Zrównoważony rozwój w transporcie coraz częściej polega na odchodzeniu od silników spalinowych na rzecz elektrycznych. Infrastruktura pozwalająca na masowe wykorzystywanie tych ostatnich jest jeszcze w powijakach. Pojawiają się jednak rozwiązania, które mogą to zmienić. Jednym z nich jest Vehicle‑to‑Grid.
Pojazdy elektryczne (electric vehicles, EV) wciąż stanowią zaledwie kilka procent rynku motoryzacyjnego w większości krajów świata. Brakuje również infrastruktury do ich ładowania. Jednak według przewidywań Bloomberg New Energy Finance (BNEF) do 2040 roku liczba pojazdów elektrycznych na drogach ma wzrosnąć aż do 559 milionów. Oznacza to, że światowy ekosystem energetyczny, aby wesprzeć transformację EV, ale i złagodzić wahania związane z wytwarzaniem energii, musi ewoluować.
Według ekspertów z firmy ABB, lidera na rynku wytwarzania rozwiązań do ładowania EV, rozwiązaniem tej sytuacji może być wdrożenie na masową skalę technologii Vehicle‑to‑Grid (V2G). Aby ją rozpowszechnić ABB nawiązało współpracę z francuskim DREEV. W ramach tego kontraktu szwajcarski gigant dostarczy swoje najnowsze stacje dwukierunkowego ładowania o mocy 11kW, opracowane w technologii V2G. Co istotne, swój wkład w przygotowanie tego rozwiązania mają polscy naukowcy zatrudnieni w Korporacyjnym Centrum Technologicznym ABB w Krakowie oraz eksperci SII Polska w Lublinie i Gdańsku, którzy pracują nad dostarczeniem oprogramowania niezbędnego dla aplikacji V2G.
Technologia Vehicle‑to‑Grid pozwala na wykorzystanie zgromadzonej w bateriach samochodów elektrycznych energii na inne potrzeby niż sama jazda. Rozwiązanie powstało dzięki współpracy firm ABB i DEEV. W projekt zaangażowani są też polscy naukowcy.
Efekt tej kooperacji umożliwi kierowcom EV eksportowanie nadwyżki energii z powrotem do sieci, co obniży całkowity koszt posiadania tego typu pojazdów nawet o 20 euro miesięcznie. Ładowarki dwukierunkowe mają również pomóc w złagodzeniu przepływu nierównej generacji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, takich jak energia słoneczna i wiatrowa.
Choć niewiele samochodów elektrycznych obsługuje obecnie V2G, oczekuje się, że technologia ta stanie się dominującą w ciągu najbliższych pięciu lat. Zdaniem ekspertów z ABB, prędzej czy później wszyscy producenci będą dążyli do jej wdrożenia i możemy się spodziewać, że stanie się ona standardem.
– Oczywiście należy podkreślić, że jest to nowa technologia, a te standardy się dopiero kształtują. Z naszej perspektywy istotne jest, aby weszły one jak najszybciej i stały się znormalizowane. Zużycie i balans systemów energetycznych jest bardzo ważny. Obecnie korzystamy z różnorodnych źródeł energii – wodnej, wiatrowej czy słonecznej. Jednak należy pamiętać o tym, że zarówno jej produkcja, jak i konsumpcja nie jest stała. Możliwość magazynowania energii w dużej ilości mobilnych akumulatorów – zakładając, że ilość EV będzie rosła – oznacza większą dostępność energii wykorzystywanej do optymalizacji sieci energetycznej. Jeśli rozwiązania, które oferuje technologia V2G, będą rozsądnie zarządzane, będziemy w stanie efektywnie korzystać z zasobów, które posiadamy – komentuje Mirosław Bistroń, dyrektor Departamentu Elektryfikacji w Korporacyjnym Centrum Technologicznym ABB.
Czym jest Vehicle‑to‑Grid?
Jak sama nazwa wskazuje, pojazdy elektryczne mają zamiast silnika spalinowego elektryczny, a zamiast baku na paliwo akumulator, np. litowo‑jonowy. Użytkownik takiego elektrycznego pojazdu, aby móc nim podróżować, pobiera energię jednokierunkowo do baterii, za pośrednictwem stacji ładującej z sieci elektrycznej. W taki sposób zmagazynowana energia jest wykorzystywana wyłącznie do jazdy. Natomiast technologia V2G umożliwia dwukierunkowy przepływ energii – nie tylko ją więc pobiera, ale może ją też zwrócić. To sprawia, że auto pełni wówczas rolę mobilnego magazynu energii.
– W skrócie V2G to sterowanie ładowaniem i rozładowywaniem się baterii w samochodzie za pomocą nadrzędnego systemu odpowiedzialnego za przepływ energii. To technologia, która sprawia, że do tej pory nieużywany w ciągu dnia samochód znajduje swoje zastosowanie jako część systemu energetycznego – wyjaśnia Piotr Hałat, starszy specjalista ds. rozwoju produktu w krakowskim Centrum Technologicznym.
Źródło: ABB
Można zatem śmiało stwierdzić, że technologia V2G zastosowana w pojeździe elektrycznym czyni zeń swoisty powerbank na kółkach i jak przyznaje Piotr Hałat, to bardzo słuszne określenie, ponieważ podpięty do sieci samochód staje się w danym momencie jej stabilizatorem.
– Wyobraźmy sobie słoneczny i upalny dzień w mieście. Pracownicy jednego z biur tuż po przybyciu do pracy postanawiają włączyć klimatyzatory, aby się ochłodzić. Wówczas ich auta, podłączone do sieci energetycznej biurowca, mogą przekazać większą moc na uruchomienie chłodzenia. Później tego samego dnia, kiedy klimatyzatory nie będą pobierać tak dużej ilości mocy jak na początku, ich auta mogą odzyskać tę energię, np. dzięki energii pozyskanej z paneli solarnych umieszczonych na dachu budynku – tłumaczy ekspert.
V2G pomoże w osiąganiu celów zrównoważonego rozwoju
Zastosowania V2G dotyczą przede wszystkim usług, które technologia ta ma zapewnić. Przykładowo klient biznesowy, choćby wspomniany już wcześniej właściciel floty, z pewnością powinien zainteresować się tym rozwiązaniem, ponieważ może na nim po prostu zarobić – poprzez oddawanie energii do sieci i obniżanie jej kosztów dzięki bardziej aktywnemu jej zużywaniu. Ponadto za sprawą wykorzystania zmagazynowanej energii w przypadku przerwy w dostawach prądu zapewniona jest ciągła praca.
Korzystanie z technologii V2G przez przedsiębiorstwa energetycznie zmniejsza ich zależność od elektrowni zasilanych paliwami kopalnymi, a także pomaga w bilansowaniu sieci i płynnej integracji odnawialnych źródeł energii, a co za tym idzie – w osiąganiu celów w zakresie zrównoważonego rozwoju.
Trzeba przyznać, że technologia V2G nie wygląda jeszcze zbyt atrakcyjnie z perspektywy indywidualnego użytkownika. Choć warto podkreślić, że istnieje możliwość czerpania zysków związanych z inwestycją w EV. Przykładowo właściciel takiego auta może umożliwić korzystanie ze zmagazynowanej energii przedsiębiorstwom energetycznym, obciążając operatora sieci opłatą za tę usługę. Jest to tym bardziej ciekawe rozwiązanie, że korzystający z technologii V2G w swoich EV mają możliwość ustalania odpowiednich limitów poboru energii, aby mieć pewność, że zawsze dysponują potrzebnym im zasięgiem. Ponadto dzięki temu, że V2G ułatwia magazynowanie energii odnawialnej i zużywanie jej we właściwym momencie, chwilowe skoki użycia energii w budynku mieszkalnym (czy komercyjnym) mogą być równoważone za pomocą EV.
V2G zwiększa elastyczność energetyki
Technologia Vehicle‑to‑Grid niesie ze sobą także potencjał transformacyjny, szczególnie w kwestii zwiększania elastyczności energetyki. Jej powszechne zastosowanie może przynieść korzyści w postaci wytworzenia się nowych modeli biznesowych oraz dodatkowe możliwości zarobkowe – poprzez udostępnianie niewykorzystywanych w danym momencie pokładów energii. Można zatem śmiało stwierdzić, że technologia V2G jest kluczowym elementem strategii przeciwdziałania zmianom klimatu. Sprawia, że integracja odnawialnych źródeł energii staje się bardziej wydajna, co pozwala zmniejszyć ograniczenia sieci i zwiększyć jej stabilność.
– We wszystkich obszarach, w których aktualnie działamy w krakowskim Centrum Technologicznym, staramy się bardzo dbać o środowisko – zmniejszać zużycie energii, wprowadzać materiały, które mają mniej negatywny wpływ, przynajmniej na konsumpcję zasobów. Naturalnie skupiamy się na ładowarkach do pojazdów elektrycznych, szczególnie tych wykorzystywanych przez autobusy miejskie, dzięki czemu dokładamy swoją cegiełkę, jeśli chodzi o dbanie o jakość powietrza w miastach. Myślimy również globalnie, skupiając się na optymalizacji zużycia energii – to jest obszar, w którym chcemy być liderem – podsumowuje Mirosław Bistroń.
Źródło: ABB
Warto dodać, że firma ABB niedawno stała się partnerem strategicznym kampanii edukacyjnej elektromobilni.pl, której celem jest wzrost świadomości społecznej w zakresie zeroemisyjnych technologii w transporcie.
