Spôsobí hromadný prechod na elektrické vozidlá (EV) kolaps elektrickej siete? Niektorí tvrdia, že elektromobily spôsobia nestabilitu siete, čo by mohlo znamenať značné investície do modernizácie existujúcich infraštruktúr, aby odolali odberu elektriny.
Ak chce Európa dosiahnuť svoj cieľ, ktorým je dlhodobý prechod na nízkouhlíkové európske hospodárstvo, je potrebná zásadná zmena v odvetví cestnej dopravy.
V Európskej únii bude potrebná dodatočná výroba elektriny, aby sa pokryl vyšší dopyt po energii vyplývajúci z odhadovaného 80 % podielu elektrických vozidiel na Európskych cestách v roku 2050. Podiel celkovej spotreby elektrickej energie v Európe z elektrických vozidiel sa zvýši z približne 4- 5 % do roku 2030, na 9,5 % do roku 2050. V prípade Slovenska bude spotreba elektromobilov na úrovni 5,42 % z celkovej spotreby krajiny.
Doteraz bol vstup elektrických vozidiel na trh veľmi predvídateľný, pričom sa elektrická sieť neustále paralelne rozvíja s dopytom. Súčasné trendy na trhu elektrických vozidiel ukazujú nízku až strednú spotrebu energie. Predpokladaný rast e-mobility nepovedie k okamžitému alebo podstatnému zvýšeniu celkového dopytu po elektrickej energii, podľa štúdie McKinsey & Company. To znamená, že elektrické vozidlá pravdepodobne nespôsobia žiadne náhle prekvapenia alebo poruchy v našom zásobovaní energiou a v blízkej budúcnosti nie je potrebná nová kapacita na výrobu elektriny.
Ak si ako príklad vezmeme Nemecko, rast elektromobilov nespôsobí do roku 2030 žiadne veľké zvýšenie dopytu po energii. Naopak, elektromobily by mohli pridať 1 % k celkovému počtu a vyžiadať si asi päť ďalších gigawattov (GW) výrobnej kapacity. Toto množstvo by mohlo do roku 2050 vzrásť na približne 4 %, čo by si vyžadovalo dodatočnú kapacitu približne 20 GW. Okrem toho táto novovybudovaná kapacita bude pravdepodobne zahŕňať obnoviteľné zdroje vrátane veternej a solárnej energie.
Elektrické vozidlá sú zároveň 5- až 6-krát energeticky účinnejšie ako najlepšie vozidlá so spaľovacími motormi (ICE). V osobných autách spotrebujú elektrické vozidlá 25 % energie v porovnaní s vozidlami ICE. Elektronické nákladné vozidlá spotrebujú približne 50 % vlastnej spotreby energie ekvivalentov nafty. To znamená, že keď je väčšina vozidiel na našich uliciach elektrická, celkové množstvo energie spotrebovanej v doprave je podstatne menšie, ako je teraz. A elektrické vozidlá sú stále efektívnejšie a ekologickejšie.
Dôležitosť inteligentného nabíjania počas špičiek
Dodatočný dopyt po elektrine v dôsledku vysokej miery vlastníctva elektrických vozidiel predpokladaných do budúcnosti bude potrebné pokryť dodatočnou výrobou energie. Okrem toho je potrebné túto dodatočnú energiu integrovať do sieťovej infraštruktúry v celej Európe. Kritické otázky preto sú, koľko elektriny je potrebné, aký typ výroby sa používa na pokrytie tohto dodatočného dopytu po elektrine a ako sa zvládajú nabíjacie špičky?
Aj keď je nepravdepodobné, že nárast predaja elektrických vozidiel spôsobí výrazné zvýšenie celkového dopytu po energii, pravdepodobne zmení krivku elektrického zaťaženia. Najvýraznejším efektom bude zvýšenie večernej špičky, keď ľudia zapoja svoje elektrické vozidlá, keď sa vrátia domov z práce.
Jedno elektrické vozidlo môže síce zdvojnásobiť špičkovú spotrebu na úrovni jednotlivých domácností, agregácia v mnohých domácnostiach (s EV a bez EV) znižuje relatívne zvýšenie špičkového zaťaženia.
Vo večerných hodinách sa z dôvodu večerného nabíjania elektrického vozidlá môžu viac zaťažovať rezidenčné časti mesta, ale v týchto prípadoch môžu energetickí hráči nasadiť viac lokálnych riešení, ako napríklad spoločné umiestnenie jednotky na ukladanie energie, ktorý nabíja jednotku v čase nízkeho dopytu. Zásobník sa potom vybíja v čase špičkového odberu, čím sa znižuje špičkové zaťaženie.
Keďže náklady na batérie naďalej rýchlo klesajú, využívanie skladovania energie bude čoraz atraktívnejšie. Viac lokálnych majiteľov elektrických vozidiel bude napríklad zdieľať strešné solárne panely a domáce úložisko energie, aby využili nižšie ceny energie v určitých časoch.
Na systémovej úrovni bude tento efekt predstavovať nanajvýš relatívne malé percento. Opäť, ak vezmeme za príklad Nemecko, očakávame zvýšenie špičkového zaťaženia o približne 1 percento do roku 2030 a približne o 5 percent do roku 2050 – nárasty, ktoré systém pravdepodobne dokáže absorbovať.
Energetickí hráči majú niekoľko spôsobov, ako túto situáciu riešiť. Môžu ovplyvniť správanie pri nabíjaní tak, že napríklad tarify za elektrickú energiu podľa času používania môžu motivovať majiteľov elektrických vozidiel, aby nabíjali po polnoci namiesto podvečer. Analýza ukazuje, že by to mohlo znížiť maximálne zaťaženie na polovicu.
V mnohých vyspelých ekonomikách elektromobily v skutočnosti budú brániť poklesu celkového dopytu po elektrine. Namiesto toho, aby boli elektromobily hrozbou pre kapacitu siete, môžu poskytnúť dôležitý zdroj flexibility v elektrizačnom systéme. Prostredníctvom inteligentného nabíjania a nabíjania Vehicle-to-Grid (V2G) umožňujú elektromobily ukladať energiu a využívať ju neskôr, čím pomáhajú znižovať špičkový dopyt po elektrine.
Z uvedených informácií vyplýva, že elektromobily neohrozia ponuku elektriny pre ľudí.
Článok vznikol v spolupráci so SEVA, čoho je portál MôjElektromobil.sk súčasťou.
Seriál Mýty a fakty
- Kde si nabijem elektromobil, keď pôjdem na dovolenku do Chorvátska?
- Kde budeme nabíjať všetky tie elektromobily?
- Aký je reálny dojazd elektromobilov?
- Ako nabíjať elektromobil v meste a na sídlisku?
- Ako dlho sa vlastne nabíjajú elektromobily? Je to naozaj obmedzujúce?
- Sú elektromobily príliš drahé?
- Je elektromobil pre firmy dobrou investíciou?
- Elektromobil a pomoc s emisiami v mestách. Ako to vlastne je?
- Ticho ako prehliadaný prínos elektromobilov
- Elektromobil kvôli batériám nie je ekologický
- Batérie z elektromobilov sa nedajú poriadne recyklovať
- Elektromobily nie sú počuť a preto sú nebezpečné pre chodcov