenia sieci dystrybucyjnej - mało korzystne.

Nie tylko w Polsce możliwości umiejscowienia stacji ładowania w centrach miast są mocno ograniczone przez konserwatorów zabytków. Biorąc pod uwagę spójność ładu przestrzennego, ograniczone powierzchnie przewidziane pod postój oraz dostępne moce w ramach sieci dystrybucyjnych, warto wziąć pod uwagę zachodnie przykłady umiejscowienia stacji ładowania w ramach słupów oświetleniowych.

(872x476)Rys. 1. Przeciętny dystans (km) pokonywany przez samochody w poszczególnych krajach (Euromonitor International)

Publiczne stacje ładowania montowane w godzinę

W Londynie niemal dwa tysiące publicznie dostępnych punktów ładowania zamontowano w tempie godnym podziwu. Po fazie pilotażowej spółki Siemens oraz Ubitricity zbudowały jedną z najbardziej skomasowanych sieci ładowarek, która bazuje na rozwiązaniach dobrze odpowiadających realiom i wyzwaniom infrastruktury miejskiej. Większość punktów ładowania zintegrowano z publiczną siecią latarni, co znacznie przyspieszyło proces instalacji. Ładowarki pojawiły się tam, gdzie najbardziej były potrzebne - przy istniejących już miejscach do parkowania.

(832x538)Rys. 2. Przykład stacji ładowania wkomponowanej w słup oświetleniowy

Rozwój rynku ładowarek pojazdów elektrycznych

Zaproponowane rozwiązanie przyszło w porę. W 2019 roku w Europie po raz pierwszy liczba zarejestrowanych pojazdów elektrycznych (tzw. PEV) przekroczyła milion. Biorąc pod uwagę liczne czynniki, na czele z rozwojem technologii, można oczekiwać, że od 2020 roku sprzedanych ,,elektryków'' będzie przybywać w większym tempie.

W miastach właściciele samochodów dysponują ograniczonymi możliwościami ich parkowania. Dlatego potrzeba budowy ładowarek elektrycznych dostępnych szerszemu gronu użytkowników powinna iść w parze z dostępnym miejscem - szczególnie jeśli nie ma go zbyt wiele.

Możliwości infrastruktury

Rozbudowę infrastruktury można podzielić na dwa segmenty rynku: stacje szybkiego ładowania oparte na prądzie stałym (DC, ang. direct current) lub ładowarki tradycyjne z wykorzystaniem prądu zmiennego (AC, ang. alternating current).

Zwykle wyższe koszty inwestycyjne wiążą się z instalacją opartą na prądzie stałym. Z uwagi na skomplikowanie infrastruktury kwestie przyłączeniowe oraz zapotrzebowanie na wyższe moce zamówione są one nawet kilkukrotnie wyższe. Po stronie dystrybutora energii elektrycznej na danym obszarze należy oczekiwać modernizacji podstacji oraz sieci. Także użytkownicy takich ładowarek nie będą do końca szczęśliwi. Jednostkowa cena energii wynika nie tylko z potrzeby amortyzacji nakładów, ale także konieczności odłączenia pojazdu z sieci natychmiast po zakończeniu ładowania, dlatego kierowcy są zmuszeni czekać do momentu uzyskania oczekiwanej dyspozycyjności pojazdu.

Kiedy samochody elektryczne ładowane są w pobliżu restauracji, a czynność ta służy jako przerwa w podróży - technologie oparte na prądzie stałym są preferowanym rozwiązaniem. Natomiast codziennie najlepiej będą sprawdzały się stacje wykorzystujące prąd zmienny, zwłaszcza przy pokonywaniu odległości rzędu 40-50 km każdego dnia.

W przypadku stacji ładowania prądem zmiennym głównym kryterium ich wyboru przez użytkowników pojazdów elektrycznych są cena i dostępność. Ponadto inwestor jest w stanie znacząco lepiej zagospodarować posiadane środki i ulokować poszczególne punkty na mapie miast - ładowarki pojawią się zwłaszcza tam, gdzie naprawdę są potrzebne. Jednostkowe koszty energii ponoszone przy ładowarkach standardowych, dysponujących prądem zmiennym, są porównywalne do stawek przewidzianych dla gospodarstw domowych. Ponadto, zakładając, że punkty ładowania pojawią się w miejscach dotychczasowego postoju samochodów, ładowanie staje się dużo bardziej przewidywalne i wygodne. Dogodniejsze nawet niż tankowanie auta na stacji benzynowej.

(822x514)Rys. 3. Sieć stacji ładowania dostępnych w Londynie

(533x508)Rys. 4. Tempo rozwoju sieci stacji ładowania na przykładzie Londynu

Pojazdy elektryczne nowym etapem dla sieci dystrybucyjnych

Poza dużo mniejszymi wymaganiami stacji ładowania dysponującymi prądem przemiennym, pojazdy elektryczne spełnią nową, nieznaną dotychczas funkcję. W dłuższym czasie baterie zainstalowane w samochodach będą zdecentralizowanymi magazynami energii.

Ze swoimi pojemnymi akumulatorami auta wydają się zdecydowanie najlepszym sposobem na buforowanie energii oraz odzyskiwanie jej w chwilach, gdy wymaga tego infrastruktura elektroenergetyczna. W połączeniu z cyfrowymi i bardziej zautomatyzowanymi sieciami, inteligentne pojazdy elektryczne będą w stanie bilansować w ultraszybkim tempie kilku sekund zapotrzebowanie na moc, także w odniesieniu do lokalnego wymiaru ich położenia względem odbiorcy energii. Także z technologiami inteligentnych dwukierunkowych przewodów ładowania (m.in. SmartCable) właściciel ,,elektryka'' oraz przedsiębiorstwa elektryczne staną się naturalnymi partnerami dla efektywnej alokacji zasobów oraz zapewnienia oczekiwanej elastyczności sieci w wymiarze lokalnym i regionalnym.

(531x437)Rys. 5. Liczba zarejestrowanych aut elektrycznych w kolejnych latach

Rys. 6. Liczba samochodów elektrycznych w przeliczeniu na stację ładowania

Znacznie mniej miejsca

Wkomponowanie w jednym punkcie stacji ładowania prądu przemiennego (tzw. Type 2) i słupów oświetleniowych z wykorzystaniem dostępnej sieci może zająć około 45-50 minut. Czas niezbędny na instalację ma duże znaczenie, inwestycja wiąże się też z mniejszymi formalnościami oraz węższym zakresem robót ziemnych, ograniczonych do najbliższego otoczenia latarni. Przechodnie nie stracą ani jednego metra kwadratowego z dotychczas dostępnej przestrzeni. Takie rozwiązania pozwalają w pełni wykorzystać miejsce w ramach słupów oświetleniowych.

Wygodny dostęp dla kierowcy

Przedstawione technologie ładowarek pojazdów elektrycznych mogą być wykorzystywane na dwa sposoby. Po pierwsze, bezpośrednio, gdzie każdy użytkownik auta może swobodnie wykorzystać swój dotychczasowy przewód zasilający. Gdy już dotrze na miejsce, wystarczy, że zeskanuje kod QR dostępny przy ładowarce oraz podąży za krótką instrukcją dostępną online. Nie jest w tym celu potrzebny ani abonament, ani rejestracja nowego konta.

Dla optymalnego wykorzystania dostępnych punktów ładowania system pomiarów mobilnych (Mobile Metering) okaże się jeszcze lepszym rozwiązaniem. Specjalny kabel zasilający (np. SmartCable) posiada zdolność pomiaru oraz przekazywania niezbędnych danych. Dzięki temu użytkownik, tuż po podłączeniu ,,elektryka'' do dowolnej ładowarki, jest na bieżąco rozpoznawany wraz ze swoją taryfą wynikającą z umowy z operatorem. Przewód automatycznie rozpocznie proces ładowania i naliczy opłaty, które pojawią się na zbiorczym rachunku miesięcznym.

Rys. 7. Rozbudowa infrastruktury ładowania samochodów elektrycznych jest potrzebna mieszkańcom Europy. Mimo że istnieje ponad 200 tys. stacji ładowania, ich skala wciąż nie jest w stanie sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu. Organizacja EFAO (European Alternative Fuels Observatory) monitoruje liczbę pojazdów elektrycznych w przeliczeniu na punkt ładowania. Wnioski są jednoznaczne - ona rośnie szybciej niż sieć ładowarek.

Londyn, Berlin i Nowy Jork pionierami

Poza Londynem, montaż blisko tysiąca punktów ładowania zintegrowanych ze słupami oświetleniowymi jest prowadzony w Berlinie. W podobnym kierunku podążają także miasta Stanów Zjednoczonych, co może zrewolucjonizować tamtejszy rynek. W Nowym Jorku pierwsze sto punktów pojawi się już wkrótce w ścisłym centrum.

Biorąc pod uwagę rosnące światowe zapotrzebowanie na infrastrukturę ładowania, jedynie kwestią czasu pozostają nowe partnerstwa pomiędzy przedsiębiorstwami energetycznymi i technologicznymi. Rezultatem tej współpracy będą innowacyjne rozwiązania ładowania pojazdów elektrycznych możliwe do wdrożenia w wielu miastach.

Źródło: https://www.eafo.eu/countries/european-union/23640/summary

KOMENTARZE ( 1 )


Autor: Zielony_Insider 13.06.2020r. 11:19
Żadna propaganda ilościowa nie zmieni ograniczeń jakościowych, ponieważ E=V*I*t i przyszłość eMoblity bez zmiany tej... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Dodaj nowy Komentarze ( 1 )

DODAJ KOMENTARZ
Redakcja portalu CIRE informuje, że publikowane komentarze są prywatnymi opiniami użytkowników portalu CIRE. Redakcja portalu CIRE nie ponosi odpowiedzialności za ich treść.

Przesłanie komentarza oznacza akceptację Regulaminu umieszczania komentarzy do informacji i materiałów publikowanych w portalu CIRE.PL
Ewentualne opóźnienie w pojawianiu się wpisanych komentarzy wynika z technicznych uwarunkowań funkcjonowania portalu. szczegóły...

Podpis:


Poinformuj mnie o nowych komentarzach w tym temacie




cire
©2002-2020
Agencja Rynku Energii S.A.
mobilne cire
IT BCE