Ukladanie energie a nabíjanie elektrických vozidiel: Synergia, ktorá poháňa inteligentnú a ekologickú mobilitu

Vzhľadom na explozívny rast počtu vozidiel s novými zdrojmi energie (EV) sa nabíjacie stanice na každom rohu ulice stali „infraštrukturálnou supermocou“ nového veku. Avšak keď stovky či tisíce elektrických vozidiel súčasne stlačia tlačidlo „rýchleho nabíjania“, tradičná elektrická sieť je vystavená obrovskému zaťaženiu.

Ako vyriešiť štrukturálny rozpor medzi „rýchlym nabíjaním“ a „stabilitou elektrickej siete“? Odpoveď spočíva v dokonalom integrovaní dvoch súvisiacich odvetví – ukladania energie a nabíjacích staníc. Ich kombinácia nie je len technologickým vylepšením, ale aj kľúčovou súčasťou budúcej inteligentnej energetickej siete.

I. Prečo sú nabíjacie stanice nerozlučne spojené s ukladaním energie?

Ak porovnáme elektrickú sieť s diaľnicou, potom nabíjací stanice sú výjazdy z tejto diaľnice. Pri širokom rozšírení vysokovýkonového jednosmerného rýchleho nabíjania (super-nabíjania) je množstvo elektrickej energie, ktoré jedno vozidlo spotrebuje za niekoľko minút, ekvivalentné dennému zaťaženiu malej komunity. Keď veľké množstvo elektrických vozidiel nabíja súčasne, vznikajú nasledujúce problémové oblasti:

Elektrická sieť nedokáže zniesť také zaťaženie: Okamžitá vysoká požiadavka na výkon môže ľahko spôsobiť lokálnu nestabilitu napätia v elektrickej sieti a dokonca výpadky elektriny.

Obmedzený výkon transformátorov: Mnoho starších sídlisk alebo komerčných parkov má obmedzenú kapacitu rozvodnej siete. Pridanie ďalších rýchlych nabíjacích staníc vyžaduje vysoké náklady na rozšírenie výkonu transformátorov.

Vysoké náklady na elektrinu: Komerčné elektrické siete často účtujú základný poplatok za elektrinu podľa maximálneho zaťaženia, čo viedlo k významným prevádzkovým nákladom pre veľkých používateľov nabíjacích staníc.

Zásah systémov na ukladanie energie pôsobí ako „energetická nádrž“ pre nabíjacie stanice. Elektrina sa ukladá v období mimo špičky, keď sú ceny nízke, a uvoľňuje sa počas špičkového nabíjania, keď je sieť zaťažená. Tým sa sieť chráni a problém rozšírenia sa dokonale vyrieši.

II. Integrovaná fotovoltaika–ukladanie–nabíjanie: konečná forma budúcich nabíjacích staníc
V rámci vývoja integrácie systémov na ukladanie energie a nabíjacích staníc sa „integrovaná fotovoltaika–ukladanie–nabíjanie (a dokonca aj fotovoltaika–ukladanie–nabíjanie–kontrola)“ stala odvetvovo uznaným zeleným štandardom.

Inštaláciou fotovoltaických panelov na striechu alebo strechu nabíjacej stanice sa do systému zavádza distribuovaná čistá energia, čím vzniká malý inteligentný uzavretý energetický okruh:

Denná sebepožiadavka: Zelená elektrina vyrobená fotovoltaikou priamo napája nabíjanie vozidiel alebo sa prúdi do batérie na ukladanie energie.

Nabíjanie v období nízkeho zaťaženia v noci: Systém na ukladanie energie využíva elektrickú energiu zo siete v období nízkeho zaťaženia, keď sú ceny elektriny nízke.

Plný výkon v špičkovom období: Počas denných špičkových období nabíjania spolupracujú fotovoltické systémy, systémy na ukladanie energie a sieť, aby poskytli vozidlám stabilný a efektívny zážitok z rýchleho nabíjania.

III. Výpočet nákladov: Nie len ekologické a environmentálne prijateľné, ale aj hmatateľné ekonomické výhody.
Pre prevádzkovateľov nabíjacích staníc a firmy kombinácia „ukladanie energie + nabíjací stĺpik“ nie je len prázdny environmentálny sloga, ale skutočná podniková inovácia:

1. Arbitráž medzi špičkovým a údolným zaťažením, priamo zníženie nákladov na elektrinu: Využitím rozdielov v cenách elektriny v špičkovom a údolnom období v rôznych regiónoch môže systém akumulácie energie nabíjať v čase nízkych cien elektriny a vyberať energiu do nabíjacích stĺpikov v čase vysokých cien elektriny. Tento model „kúpiť lacno, predať drahšie“ môže výrazne znížiť denné prevádzkové náklady na nabíjacie stanice.

2. Zbavte sa drahých investícií do rozšírenia infraštruktúry: Bez potreby žiadať od distribučnej siete drahé rozšírenie transformátora stačí použiť „akumuláciu energie ako hlavný vyrovnávací prvok“, aby bolo možné priamo modernizovať a nasadiť vedľa seba viacero vysokovýkonových super-nabíjacích stĺpikov za existujúcich podmienok rozvodnej siete.

3. Účasť na interakcii so sieťou (V2G a virtuálne elektrárne)

V budúcnosti, s rozšírením technológie V2G (vozidlo-do-siete) a virtuálnych elektrární (VPP), úložiská energie a nabíjacie stanice už nebudú len koncovými bodmi spotreby elektriny, ale stanú sa „bunkami na zarábanie peňazí“, ktoré dokážu elektrinu vraciať späť do siete a zúčastňovať sa pomocných služieb na vyrovnávanie špičkového zaťaženia na trhu s elektrinou.

IV. Záver: Prijatie novej príležitosti pre energetickú transformáciu

Od „každý si ide svojou cestou“ po „hĺbkovú integráciu“ je kombinácia úložísk energie a nabíjacích staníc nevyhnutnou cestou k podporovaniu uhlíkovej neutrality v doprave. Táto kombinácia nielen rieši obavy týkajúce sa rozvoja vozidiel s alternatívnymi zdrojmi energie, ale tiež preštrukturalizuje náš vzťah k energii.

Ako aktívny zástupca nového energetického ekosystému sa WOLUN zaväzuje preklenúť posledné kilometre medzi „vozidlami s novým typom pohonnej energie“ a „elektrickou energiou z nových zdrojov“ prostredníctvom inovatívnych inteligentných energetických riešení. Tešíme sa na spoluprácu s ďalšími partnermi z odvetvia, aby každé nabíjanie bolo ekologickejšie a každý kilowatthodina elektrickej energie mala vyššiu hodnotu.