Podczas gdy producenci samochodów stale ulepszają pojazdy elektryczne, większość oczu zwraca się na ładowanie pojazdów elektrycznych i ich infrastrukturę, kluczową część e-mobilności, która wciąż pozostaje w tyle.
Rewolucja e-mobilności nadchodzi szybko.
Czy odniesie sukces czy porażkę?
Aby przesiąść się z samochodów benzynowych na elektryczne, właściciele pojazdów elektrycznych muszą mieć możliwość wygodnego i szybkiego ładowania swoich pojazdów.
W tym celu świat potrzebuje wydajnej infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych.
Aby to osiągnąć, stoimy przed kilkoma wyzwaniami.
Spis treści
- Czym jest infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych?
- Właściciele pojazdów elektrycznych i lęk przed zasięgiem
- Ładowanie domowe nadal będzie numerem 1.
- Jak rozwijać infrastrukturę ładowania pojazdów elektrycznych?
- Brak punktów ładowania pojazdów elektrycznych
- Ile stacji ładowania potrzebujemy?
- Czy sieć elektryczna może wesprzeć rewolucję pojazdów elektrycznych?
- Inteligentne zarządzanie ładowaniem pojazdów elektrycznych na ratunek
- Technologia pojazd-sieć (V2G)
- Informacje o oprogramowaniu do inteligentnego ładowania pojazdów elektrycznych Tridens
Czym jest infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych?
Infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych lub w skrócie EV obejmuje całą infrastrukturę i urządzenia zasilania pojazdów elektrycznych (EVSE) wymagane do dostarczania energii i ładowania pojazdów elektrycznych.
Centralnym punktem jest stacja ładowania, zwana również punktem ładowania pojazdów elektrycznych lub ładowarką pojazdów elektrycznych. Punkt ładowania jest podłączony do sieci elektrycznej, składającej się z wytwarzania energii, przesyłu wysokiego napięcia do centrów obciążenia i dystrybucji do konsumentów, czyli punktów ładowania.
Infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych nie powinna być mylona z siecią ładowania, która jest terminem opisującym grupę stacji ładowania na obszarze zarządzanym przez EV CPO lub EMSP.
Dwa główne wyzwania dla gotowej na przyszłość infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych to zbudowanie wystarczającej liczby stacji ładowania we właściwych miejscach oraz posiadanie sieci elektrycznej wspierającej jej bezawaryjne działanie.
Istniejąca infrastruktura nie jest w stanie obsłużyć liczby stacji ładowania potrzebnych w przyszłości, więc inteligentne oprogramowanie do ładowania pojazdów elektrycznych będzie odgrywać kluczową rolę we wspieraniu reakcji sieci elektrycznej na rosnącą liczbę stacji ładowania.
Właściciele pojazdów elektrycznych i lęk przed zasięgiem
Głównym powodem przeciwko pojazdom elektrycznym, z których wszyscy korzystają, jest obawa o ładowanie. Używany termin to Lęk przed zasięgiem pojazdów elektrycznych. Opisuje obawę, że samochód nie ma wystarczających zapasów energii, aby pokonać zaplanowany dystans do zamierzonego celu.
Jak już opisaliśmy na naszym blogu Rozwiązania dla stacji ładowania pojazdów elektrycznychto nie samochody. Użytkownicy pojazdów elektrycznych mają w większości kiepskie doświadczenia z pojazdami elektrycznymi z powodu problemów z infrastrukturą ładowania pojazdów elektrycznych.
Tak więc, aby wyeliminować lęk przed zasięgiem jako główny powód przeciwko pojazdom elektrycznym, należy skupić się na budowie odpowiedniej i wydajnej infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych.
Ładowanie domowe nadal będzie numerem 1.
Badania przeprowadzone w USA i Europie pokazują, że około 80% codziennej jazdy odbywa się na krótkich dystansach. Średnia długość przejazdu do pracy i z powrotem w Niemczech wynosi 32 km. Mniej więcej tak samo jest wszędzie, w pozostałej części UE, w innych krajach na całym świecie, a nawet w USA.
Nawet jeśli podwoimy tę liczbę, a praktycznie każdy samochód elektryczny ma rzeczywisty zasięg co najmniej 100 kilometrów, ładowanie w domu może zaspokoić potrzeby zdecydowanej większości użytkowników pojazdów elektrycznych.
Biorąc pod uwagę ładowanie w domu i wiele miejsc pracy oferujących ładowanie dla pracowników, łatwo byłoby założyć, że zainstalowanie kilku ładowarek wzdłuż autostrad wystarczy do stworzenia wydajnej infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych.
Ale takie myślenie jest w rzeczywistości bardzo błędne i dyskryminujące. Opłaty domowe idą w parze z osobami o wyższych dochodach - właścicielami domów. Ale co ze wszystkimi, którzy nie mają prywatnego miejsca parkingowego? Garażu lub łatwego dostępu do ładowarki?
Ładowarki do użytku domowego lub w pracy są zazwyczaj powolnymi ładowarkami przydatnymi tylko do ładowania w nocy. Jeśli e-mobilność chce się w pełni dostosować, kluczowe jest skupienie się na tym, aby ładowanie domowe i publiczne było bardziej dostępne dla ogółu społeczeństwa, a nie dla właścicieli domów.
W tym celu należy połączyć ładowanie domowe, w miejscu pracy i publiczne, przy czym ładowanie publiczne oferuje również możliwość ładowania po tych samych niskich kosztach, jakie otrzymują właściciele domów.
Jak rozwijać infrastrukturę ładowania pojazdów elektrycznych?
Ładowanie pojazdów elektrycznych może zająć dużo czasu!
Dlatego nie możemy porównywać infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych i tankowania "normalnych" samochodów spalinowych.
Ładowanie pojazdów elektrycznych jest inne i wymaga innego sposobu myślenia i geografii "tankowania" pojazdów elektrycznych.
Wdrożenie pojazdów elektrycznych zakończy się pełnym sukcesem, gdy infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych spełni następujące kryteria:
- wszyscy właściciele domów będą mieli możliwość zainstalowania domowych ładowarek do ładowania swoich samochodów elektrycznych do codziennego użytku
- wszystkie miejsca pracy będą wyposażone w ładowarki do pojazdów elektrycznych. Zapewni to pracownikom możliwość łatwego ładowania i jazdy do pracy i z powrotem bez obaw o zasięg.
- wszyscy mieszkańcy obszarów mieszkalnych będą mieli dostęp do publicznych ładowarek, w których będą mogli tanio ładować akumulatory przez noc
- wszystkie miejsca, w których ludzie przebywają dłużej, takie jak centra handlowe, restauracje lub centra miast, umożliwią kierowcom ładowanie pojazdów elektrycznych
- Na wszystkich głównych trasach będzie możliwość szybkiego lub superszybkiego ładowania dla podróżujących na dłuższych trasach.
Jak widać powyżej, nie ma jednej strategii rozwoju infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych ani jednego rozwiązania.
Rozwój pójdzie w różnych kierunkach, ale z jednym celem. Jest nim stworzenie efektywnej infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych z inteligentnym ładowaniem i inteligentnymi sieciami energetycznymi.
Brak punktów ładowania pojazdów elektrycznych
Ładowanie w domu i w miejscu pracy to dwa wyzwania, które są dość łatwe do rozwiązania. Stacje ładowania muszą stać się przystępne cenowo, a rządy muszą oferować dotacje lub ulgi podatkowe. Wówczas właściciele domów i firmy nie będą mieli powodu, by nie instalować ładowarek do pojazdów elektrycznych.
Jak wyjaśniliśmy na naszym blogu poświęconym inwestowaniu w ładowanie pojazdów elektrycznych i Modele biznesowe ładowania pojazdów elektrycznychCentra handlowe, restauracje i hotele również dostrzegą wartość dodaną, jaką ładowarki pojazdów elektrycznych mogą wnieść w poprawę jakości obsługi klienta. Całkiem rozsądne jest założenie, że zwiększą one również liczbę swoich punktów ładowania pojazdów elektrycznych.
Tak więc dla rządów i przemysłu głównym celem będzie budowanie większej liczby publicznych stacji ładowania lub sieci ładowania w obszarach, w których ogół społeczeństwa może z nich korzystać zamiast ładowania w domu.
Jednym ze sposobów jest uwzględnienie stacji ładowania w rozwoju nieruchomości. Widzieliśmy już przepisy dotyczące obowiązkowych stacji ładowania w nowych inwestycjach.
Według różnych źródeł, większość rządów pójdzie w tym kierunku.
Wraz ze wzrostem liczby pojazdów elektrycznych, ich ładowanie staje się również interesujące dla inwestorów. Dlatego wszędzie pojawiają się nowe sieci publiczne. Jednak podczas planowania należy wziąć pod uwagę jedną rzecz! Jest to obecna luka w gęstości stacji ładowania między obszarami miejskimi i wiejskimi.
Najbardziej prawdopodobnym rozwiązaniem w przypadku dłuższych podróży jest zaplanowanie podróży przy użyciu szybkich publicznych ładowarek w restauracjach i hotelach. Jeśli nie jest to możliwe, kierowcy mogą korzystać z doładowań rozmieszczonych strategicznie wzdłuż autostrad, głównie na istniejących stacjach benzynowych.
Ile stacji ładowania potrzebujemy?
Z pozoru wszystko wygląda całkiem dobrze dla rewolucji e-mobilności!
Według ostatnich Statystyki sprzedaży samochodów elektrycznych i statystyk dotyczących wzrostu liczby publicznych stacji ładowania pojazdów elektrycznych, liczba ta rośnie. Ale czy rosną wystarczająco szybko?
Właściciele domów i miejsc pracy będą budować swoje stacje ładowania. Różne firmy komercyjne również będą je budować, aby przyciągnąć więcej klientów.
Stacje benzynowe będą również instalować ładowarki, aby poradzić sobie z mniejszym zapotrzebowaniem na benzynę.
Rządy opracują plany założycielskie wraz z ustawami dotyczącymi infrastruktury pojazdów elektrycznych w celu rozszerzenia publicznych sieci ładowania.
Wygląda więc na to, że nic nie może stanąć na drodze do przyjęcia pojazdów elektrycznych.
Jak to zwykle bywa, jeśli zanurzymy się głębiej pod powierzchnię, nie jest to takie proste, a niektóre liczby, które przewidują, ile stacji ładowania będziemy potrzebować w przyszłości, są naprawdę oszałamiające.
Liczne raporty już teraz pokazują, że zatłoczenie wokół stacji ładowania pojazdów elektrycznych jest duże w obszarach o wysokim poziomie wykorzystania pojazdów elektrycznych. Ale to nic w porównaniu z tym, co możemy zobaczyć w przyszłości.
Zapotrzebowanie na publiczne stacje ładowania pojazdów elektrycznych w liczbach
Amerykańskie badanie przeprowadzone przez Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej szacuje, że do obsługi 1000 pojazdów elektrycznych potrzeba 3,4 szybkich i 40 stacji ładowania poziomu 2.
The Brattle Group to firma zajmująca się doradztwem ekonomicznym. Są to projekt że do 2030 r. w samych Stanach Zjednoczonych może być 35 milionów pojazdów elektrycznych. Jaka jest liczba publicznych stacji ładowania potrzebnych do ich obsługi? Blisko 2 miliony publicznych ładowarek. Oznacza to, że w ciągu najbliższych dziewięciu lat codziennie musi być instalowanych 380 ładowarek do pojazdów elektrycznych!
Sytuacja w Europie jest jeszcze bardziej alarmująca!
A badanie przeprowadzonego przez EY-Eurelectric wynika, że do 2035 roku po ulicach Europy może jeździć 130 milionów pojazdów elektrycznych. W związku z tym będziemy potrzebować 65 milionów ładowarek do ich obsługi!
Około 85% zostanie zainstalowanych na obszarach mieszkalnych, a 4% na drogach publicznych.
Najnowszy Europejski plan infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych wynika, że w samej UE do 2030 r. potrzebnych będzie nawet 6,8 mln publicznych punktów ładowania.
Patrząc na liczby z tego punktu widzenia, możemy szybko zauważyć, że obecne tempo rozwoju infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych nie jest wystarczająco szybkie, aby wesprzeć ten wzrost liczby pojazdów elektrycznych.
Czy sieć elektryczna może wesprzeć rewolucję pojazdów elektrycznych?
Gorąca debata na temat rewolucji pojazdów elektrycznych dotyczy tego, czy istniejące sieci elektryczne są w stanie obsłużyć wzrost liczby pojazdów elektrycznych?
Krótka odpowiedź brzmi "nie bez inwestycji w infrastrukturę sieci elektrycznej".
Inteligentne ładowanie pojazdów elektrycznych: Uwolnienie pełnego potencjału
Stacje ładowania, zwłaszcza szybkie ładowarki, mogą zużywać duże ilości energii. W związku z tym w wielu przypadkach konieczna będzie modernizacja sieci z transformatorami, podstacjami i liniami przesyłowymi.
Grupa Brattle stwierdza, że do 2030 r. Stany Zjednoczone muszą zainwestować około $75 do $125 miliardów euro, aby obsłużyć 20 milionów pojazdów elektrycznych.
EY-Eurelectric twierdzi, że europejska sieć energetyczna może obsłużyć około 100 milionów pojazdów elektrycznych. Jednocześnie prognozuje się, że do 2035 r. w UE będzie 130 milionów pojazdów elektrycznych.
Ale kto zapłaci za te modernizacje? Najprostszym rozwiązaniem byłoby podniesienie ogólnej ceny energii elektrycznej. Byłoby to jednak bardzo niesprawiedliwe posunięcie, ponieważ wszyscy ponosiliby koszty "rewolucji EV".
Jeśli modernizacje zostaną uwzględnione w cenie ładowania, będzie to również krok w przeciwnym kierunku. Wyższe koszty ładowania sprawią, że przejście z pojazdów spalinowych na elektryczne stanie się mniej atrakcyjne.
Tak więc, jeśli nie wcześniej, teraz jest jasne, że rozwój infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych i cała rewolucja pojazdów elektrycznych stoi przed ważnymi wyzwaniami, którymi należy się zająć.
Inteligentne zarządzanie ładowaniem pojazdów elektrycznych na ratunek
Kluczem do zwiększenia stabilności sieci energetycznej jest Inteligentne ładowanie pojazdów elektrycznych. Oznacza to inteligentne zarządzanie ładowaniem pojazdów elektrycznych, które nie destabilizuje sieci energetycznej ani jej nie przeciąża.
Jeśli pojazd elektryczny jest podłączony do standardowej ładowarki, będzie pobierał energię potrzebną do ładowania z sieci, dopóki nie zostanie w pełni naładowany. Jeśli wszyscy właściciele pojazdów elektrycznych tak zrobią, powiedzmy wieczorem, prawie na pewno spowoduje to przeciążenie sieci energetycznej.
Inteligentne zarządzanie ładowaniem komunikuje się natomiast z siecią (zakładem energetycznym), operatorem punktu ładowania (CPO) i akumulatorem samochodowym.
Komunikacja ta umożliwia zoptymalizowane ładowanie pod względem Równoważenie sieci EV z goleniem szczytowym, Równoważenie obciążenia ładowania pojazdów elektrycznychoraz dynamiczne zarządzanie ładowaniem pojazdów elektrycznych.
W rezultacie CPO i dostawcy mediów mogą zaspokoić zapotrzebowanie na energię bez inwestowania w instalację lub komponenty sieci elektrycznej.
Inteligentne ładowanie w Praxis
Zilustrujmy to praktycznym przypadkiem. W dzielnicy mieszkalnej 100 użytkowników zaczyna ładować swoje samochody elektryczne wieczorem. Jeśli nie mają inteligentnego ładowania, wszyscy będą ładować z pełną mocą, aż do uzyskania pełnej baterii. Ładowanie będzie odbywać się tylko przez kilka pierwszych godzin w nocy.
Dzięki inteligentnemu ładowaniu użytkownicy mogą ustawić, że chcą ładować samochody do 7 rano. Oparty na chmurze inteligentny system zarządzania stacjami ładowania pojazdów elektrycznych automatycznie i w czasie rzeczywistym rozdzieli moc ładowania między pojazdy. Będzie to robić w zależności od szczytów i spadków zapotrzebowania na energię oraz stanu sieci elektrycznej.
Wszystkie samochody będą w pełni naładowane rano, bez nadmiernego obciążania sieci.
W połączeniu z systemem rozliczeniowym Electro Mobility Service Providers EV, użytkownicy mogą wybrać zmienne plany rozliczeniowe za ładowanie.
Jeśli potrzebują szybkiego ładowania, zapłacą więcej. Jeśli jednak korzystają ze zoptymalizowanego inteligentnego ładowania, mogą ładować po niższej cenie.
Inteligentne zarządzanie ładowaniem odpowiada krytykom, którzy twierdzą, że sieci elektryczne będą wymagały znacznych inwestycji, aby przyjąć rewolucję pojazdów elektrycznych lub stanąć w obliczu scenariuszy zagłady.
Technologia pojazd-sieć (V2G)
Pojazdy elektryczne mają wydajne akumulatory. Jeśli pomnożymy to przez przewidywaną liczbę ponad 100 milionów pojazdów elektrycznych w przyszłości, akumulatory te zapewniają znaczną zdolność magazynowania energii. Kompatybilność magazynowania ma kluczowe znaczenie dla przyszłych sieci elektroenergetycznych, ponieważ energia odnawialna jest niezwykle niestabilna i charakteryzuje się wieloma szczytami i spadkami produkcji.
W tym miejscu pojawia się nowa koncepcja V2G Technologia Vehicle To Grid (pojazd do sieci) obiecuje ogromny potencjał i możliwość udziału pojazdów elektrycznych w równoważeniu systemu.
Jest to koncepcja, która przewiduje, że użytkownicy będą ładować swoje samochody, gdy jest dużo dostępnej energii i zwracać ją z akumulatora, gdy podaż jest niska.
Mówiąc najprościej, jest to koncepcja "ładuj tanio i sprzedawaj drogo".
Omówiliśmy technologię V2G, jej koncepcję, potencjał i obawy użytkowników na naszym blogu na temat Trendy w branży ładowania pojazdów elektrycznych.
Informacje o oprogramowaniu do inteligentnego ładowania pojazdów elektrycznych Tridens
Przyszłość pojazdów elektrycznych i e-mobilności stanowi wyzwanie, ale w Tridens jesteśmy przekonani, że wyzwania te można rozwiązać. Właśnie dlatego firma Tridens opracowała Oprogramowanie do inteligentnego ładowania pojazdów elektrycznych. Może sprostać tym wyzwaniom i zapewnić świetlaną przyszłość rewolucji pojazdów elektrycznych.
