Při poskytování našich služeb nám pomáhají soubory cookie. Využíváním našich služeb s jejich používáním souhlasíte.
Rozumím
Zavřít



Úložiště energie na kolech



Úložiště energie na kolech

Ilustrace: Yannic Hefermann

Text: Phillip Bittner

Obnovitelné zdroje energie jsou považovány za nejlepší řešení pro energetickou budoucnost z hlediska udržitelnosti. Slunce a vítr dodávají občas i tak velké množství elektřiny, že dochází k její nadprodukci. Kde tedy lze přebytečnou energii uložit? Jedním kouskem do skládanky řešení jsou inteligentní systémy řízení energie, které zahrnují také baterie elektromobilů. Volkswagen pracuje na jejich technologické realizaci.

Přechod na nové zdroje energie je v plném proudu. Elektrická energie pochází stále více z obnovitelných zdrojů. Produkce energie z vodních elektráren, slunce a větrných elektráren předstihne v tomto roce produkci elektřiny z uhlí, které bylo hlavním zdrojem energie. A to i přesto, že dosud nebyla vyřešena největší výzva, kterou je nepřetržitá dostupnost zdrojů energie. Vítr fouká, když fouká a slunce svítí, když svítí. K tomu navíc přistupují extrémní události, jako jsou velké podzimní bouře, které je s ohledem na jejich sílu a průběh těžké předvídat. Ideálním řešením by bylo přebytečnou energii skladovat - a později ji podle potřeby čerpat.

Jedna z možných odpovědí na otázku skladování energie budoucnosti stále častěji jezdí po ulicích: elektromobily se svými bateriemi. Za touto myšlenkou stojí koncepce "Vehicle-to-Grid" (vozidla v rozvodné síti) - ve zkratce V2G. Elektromobil je připojen k nabíjecí stanici a inteligentně integrován do rozvodné sítě - systémy řízení energie (Energie management systems - EMS) automaticky koordinují absorpci i čerpání energie.

1. Systémy řízení energie (Energie management systems - EMS):

EMS je mozkem vlastní elektrické sítě a inteligentně podle potřeby koordinuje elektromobily, wallboxy, fotovoltaické systémy, systémy topení a další komponenty.

A to jediné, co vlastník elektromobilu musí udělat: pouze jej připojit přes nabíjecí kabel k síti.

2. Stojan nabíjecí stanice:

Wallbox, který může v budoucnu sloužit k obousměrnému toku energie, činí z elektromobilu dočasné úložiště energie.

"Pro provozovatele distribuční soustavy je důležité, aby bylo možné ovlivňovat chování tzv. bodů připojení k síti, za nimiž jsou instalovány elektroměry," vysvětluje dr. Gunnar Bärwaldt, expert společnosti Volkswagen na integraci vozidel do sítě. To je důležité, pokud není možné dodržet předem stanovenou spotřebu elektřiny nebo dodávku elektřiny v sítích. Nebo konkrétně například pokud slunce nesvítí tolik, kolik se předvídalo nebo vítr fouká silněji, než se očekávalo. Aby byla zachována stabilita sítě, je nutné na tyto výkyvy reagovat. A zde bude v budoucnosti prostor pro systém řízení energie (EMS).

Klasický scénář v rodinném domě: Na střeše je instalován fotovoltaický systém, tepelné čerpadlo zajišťuje tepelnou pohodu a v garáži je elektromobil připojený k wallboxu. Inteligentní počítač - systém pro řízení energie EMS - nyní koordinuje všechna zařízení připojená k místní síti. "Pokud například není k dispozici tolik elektřiny, kolik bylo plánováno, elektromobil se nabíjí pomaleji s menší spotřebou energie nebo se zastaví tepelné čerpadlo," říká Bärwaldt. Naopak, pokud musí být odebráno více elektřiny, může být elektromobil nabíjen větším výkonem. Volkswagen také pracuje na tom, aby elektromobily z Wolfsburgu elektřinu nejenom odebíraly, ale aby ji také mohly vracet do sítě. Zbytková energie vozidla může například proudit do domu, aby dočasně pokryla požadavky na výkon. Pilotní projekt společnosti Volkswagen a Institutu Fraunhofer byl již úspěšně dokončen. Na počátku roku 2020 by mohla z výrobní linky sjet první vozidla, která jsou schopna dodávat energii zpět do sítě. "Možnost dodávání energie zpět do sítě rozšiřuje spektrum řešení a umožňuje ještě lepší integraci obnovitelných zdrojů energie," poznamenává Bärwaldt. 

 

Aby systém pro řízení energie EMS fungoval spolehlivě, musí být různí účastníci sítě schopni v budoucnu vzájemně komunikovat. "Volkswagen se spoléhá na jednotný komunikační standard EEBUS, který prostřednictvím systémů řízení spotřeby energie umožňuje inteligentní síťové propojení domácích spotřebičů a aplikací s cílem zajištění energetické efektivity. Technologie nabíjení by tak na co možná nejširším základě měla být kompatibilní s technologií domácích spotřebičů," vysvětluje Bärwaldt. Iniciativa EEBUS chce prosadit jednotný jazyk pro všechna zařízení napříč hranicemi zemí i průmyslových odvětví. Jazyk energie, který může volně používat každé zařízení a platforma, bez ohledu na výrobce a technologii.

 

Aby komunikace mezi elektromobilem a nabíjecí stanicí probíhala automatickým způsobem, implementuje Volkswagen do příštích modelových generací normu ISO 15118, která definuje rozhraní mezi vozidlem a nabíjecím stojanem při nabíjení elektromobilů a umožňuje tzv. Plug-and-charge (připojit a nabíjet). Norma perspektivně popisuje také zpětné čerpání energie.

3. Fotovoltaický systém:

Energie z vlastních solárních panelů může být v budoucnosti ukládána přímo do baterie elektromobilu - umožňuje to chytrý systém řízení energie.

4. Veřejné sítě:

Obnovitelná energie vyžaduje inteligentní distribuční sítě, které mohou regulovat kapacity podle individuálních potřeb. Pouze tímto způsobem je možná inteligentní interakce všech účastníků sítě.

Díky systému inteligentního řízení energie si řidič elektromobilu může být jistý, že dorazí na místo určení - bez ohledu na to, zda svítí slunce nebo zda řádí podzimní bouřka.

A to jediné, co majitel elektromobilu musí udělat je, že jej připojí přes nabíjecí kabel k síti. Systém řízení energie EMS se pak spolu s vozidlem postará o zbytek. Platí to i pro proces vyúčtování s dodavatelem energie, protože ten bude platit za službu, kterou elektromobil poskytuje. Expert Bärwaldt proto porovnává systém řízení energie EMS také s "podnosem plným nabídek", ze kterého je následně vybráno vozidlo, které dává největší smysl.

"Algoritmy ve vozidle například rozhodnou, zda je cena za čerpání energie přiměřená," říká Bärwaldt.

Elektromobil by se mohl stát základním faktorem při přechodu na nové zdroje energie - bude tedy mít v případě pochybností provozovatel sítě přednost? Gunnar Bärwaldt říká: "Samozřejmě, že existuje problém, jak zmírnit krátkodobé situace, při nichž bude k dispozici nedostatek energie. Systém řízení energie EMS například říká: 'V následujících deseti minutách nemůžete nabíjet s plánovanou výkonem, potom však budete mít k dispozici opět maximální výkon.'" Řidič si proto může být jistý, že bude dosaženo předem nastavené minimální dojezdové vzdálenosti. Nabíjení tak pro zákazníka probíhá do značné míry neviditelným způsobem. Maximální užitek při stejném komfortu a minimálním vynaloženém úsilím pro uživatele - to je to, co zákazníkovi přináší uspokojení.

Technologie budoucnosti

od značky Volkswagen

U závodního elektromobilu ID.R je hmotnost baterie mimořádně důležitá: Z důvodů výkonu musí být obzvláště lehká a tím také menší. Inženýři společnosti Volkswagen Motorsport se spoléhají nejen na vyspělou a úspornou lithium-iontovou konstrukci, ale také na technologii, která je využívána u modelů s elektrickým pohonem v sériové produkci - rekuperaci. Závodní elektromobil využívá energii uvolněnou při brzdění a produkuje tak asi 20 procent potřebné energie sám.

 

Datum uveřejnění: prosinec 2018