Rozšíření nabíjecí infrastruktury pro elektromobily

Maximální výkon není vždy správnou odpovědí při nabíjení v továrním areálu.

Rychle pro pár nebo pomalu pro všechny? WS sleduje vlastní koncepci, pokud jde o rozšiřování nabíjecí infrastruktury pro elektromobily. Aby bylo možné dosáhnout levného, ale účinného systému nabíjení v areálu závodu, WS důsledně upřednostňuje nízký nabíjecí výkon.
Nabíjení je možné i v běžné zásuvce (Zdroj obrázku: WS)

Nabíjení elektromobilů v areálu závodu

Když přijde řeč na elektromobilitu, obvykle není daleko k diskusi o související nabíjecí infrastruktuře. Očekávání se často orientují na cíl dosáhnout co nejmenší nebo žádné ztráty komfortu ve srovnání s obvyklým stavem u spalovacích vozidel. Aby byl tento požadavek splněn, pracuje automobilový průmysl na tom, aby umožnil obzvláště rychlé nabíjení elektromobilů, tj. nabíjení s co nejvyšším elektrickým výkonem. Na oplátku průmysl požaduje, aby stát nebo jiné společnosti (hotely, restaurace, průmysl a obchod, ...) poskytly nabíjecí infrastrukturu. Skutečnost, že potřebné investice jsou značné, je však až příliš často ignorována. Zejména ve stávajících budovách nejsou připojené zátěže ani elektrická infrastruktura dimenzovány na souběžné zásobování dalších velkých spotřebičů. Inteligentní řídicí technika je sice teoreticky k dispozici, ale je také spojena s vysokými náklady a dodatečnými instalačními a údržbovými pracemi.

Vysoký nabíjecí výkon rychle zatěžuje elektrický systém až na hranici jeho možností.

Požadavek na co nejrychlejší nabíjení téměř na jakémkoli místě, tj. s vysokým výkonem, se tak potenciálně stává překážkou dalšího rozšíření elektromobility. I nabíjecí výkon pouhých 22 kW na jedno nabíjecí místo rychle naráží na technické limity elektrického systému - zejména ve stávajících průmyslových budovách - zejména pokud má být instalováno více nabíjecích míst.

Za předpokladu, že v místě s přibližně 150 zaměstnanci je již k dispozici přibližně 20 nabíjecích míst, vychází teoretické maximální zatížení 440 kW, což přesahuje obvyklé hodnoty připojení i u novějších budov. V důsledku toho by musel být instalován komplexní systém řízení zátěže, který by synchronizoval distribuci energie s aktuálními kapacitami a pokud možno zahrnoval i lokální výrobu z fotovoltaických systémů, která je dnes často k dispozici. Koneckonců vozidla by měla být přednostně tankovaná skutečnou zelenou elektřinou, a ne jen elektřinou podbarvenou bilancí. Vzhledem k tomu, že dobíjecí místo o výkonu 22 kW včetně související kabeláže, ochran a instalačních prací stojí často několik tisíc eur, pro průmyslový podnik z toho rychle vyplývá nutná investice v řádu šestimístných částek včetně nezbytného systému řízení zátěže.

"Pomalé nakládací prostory" lze zřídit rychle (zdroj obrázku: WS)

Přístup WS k infrastruktuře pro nabíjení

Společnost WS proto ve svém sídle v Renningenu volí odlišný přístup, který vychází z následujících klíčových předpokladů:

  1. Elektromobily jsou vždy užitečné zejména v případě, že jsou používány pro místní dopravu na krátké vzdálenosti a dojíždění do zaměstnání. Denní kilometrový proběh je tedy zpravidla do cca 100 km, často i výrazně méně. Z toho vyplývá denní potřeba energie na jedno vozidlo 15 až 20 kWh.
  2. Aby se plně využily ekologické výhody elektromobility, měla by se k nabíjení používat skutečná zelená elektřina, nejlépe vyráběná decentralizovaně na místě.
  3. Vozidla jsou během pracovní doby odstavena na dlouhou dobu, obvykle na 9 hodin, z nichž většina připadá na den, kdy je v důsledku jednosměnného provozu na WS světlo, a to i v zimě.
  4. Místní výroba ekologické elektřiny z vlastních fotovoltaických systémů (v současné době v sídle WS dosahuje celkového výkonu přibližně 400 kWp) často v ranních hodinách převyšuje poptávku z výroby a kancelářských provozů. Přebytek výroby lze proto s dostatečně vysokou pravděpodobností využít k nabíjení vozidel i bez vyhrazeného řízení, pokud je kumulativní nabíjecí výkon nízký.
  5. Ačkoli je teoreticky možné vozidla během dne podle potřeby přeparkovat, v praxi je to slučitelné s interními podnikovými procesy pouze v omezené míře.

Potřebné denní energie pro nabíjení až 20 kWh na jedno vozidlo, vycházející z předpokladu maximální denní vzdálenosti přibližně 100 km, lze dosáhnout při trvalém nabíjení výkonem 2,2 kW po dobu devíti hodin stání. Na straně připojení se k tomu snadno hodí speciální uzemněné zásuvky určené pro trvalé zatížení. Takové zásuvky lze poměrně rychle instalovat na stávajících parkovištích. Odpovídající přívodní vedení jsou v rozvodnici samostatně jištěna a v závislosti na cíli mohou být zapínána trvale nebo časově řízena velmi jednoduchými prostředky. Vzhledem k poměrně nízkému teoretickému maximálnímu celkovému zatížení 20 * 2,2 kW = 44 kW není potřeba speciální systém řízení zátěže. Celkové zatížení bude s velkou pravděpodobností nižší než zbývající přebytek výroby z místních fotovoltaických systémů. Zcela odpadá potřeba podzemního přeparkování vozidel, které by mohlo být nutné při několika nabíjecích místech s vyšším výkonem. Stávající elektrická soustava také nabízí rezervy pro další rozšíření o nabíjecí místa s nízkým výkonem v budoucnu. Pokud je rychlé nabíjení v jednotlivých případech přesto nutné, odkazuje se na externí nabíjecí infrastrukturu. Investice potřebné k realizaci pro WS v předloženém konceptu činí výrazně méně než 10% alternativních návrhů s vyššími nabíjecími výkony při přibližně stejném dosažení cíle, a lze je proto snadno financovat z vlastních prostředků. 

Nabíjení s maximálním proudem 10 A v běžné zásuvce (Zdroj obrázku: WS)

Realizace je možná i bez dotací: Pomalé nabíjení lze realizovat tím rychleji. 

Předložený příklad je působivým důkazem, že přístup odpovídající danému problému je nezbytný, zejména v oblasti dodávek elektrické energie. Investice potřebné pro zvýšení elektrifikace jsou značné nebo dokonce téměř nerealizovatelné, zejména u stávajících budov. Pomocí inteligentních koncepcí, které kromě technických podmínek zahrnují také přesné vymezení cílů sledovaných v každém jednotlivém případě, se však lze často vyhnout vysokým nákladům, aniž by se výrazně snížilo dosažení cílů. Realizace je pak snadno možná bez dotací.

Protože je však v této oblasti obzvláště obtížné najít nestranné a neziskové externí poradenství, měli by se podnikatelé snažit formulovat jasné cíle a požadovat jejich realizaci v předem stanovených rámcových podmínkách.

Příspěvky v souvislostech
FLOX®

Zelený vodík: WS uvádí do provozu elektrolyzér

S pomocí nového elektrolyzéru a přebytků elektřiny z vlastních fotovoltaických systémů o výkonu přes 400 kWp bude společnost WS v budoucnu zásobovat laboratoře v Renningenu zeleným vodíkem. Po instalaci elektrolyzéru na konci roku 2023 je nyní plně funkční také infrastruktura pro skladování a potrubí.

více
Co je třeba vědět

Návštěva ministerského předsedy Kretschmanna na WS v Renningenu

Bádensko-Württemberský ministerský předseda Winfried Kretschmann navštěvuje společnost WS v Renningenu, aby se informoval o aktivitách v oblasti vodíku. Kromě výroby ekologického vodíku z bioplynu a decentralizovaného štěpení čpavku se vysoce postavená návštěva zaměří také na vysoce účinné průmyslové hořáky s nízkými emisemi.

více
Co je třeba vědět

Oblast výzkumu termoprocesní technologie

Nový výzkumný obor technologie tepelných procesů je zaměřen na defosilizaci vysokoteplotních procesů nad 1 000 °C. Zatímco některé procesy jsou dostatečně flexibilní, aby mohly být ohřívány elektřinou z obnovitelných zdrojů, pro mnoho aplikací budou v budoucnu zapotřebí klimaticky neutrální paliva.

více
Regemat®

REGEMAT® 250: výrazný nárůst prodejů

Neustálé a v poslední době dokonce mimořádně výrazné nárůsty prodejních čísel dokazují, že REGEMAT® 250 je novým zlatým standardem pro moderní pásové zinkovací linky. Na zákazníky dělají dojem nejnižší hodnoty NOx při maximální účinnosti i jeho budoucí životaschopnost díky mimořádné vhodnosti pro provoz s vodíkem.

více
Co je třeba vědět

Začátek roku 2024: Inovace a investice

Skupina WS Group se těší na vzrušující a úspěšný rok 2024. Očekáváme dokončení a uvedení do provozu několika průkopnických investic. Na straně produktů se naši zákazníci mohou těšit také na různé inovace a další vývoj, které rozhodujícím způsobem přispějí k úspěchu přechodu na novou energetiku. 

více
Příspěvky chronologicky