Zvládne síť tolik elektromobilů? Bez změn to nejde

Pokud dojde k masovému přechodu na elektromobily, budeme potřebovat výrazně více zdrojů elektřiny. Zvládne si všem naše rozvodní síť s takovými toky poradit? Bližší pohled nám ukáže, že v principu ano, bez jistých změn to ovšem nepůjde.

V rozvaze musíme uvažovat nejen o celkovém množství energie, které by k nabíjení bylo zapotřebí, ale především o tom, jak budou spotřeba a výroba rozloženy v čase. Při dimenzování sítí nejde jen o celkovou spotřebu, ale i o výkonové špičky. A ty v případě masové rozvoje elektromobility mohou potenciálně být velmi výrazné.

Všichni najednou!

Představme si to na záměrně velmi zjednodušeném výpočtu. Průměrný domácí automobil jezdí pouze jednou týdně. Pokud by byly osobní automobily všechny elektrické a každý sedmý majitel chtěl svůj vůz po příjezdu domů nabít, náhle by se poptávka během večera zcela drasticky zvýšila.

Když měli počítat, že by uživatelé v průměru nabíjeli nízkým výkonem 5 kW, celkový odběr by se zvýšil o 4 GW. To je zhruba polovina průměrné spotřeby celé ČR ve špičce. Kdybychom měli spoléhat jen na tradiční řešení, možná elektromobilová špička by byla ohromná a velmi drahá komplikace pro všechny spotřebitele. Zřejmě by vyžadovalo by stavbu nových zdrojů, které by ji musely pokrýt – a zbytek dne by stály a spotřebovávaly by peníze.

Nabízí se ovšem řešení chytřejší. Masový rozvoj elektromobility je zvládnutelný s rozšiřováním chytrých prvků, které umožňuji harmonizaci poptávky a výroby. Například systémů, které dokáží dobře a spolehlivě sladit poptávku po nabíjení v danou chvíli s možnostmi sítě v reálném čase.

Řešení jistě existují. Například použití menších baterií. Například v garáži v budově ČSOB v pražských Radlicích společnost Siemens nainstalovala šest AC wallboxů a dvě 50kW rychlonabíjecí stanice Siemens. Systém je nastaven tak, že v jeden okamžik lze nabíjet současně osm vozů výkonem 22 kW a dva výkonem 50 kW. Všechny nabíječky jsou připojeny k řídícímu systému, který zajišťuje management energií budovy, který může pružně reagovat na různé situace. Pokud například hrozí nedostatek příkonu, nabíječky, které jsou tak důležité jako například klimatizace, omezí výkon či v případě wallboxů přestanou nabíjet úplně.

Dobíjecí stanice v budově ČSOB na pražské Radlické (foto: Siemens)
Dobíjecí stanice v budově ČSOB na pražské Radlické (foto: Siemens)

Řada firem ve spolupráci také vyvíjí systémy umožňující užší spolupráci mezi baterií a sítí, takzvané V2G (vehicle-to-grid, tedy „vůz-síť). Díky by mělo být možné baterii vozu využívat například pro vyrovnání výkonu v síti, samozřejmě za úhradu pro majitele vozu, jehož baterie se takto ve zvýšené míře opotřebovává.

Co teď?

Ale tato řešení nemusí být dostupná hned zítra. Je čas se připravit. Budeme mít možnost si řešení přechodu k elektrickému pohonu vyzkoušet v malém. Modelování ukazuje, že i při poměrně malé úrovni elektrifikace – když elektromobily budou řádově jednotky procent všech vozů – mohou vznikat v lokálních sítích k obtížím (samozřejmě závisí na parametrech lokální sítě). Problémem může být například přetěžování některých transformátorů, které snižuje jejich životnost.

Na úrovni místní sítě ovšem může způsobovat obtíže, které bude nutné řešit. Bezpochyby se najdou slabá místa, která bude nutné posílit. V případě stavby nových dobíjecích stanic může být například nutné vyměnit trafostanici. Jinde možná bude kapacita dostatečná; například u většiny obchodních center by dobudování nutné dobíjecí infrastruktury nemuselo ve většina případů vyžadovat velký zásah.

Tyto malé obtíže a bolesti ovšem mají svou výhodu. Nepředstavují velké riziko z hlediska provozu celé sítě, přitom ovšem umožní vyzkoušet řešení, která pak lze použít ve větším měřítku. Samozřejmě, distributoři a další se musí postarat, aby se to nedělo na úkor zákazníků.

Nejlepším řešením podle odborníků v tuto chvíli dává největší smysl připravovat řešení a kroky, kterých „nebude třeba litovat“. Jedním z nich je například příprava sítě pro rychlý sběr dat v co nejkratším časem a vytváření přesnějších modelů jak sítě, tak modelů předpovídajících vývoj spotřeby, či například výroby (v případě obnovitelných zdrojů). Ať už se vývoj v budoucnosti vydá jakýmkoliv z mnoha možných směrů, s pružněji reagujícími a řiditelnými sítěmi se po ní půjde všem lépe.

Související články

Vložit komentář...