Prozkoumejte všechny služby z energetického sektoru, které nabízí platforma ENERGY-HUB

Elektromobilita jako zásadní součást energetiky

27. 11. 2019
14:00
PRO-ENERGY Petr Gaman

Sektor evropské energetiky prochází bezprecedentní transformací, která je ovlivňována globálními cíli typu snižování emisí skleníkových plynů a s tím spojeným masivním zaváděním obnovitelných zdrojů energie a elektromobilitou v dopravním sektoru na jedné straně a změnou struktury požadavků na straně koncových spotřebitelů.

# paliva
# automotive
# emise
# strategie
# doprava
# OZE
Elektromobilita jako zásadní součást energetiky

ABSTRACT: Because of the EU environmental directive, the electric vehicles have become an important part of the car market. E-mobility provides new business opportunities in providing flexibility for traders or distributors.



TRANSFORMUJÍCÍ SE ENERGETIKA MĚNÍ CÍLE MANAŽERŮ

Velkou roli hrají regulátoři trhu a jejich ovlivnění jednotlivými zájmovými skupinami, které prosazují své ekonomické priority na úrovni evropských a národních energetických politik až do úrovně legislativních norem, včetně různých dotačních politik.  Vezmeme-li do úvahy kolísání cen energetických surovin, jako je ropa, plyn a uhlí, máme před sebou mix těžko predikovatelných trendů, které mohou být navíc akcelerovány nebo naopak tlumeny stavem a výkonností ekonomiky. Snaha o zajištění bezpečnosti energetické infrastruktury vůči kybernetickým hrozbám je pak další dimenze rozvoje energetiky.

Čím si naopak můžeme být stoprocentně jisti je to, že manažeři v podnikatelském sektoru budou za každých podmínek hledat způsob, jak doručit svým akcionářům maximální výnosnost svěřených prostředků, i když budou pod velkým tlakem výše uvedených nejistot.

POSTUPNÁ DECENTRALIZACE ENERGETIKY

Jako logické vyústění těchto trendů je pak megatrend decentralizace energetiky, který v sobě zahrnuje řešení velké části úloh, kterými se zabývají jednotlivé zainteresované strany. To je umožněno díky rozvoji nových technologií a jejich postupnému osvojování, zlevňování a zvýšení jejich dostupnosti.

Mezi hlavní technologie patří digitalizace energetické infrastruktury, vedoucí k realizaci Smart Grids, Smart Cities až na úroveň Smart Building a Smart House. Další klíčová technologie jsou lithiové baterie, které se mohou chlubit trvalým snižováním nákladů na jejich pořízení, řádově o 10 % meziročně. Díky tomu se pak otevírá stále více a více možností pro využití bateriových úložišť v energetickém sektoru nejenom pro jednoduché ukládání elektrické energie, ale pro dynamické řízení toku elektrické energie ve svých všech podobách. Jako další důležitá technologická inovace, umožňující uvést v život nové obchodní modely a podnikatelské příležitosti je blockchain, díky kterému lze levně a bezpečně realizovat finanční vypořádání obchodních transakcí. A v neposlední řadě považuji za významnou technologii soubor stavebně technických postupů, umožňující stavět budovy s téměř nulovou spotřebou energie (nZEB), které lze využít jako aktivní prvek energetické soustavy.

ELEKTROMOBILITA: DOSTUPNOST NABÍJENÍ PRO UŽIVATELE

Jakou roli bude v energetickém sektoru hrát elektromobilita? Pro lepší pochopení je nutné si vysvětlit co stojí za rozvojem elektromobility. Stejně jako sektor energetiky, tak i automobilový průmysl byl postaven před regulativně stanovené cíle snižování CO2, jejichž počátkem byla Pařížská klimatická dohoda z roku 2016, z níž vyplývá, že do roku 2030 má dojít v porovnání s rokem 2021 ke snížení emisí oxidu uhličitého u nově prodaných osobních automobilů o 37,5 procenta. Konkrétně je limit stanoven na 130 g CO2/km do roku 2020 a od roku 2021 je to 95 g CO2/km.

To je již nereálné dosáhnout postupným zlepšováním stávajících spalovacích pohonných jednotek a ani technologie hybridních pohonů není dostatečně nízkoemisní, aby zajistila automobilkám cíleného stavu. Aféra Dieselgate pak definitivně ukončila snahu automobilek tyto cíle obejít. Navíc se na trhu prosadil technologický fenomén Tesla, který dokázal jako nově založená automobilka s čistě bateriovými automobily ohrozit dominanci tradičních výrobců osobních vozidel.

To vše pak vede k tomu, že většina kvalifikovaných predikcí se shoduje, že zhruba kolem roku 2035 překročí celosvětové prodeje čistě elektrických automobilů prodeje automobilů se spalovacím motorem. Nelze vyloučit, že některé země Evropské unie ještě navíc nad standardní rámec omezí prodej vozidel se spalovacím motorem. Důležité je si uvědomit, že tento přechod bude postupný a nejedná se o skokovou změnu.

V rámci ČR se nárůst prodejů bateriových aut zvyšuje meziročně o desítky procent, ale absolutní čísla jsou skromná. V roce 2018 bylo registrováno 703 elektromobilů a k tomu 276 plug-in hybridů. Pro rok 2019 dojde zhruba k zdvojnásobení tohoto počtu. Síť veřejných dobíjecích stanic Skupiny ČEZ v ČR dodala za prvních devět měsíců letošního roku do baterií elektromobilů celkem 1 334 297 kWh.

Na sektor energetiky bude samozřejmě vyvíjen tlak na zajištění infrastruktury a kapacity pro dobíjení elektrických vozidel. Již nyní je jasné, že nejužší místo nebude nedostatek instalovaného výkonu, ale distribuce od 22 kV níže a koncové body pro nabíjení, jejichž dostupnost bude jedním z rozhodujících faktorů rozšiřování elektromobility, zejména v městských aglomeracích. Paradoxem je, že právě městské elektromobily dávají největší smysl a nejlépe se zde uplatní jejich charakter na rozdíl od například dálkové dopravy.

To, co elektromobilitu v současné době brzdí, je hlavně nedostatek výběru bateriových vozidel a jejich vysoká cena spolu s malým dojezdem, ale to se významnou měrou mění a již v příštím roce má na trh dorazit více jak desítka nových typů elektromobilů a jejich cena se bude postupně snižovat s tím, jak klesá cena lithiových baterií, až by se měly ceny vozů s elektrickým a spalovacím pohonem kolem roku 2025 vyrovnat. Navíc výrazně nižší provozní náklady elektrických aut hrají v jejich prospěch.

Pro energetiku to tedy ve výsledku znamená vytvořit podmínky pro výstavbu veřejných nabíjecích bodů zejména v městském prostředí a na páteřních dopravních cestách. Jako dostatečný počet veřejných nabíjecích stanic se považuje 1 stanice na 10 elektrovozů a aktuální cíl pro ČR je cca 800 stanic a jejich zdvojnásobení během dvou let. Pro městské aglomerace je typické „opportunity charging“, tedy nákupní centra a kancelářské budovy, kde bude vyžadováno rychlonabíjení, za které je považováno nabíjení o výkonu alespoň 50 kW s využitím DC nabíječek až po extrémní výkon 350 kW. Tím je dosaženo nabití alespoň 80 % kapacity baterie automobilu během mála desítek minut.

Zde již narážíme na zmíněný limit distribuční sítě, kde často neexistuje dostatečná rezerva dodat tak velké výkony z úrovně 22 kV na konkrétní místo nabíjecí stanice. Řešením je instalace stacionárních bateriových úložišť spolu s nabíjecí stanicí včetně fotovoltaické elektrárny a tím vznikne kontinuálně doplňovaná akumulace elektrické energie, připravená pro dobíjení vysokým výkonem. Na trhu jsou již dostupná kontejnerová provedení takových bateriových úložišť, která se mohou doplňovat s vodíkovými stanicemi. 

Otázka „kdo to všechno zaplatí“ je na místě. Zatím neexistuje jasný business model, a tak, jak v ranných stádiích elektromobility bylo veřejné nabíjení zadarmo, aktuálně je již většina nabíjecích stanic zpoplatněna a způsob a tarify zpoplatnění se neustále mění od jednotného měsíčního paušálu, nebo ceny za kWh až po samostatné zpoplatnění času využití nabíjecí stanice. Měnící se situace je typická i pro zástupce platebních systémů, kde se intenzivně pracuje na konsolidaci a zajištění nabíjecího roamingu v rámci Evropské unie.

Jisté je, že vysoká cena nabíjení u veřejných stanic povede k odlivu směrem k domácímu nabíjení, ale otevírá se zde i možnost využití nabíjení zdarma k přilákání nových zákazníků na konkrétní komerční místa, jako jsou obchody, nebo restaurace. Bez zajímavosti není ani to, že největším poskytovatelem nabíjecích stanic nebude aktuálně ČEZ, nebo EON, ale Škoda Auto, která vybavuje všechna svá dealerství nabíjecí infrastrukturou dostupnou i pro veřejnost. 

Pro rezidenční zóny jsou vyhovující AC nabíječky o menších výkonech cca 10 – 20 kW pro noční dobíjení elektromobilů. Samostatnou kapitolou jsou pak obyvatelé rodinných domů, pro které není pořízení elektrického vozu tak kriticky spojené s otázkou, kde budu dobíjet, protože využití možnosti domácího nabíjení sebou nepřináší jenom komfort, ale i garanci nízké ceny za dobíjení. Ta pak vede na nízké provozní náklady na 1 km, které jsou zhruba třetinové než u klasického automobilu se spalovacím motorem. Pro ilustraci, průměrná spotřeba elektromobilu je 15 kWh/100 km a průměrná kapacita baterie elektromobilu je 50 kWh.

POWER MANAGEMENT S VYUŽITÍM ELEKTROMOBILŮ

A tím se dostáváme nazpátek k trendu decentralizace energetiky, protože v ideálním případě lze dosáhnout domácího energetického ekosystému při pořízení nZEB rodinného domu s instalovanou fotovoltaickou elektrárnou a bateriovým úložištěm, které vyrovná celodenní energetickou bilanci s využitím inteligentního Power Managementu.

Následná možnost propojení domácí stacionární baterie s baterií v elektromobilu pak ještě lépe optimalizuje provoz celého systému a otevírá širokou oblast uplatnění. Například to může být využití elektromobilu jako zdroje energie při výpadku napájecí sítě, nebo nabíjení pouze při nízkém tarifu, který může být navíc dynamický. Jako třešnička na dortu je pak technologie V2G (Vehicle to Grid), kdy se baterie v elektromobilu stává aktivním prvkem Smart Grid a část její kapacity lze za úplatu poskytnout třetí straně, která ji využije jako součást své virtuální gigabaterie a následně komerčně využívá. Zobchodování takových služeb je pak realizováno s pomocí zmíněného blockchainu.

 


O AUTOROVI

Ing. Petr Gaman je technologický konzultant a expert pro oblast elektromobility, bateriových systémů a nabíjecí infrastruktury s více jak 20letou praxí v elektrotechnice se zaměřením na inženýring a VaV. V současnosti je ředitelem firmy AERS s.r.o.

Kontakt: gaman.petr@aers.cz

související články

Nové trendy v energetice na PRO-ENERGY CONu 2019

03. 12. 2019
23:00
PRO-ENERGY

Čtyři živé panelové diskuse v méně formálním prostředí jihomoravského Kurdějova, doplněné zajímavou exkurzí na instalaci Power to Heat. Takový byl devátý ročník PRO-ENERGY CONu, který se konal 7. – 8. listopadu 2019. 

# paliva
# elektřina
# strategie
# AKU-BAT

Aktuality v oblasti obnovitelných zdrojů energie

27. 11. 2019
14:00
PRO-ENERGY

Přinášíme vám výtah zajímavých novinek z médií z portálu energy-hub.cz v oblasti OZE, ekologie a hospodárnosti v období 9/2019 –…

# OZE

Aktuality v oblasti paliv

27. 11. 2019
14:00
PRO-ENERGY

Přinášíme vám výtah zajímavých novinek z médií z oblasti paliv a dopravy z portálu  energy-hub.cz v období 9/2019–11/2019 …

# paliva

Dekarbonizace zpracovatelského průmyslu – hrozby a příležitosti

27. 11. 2019
14:00
PRO-ENERGY

Zpracovatelský průmysl se v současné době nachází na dalším velkém rozcestí. Dekarbonizace může domácí průmysl zlikvidovat kvůli…

# paliva
# emise
# strategie
# životní prostředí

Inovatívne technológie, umožňujúce priemyselnú recykláciu uhlíka

27. 11. 2019
14:00
PRO-ENERGY

Ľudsto produkuje čoraz viac odpadov, ktoré je možné efektívne pretvoriť na definované palivá, napr. pre pohon automobilov. To…

# paliva
# uhlí
# technologie

DOMEXPO 2020

08. 12. 2019 18:00 - 10. 12. 2019 02:00
Agrokomplex Nitra
15. ročník komplexnej stavebnej výstavy a výstavy pre fotovoltiku a solárnu techniku

All for Power Conference 2019

09. 12. 2019 - 10. 12. 2019
Clarion Congress Hotel Prague
14. mezinárodní odborná konference a výstava.

Energetická bezpečnost ČR: Budoucí spotřeba energie

11. 12. 2019 09:00 - 12:00
hotel Andel’s, Stroupežnického 21, Praha 5
Energetická bezpečnost České republiky v kontextu budoucí spotřeby energie.

ENERGY-HUB je moderní nezávislá platforma pro průběžné sdílení zpravodajství a analytických článků z energetického sektoru. V rámci našeho portfolia nabízíme monitoring českého, slovenského i zahraničního tisku.

47464
Počet publikovaných novinek
1597
Počet publikovaných akcí
450
Počet publikovaných článků
ENERGY-HUB využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování jakéhokoli obsahu či jeho části veřejnosti je bez předchozího souhlasu výslovně zakázáno.
Drtinova 557/10, 150 00 Praha 5, Česká republika