Pilotní projekty obousměrnosti v elektromobilitě

ABSTRACT: Vehicle-to-grid projects seem promising for leveraging peaks in renewable electricity production. However, numerous technical and especially economic barriers prevent their wider deployment, making a transition from experimentation to commercial use unlikely in the medium term.

Veškeré dekarbonizační strategie počítají s připojením až stovek milionů elektromobilů do sítě v poměrně krátké době. Podle Mezinárodní energetické agentury by v roce 2030 mohla světová flotila elektromobilů čítat dokonce až 245 milionů vozů s celkovou kapacitou baterií 12,5 TWh, s čímž se pojí i očekávání nevídaně vysokých odběrů elektřiny.

Ve spojení s transformací energetiky na obnovitelné zdroje, jejichž největší slabinou je bezpochyby intermitence, se tudíž logicky stále více pozornosti stáčí k projektům zaměřeným na agregaci flexibility a bateriím všech typů. Jedním z řešení, která by mohla ulevit síti ve chvílích nejvyšší poptávky, mohou být elektromobily podporující obousměrnost neboli taková vozidla, jež umí elektřinu ze sítě nejen čerpat, ale také ji do ní vracet (tzv. vehicle-to-grid, V2G).

Základní myšlenkou vehicle-grid-integration projektů (tj. integrace napájení vozidel ze sítě s napájením sítě z vozidel) je optimalizovat funkci elektromobilů v síti, a to především využíváním elektřiny z jejich baterií ve špičce (tj. den), kdy vozy mnohdy jen čekají na svého vlastníka na parkovišti, a agregováním kapacity baterií jednotlivých vozů v jednu velkou virtuální baterii. Projekty založené na této technologii jsou však zatím v pilotních fázích – po celém světě jich napočítáme asi 50 – a jejich širší nasazení je vysoce závislé na vhodném socio-ekonomickém kontextu.

EXPERIMENTACE

V Evropě se zatím snad nejviditelnějším pilotním projektem přišlo nizozemské město Utrecht ve spolupráci se společností We Drive Solar, která spravuje flotilu sdílených elektromobilů na bázi měsíčního předplatného. V rámci tohoto partnerství vzniklo mimo jiné i speciální parkoviště, čítající přes 2000 fotovoltaických panelů a 250 obousměrných nabíjecích stanic, které funguje jako jakási městská powerbanka a lokální zdroj flexibility. V celém Utrechtu je dnes navíc obousměrná již více než polovina z celkových zhruba 1000 nabíjecích stanic.

Zde je však nutné zdůraznit, že koncept vehicle-to-grid může opravdu skvěle fungovat se sdílenými vozy. Uživatele, kterým vozy nepatří, logicky netrápí urychlená degradace baterie a její snížená životnost, způsobená dodatečným vybíjením a dobíjením ve jménu poskytování vyrovnávacích služeb síti. A sdílené automobily mají samozřejmě i svá další specifika: pohybují se téměř výhradně po jednom městě, nikdo v nich neodjíždí na týdenní dovolené či pracovní cesty a přes noc neparkují v soukromých garážích.

Je tedy zjevné, že úspěšné využití V2G v Utrechtu je spíše demonstrativní a je podmíněno několika specifickými podmínkami. Na obecnější rovině totiž rozvoji této technologie stojí v cestě řada překážek, od technologických přes společenské až po ekonomické.

Vizualizace přínosů V2G síti

Zdroj: cenex.co.uk

ZÁSADNÍ PŘEKÁŽKY ROZVOJE

Z hlediska technologie je zásadním problémem skutečnost, že většina dnes dostupných elektromobilů – a to ani od firem, jako je Tesla, jež má (nejen) na nizozemském trhu dominantní postavení – obousměrnost nepodporuje. Modely vybavené vhodnými bateriemi se pak navíc většinou řadí spíše mezi dražší, a to i ve srovnání s ostatními elektromobily, natož pak s obecně levnějšími vozy se spalovacím pohonem. Dále je třeba vzít v potaz energetické ztráty, které nevyhnutelně způsobuje konverze střídavého proudu ze sítě na stejnosměrný proud pro baterii v elektromobilu a zpět; i u těch nejefektivnějších obousměrných nabíječek je nutno počítat s minimálně 10% ztrátami. Třetí dílčí překážka bránící širšímu nasazení V2G technologií pak spočívá v nedostatcích v komunikačních a informačních standardech: v současnosti mezi sebou běžná nabíjecí stanice a elektromobily nedokáží „komunikovat“ dostatečně detailně na to, aby umožnily V2G projekty na větší škále.

Další zásadní bariéry jsou ekonomické. Dle loňské studie publikované ve vědeckém časopise Energies investiční náklady nutné k zavádění V2G služeb několikanásobně převyšují jejich potenciální zisk či úspory. K těmto limitacím je třeba připočíst také zábrany společenské, respektive to, že realizace jakéhokoliv V2G projektu (který nebude využívat jen sdílené elektromobily) spoléhá na to, že vlastníci budou ochotni své nečinné vozy propůjčit – byť za případnou úplatu – správcům sítě ve jméně flexibility a ztratit tak nad nimi část kontroly.

Vehicle-to-grid koncepce demonstrují, jak obtížně se nové technologie prosazují na vyšší než experimentační úrovni. Přesněji řečeno se zdá, že ačkoliv V2G projekty výborně zapadají do specifické utopické vize budoucnosti bez fosilních paliv, v současném socio-ekonomickém klimatu se jedná o sice atraktivní, ale nerealistické řešení. Přinejmenším ve střednědobém horizontu tedy na V2G rozhodně nelze spoléhat jako na ráznou odpověď na zvyšující se poptávku po flexibilitě a další otázky spojené s masovým rozšiřováním elektromobility.

O AUTOROVI

Matyáš Urban studuje na Fakultě sociálních studií Univerzity v Amsterodamu, obor Politologie. Snaží se o lepší porozumění energetice skrze společenskovědní přístup, který se vyvarovává trivializace a přílišné politizace souvisejících témat.

Kontakt: mattyasurban@gmail.com