אחסון אנרגיה + טעינה של רכבים חשמליים: הסינרגיה שמניעה ניידות חכמה וירוקה

עם הצמיחה המואצת של בעלות על כלי רכב חדשים מבוססי אנרגיה (EV), תחנות טעינה בכל פינה של הרחוב הפכו ל"הכוח העל-תשתיתי" של התקופה החדשה. עם זאת, כאשר מאות או אלפי EV ניגשים במקביל ללחוץ על כפתור הטעינה המהירה, רשת החשמל המסורתית נמצאת תחת עומס עצום.

איך אפשר לפתור את הסתירה המבנית בין "טעינה מהירה" ל"יציבות רשת החשמל"? התשובה נמצאת באיחוד מושלם של שתי תעשיות תאומות – אגירת אנרגיה ותחנות טעינה. שילובן אינו רק שדרוג טכנולוגי, אלא גם חתיכה מרכזית בפאזל של רשת האנרגיה החכמה בעתיד.

א. למה תחנות טעינה אינן ניתנות להפרדה מאגירת אנרגיה?

אם נשוות את רשת החשמל לכביש מהיר, תחנות הטעינה הן היציאות על כביש זה. עם ההתפשטות הרחבה של טעינה מהירה בזרם ישר בעל הספק גבוה (טעינה על-מהירה), הכמות של חשמל שמכונית אחת סופגת בתוך דקות ספורות שקולה לעומס היומי של קהילה קטנה. כאשר מספר גדול של כלי רכב חשמליים מוטענים בו זמנית, עולות הבעיות הבאות:

רשת החשמל אינה יכולה לשאת את המטען: דרישה מיידית להספק גבוה עלולה בקלות לגרום לאי-יציבות מתח מקומית ברשת החשמל ואפילו לשבירת חשמל.

מגבלות בקיבולת הטרנספורמטור: באזורים ישנים של מגורים או פארקים מסחריים רבים יש קיבולת מוגבלת של הפצת חשמל. הוספת תחנות טעינה מהירה נוספות דורשת הוצאות גבוהות להרחבה של הטרנספורמטורים.

עלות החשמל הגבוהה: רשתות חשמל מסחריות בדרך כלל גובות דמי חשמל בסיסיים בהתאם לדרישת השיא, מה שגורם להוצאות הפעלה משמעותיות למשתמשים גדולים בתחנות טעינה.

השתלבות מערכות אגירת אנרגיה פועלת כ"מאגר כוח" לתחנות טעינה. החשמל מאוחסן בשעות הלא שיא, כאשר המחירים נמוכים, ומשוחרר בשעות הטעינה השיא, כאשר הרשת מוטרדת. זה מגן על הרשת ופותר באופן מושלם את בעיית ההרחבה.

ב'. שילוב של פוטו-וולטאי, אגירה וטעינה: הצורה האולטימטיבית של תחנות טעינה עתידיות
במהלך ההתפתחות של שילוב מערכות אגירת אנרגיה בתחנות טעינה, "שילוב פוטו-וולטאי, אגירה וטעינה (ואפילו פוטו-וולטאי, אגירה, טעינה וביקורת)" הפך למדד ירוק המוכר בתעשייה.

על ידי התקנת פאנלים פוטו-וולטאיים על הסככה או הגג של תחנת הטעינה, מוכנסת לאנרגיה נקייה מבוזרת למערכת, ויוצרת לולאה סגורה חכמה קטנה של אנרגיה:

צריכה עצמית ביום: החשמל הירוק המיוצר על ידי הפוטו-וולטאי מזין ישירות את טעינת הרכבים או זורם לסוללת האגירה.

טעינה בשעות הלא שיא בלילה: מערכת אגירת האנרגיה סופגת חשמל מהרשת בשעות הלא שיא, כאשר מחירי החשמל נמוכים.

פליטה מלאה בשעות השיא: במהלך שעות הטעינה בשיא ביום, פוטו-וולטאי, אגירת אנרגיה והרשת עובדים יחד כדי לספק לרכב חוויית טעינה על-תפיסה יציבה ויעילה.

ג. חישוב ההוצאות: לא רק ירוק וידידותי לסביבה, אלא גם יתרונות כלכליים מוחשיים.
למפעילי תחנות טעינה ולחברות, שילוב של "אגירת אנרגיה + עמודי טעינה" אינו סיסמה סביבתית ריקה, אלא חדשנות עסקית אמיתית:

1. איזון תדרים (שיא-גבעה), שמביא לירידה ישירה בעלויות החשמל: על ידי מנצל את ההבדלים במחירי החשמל בשיא ובגבעה באזורים שונים, מערכת האגירה יכולה להטעין בזמן מחירים נמוכים של חשמל ולפרוק לחניונים בזמן מחירים גבוהים של חשמל. מודל זה של 'קניה במחירים נמוכים ומכירה במחירים גבוהים' יכול לצמצם באופן משמעותי את עלויות החשמל היומיות של תחנות הטעינה.

2. להתראות להשקעות יקרות בהרחבה: ללא צורך להגיש בקשה לרשת החשמל להרחבת המתחנים היקרה, די בכך ש'אחסון האנרגיה יפעל כמאגר עיקרי', כדי לעדכן ולהתקין צמוד זה לזה מספר חניונים מהירים בעלי הספק גבוה בתנאי הפצת החשמל הקיימים.

3. השתתפות באינטראקציה עם הרשת (V2G ותחנות כוח וירטואליות)

בעתיד, עם התפשטות טכנולוגיית V2G (רכב-לרשת) ותחנות כח וירטואליות (VPPs), מערכות אחסון אנרגיה ועמדות טעינה כבר לא יהיו רק נקודת סיום של צריכה חשמלית, אלא "תאי הפקת הכנסות" שיכלו לשלוח חזרה לחשמל לרשת ולתרום לשירותי תמיכה להפחתת פיקות בשוק החשמל.

IV. מסקנה: קבלת הזדמנות חדשה להתפתחות אנרגטית

מהמעבר מ"הליכה בדרכים נפרדות" ל"אינטגרציה מעמיקה", שילוב בין מערכות אחסון אנרגיה לעמדות טעינה הוא מסלול בלתי נמנע לקידום הנייטרליות הפחמנית בתחבורה. שילוב זה לא רק פותר את הדאגות בנוגע להתפתחות כלי רכב בעלי אנרגיה חדשה, אלא גם משנה מחדש את הקשר שלנו עם האנרגיה.

כמפעילה פעילה באקוסיסטם החדש של האנרגיה, וולון מחויבת לקצר את הקטע האחרון בין "רכבים חדשים מבוססי אנרגיה" ל"חשמל חדש מבוסס אנרגיה" באמצעות פתרונות חכמים וחדשניים בתחום האנרגיה. אנו מצפים לעבוד עם שותפים נוספים בתעשייה כדי להפוך כל טעינה לירוקה יותר ולשפר את הערך של כל קילוואט-שעה של חשמל.