Polityka ładowania pojazdów elektrycznych

 

1. Wstęp

 

Nie ma tego złego... Dzięki działaniu sekty klimatycznej (wierzącej że to niby dwutlenek węgla produkowany przez człowieka wpływa na obecną zmianę klimatu), ruszyła wreszcie, po z górą 100 latach, elektromobilność. Tylko dla tego jednego osiągnięcia cywilizacyjnego, nie warto nawet próbować wyprowadzać sekciarzy z błędu. A klimat oczywiście i tak się będzie zmieniał, i to zupełnie niezależnie od naszej woli czy naszego udziału, jak miało to miejsce wielokrotnie przez miliony lat.

 

Ważne jest tylko to, że wreszcie przyszła pora na spektakularne przerwanie trwającego przez całe poprzednie stulecie, bezkompromisowego rozwoju pojazdów spalinowych, przy równoczesnym skutecznym blokowaniu postępów w dziedzinie elektromobilności. Wreszcie równe szanse otrzymały oba segmenty mobilności. Jest oczywiste który sektor zwycięży. I nie będzie trzeba na to czekać 100 lat. 10 wystarczy.

 

Oby nasz następny samochód był tym razem elektryczny (!), bo elektryczny, to pojazd lepszy pod każdym względem od spalinowego. Warto więc pomyśleć o zdobyciu rzetelnej wiedzy na ten temat, z odrzuceniem mitów i stereotypów, a także o pewnych, leżących w naszej gestii, infrastrukturalnych przygotowaniach.

 

Funkcjonujący w naszym kraju Operator Systemu Dystrybucyjnego (OSD) z natury odpowiada za zarządzanie scentralizowane, jednak w coraz mniejszym stopniu jest to zarządzanie typu deterministycznego, a coraz częściej stochastycznego. A staje się tak, dzięki burzliwemu rozwojowi rozproszonej produkcji energii elektrycznej i rozwojowi jej prosumpcji, oraz dzięki jej rozproszonemu magazynowaniu. Jednym z przejawów takiego magazynowania, jest powiązanie go ze znacznie szerszym w niedalekiej przyszłosci, niż obecnie, wykorzystywaniem bardzo atrakcyjnej, wymyślonej w Japonii i tam powszechnie już używanej, bo od dawna stosowanej w japońskim standardzie ładowania pojazdów elektrycznych CHAdeMO, funkcji samochodu elektrycznego V2H/V2G (Vehicle-to-Home/Vehicle-to-Grid), a w przyszłości zapewne, w szerszej perspektywie: V2X (Vehicle-to-Anything). Wszystko to, jeśli dla pełnej realizacji wzajemnych powiązań, spięte jest systemem telekomunikacyjnym (internetem), aspiruje do pojęcia "elektrowni wirtualnej", umożliwiając między innymi realizację tzw. „prosumenckiej chmury energii”.

 

Nie gdzie indziej, jak w Japonii właśnie, ogromny udział w ładowaniu pojazdów elektrycznych, stanowią małe ładowarki garażowe, ładujące pojazdy w nocy z małą mocą, a często także, w miarę potrzeb i możliwości, oddające w dziennym szczycie, energię pojazdu do sieci zasilającej. Ogólna liczba punktów (włącznie z garażowymi) ładowania pojazdów elektrycznych w tym kraju, przekroczyła już, ogólną liczbę dystrybutorów paliw płynnych i wciąż rośnie, w miarę jak kolejni Japończycy stają się posiadaczami pojazdów elektrycznych.

 

Takie jak wyżej opisano, nowoczesne spojrzenie na elektroenergetykę, zapewniające coraz większą elastyczność w tej dziedzinie, coraz większe bezpieczeństwo stałości zasilania, częściową, a nawet pełną niezależność energetyczną od linii przesyłowych, jest nie bez znaczenia, także podczas klęsk żywiołowych. Już nawet dziś powstają, całkowicie niezależne od OSD, instalacje elektroenergetyczne wyspowe (Off-Grid).

 

Jedynym naprawdę uniwersalnym, a w użyciu najbardziej wygodnym nośnikiem energii jest elektryczność. Nie dziwi więc, że jej udział w szeroko rozumianej energetyce wciąż rośnie i będzie rósł. Węgiel, ropa naftowa oraz gaz ziemny, stopniowo staną się jedynie surowcami chemicznymi. Zaś pojęcie „dostaw enregii” będzie utożsamiane wyłącznie z elektrycznością. Rozwój elektromobilności jest bodajże najważniejszym przejawem tej tendencji. Najważniejszym, jako że nadal motoryzacja jest bardzo znaczącym konsumentem energii pochodzącej ze spalania węglowodorów.

 

Wydaje się, że nawet napęd wodorowy, jest jedynie techniką przejściową, a może nawet ślepą uliczką rozwoju motoryzacji. Przy wyraźnej poprawie parametrów akumulatorów (lub ew. zastępujących je w przyszłości superkondensatorów), nie będzie uzasadnienia dla skomplikowanego logistycznie napędu wodorowego. Przesył, magazynowanie i dystrybucja wodoru nie jest wszakże elegancką koncepcją. Poza tym, niezależnie od ogniwa wodorowego, w pojeździe musi być także tradycyjny akumulator, a to choćby ze względu na bezwładność i ogólnie, w zasadzie brak możliwości ciągłej pracy ogniwa paliwowego (np. na postoju).

 

2. Warianty ładowania pojazdów elektrycznych

 

Choć nie zawsze jest to w interesie społeczeństwa, wielkie firmy myślą globalnie. Tak się dzieje również w dziedzinie stacji ładowania pojazdów elektrycznych. Wielcy gracze, docelowo chcieliby, tak po prostu, zastąpić stacje paliwowe, stacjami ładowania pojazdów elektrycznych. O ile jednak w przypadku pojazdów spalinowych, stacja paliwowa, choćby ze względów bezpieczeństwa, jest niemal niezbędna i w związku z tym, niezbędny jest też dystrybutor podający paliwo do zbiornika samochodu (czy nawet do rezerwowego kanistra), o tyle W PRZYPADKU POJAZDÓW ELEKTRYCZNYCH, OBOWIĄZYWAĆ POWINNA ZUPEŁNIE INNA FILOZOFIA. Kierowcy elektropojazdu, stacja ładowania jest całkowicie zbędna. Potrzebna jest mu za to energia elektryczna, która wszakże, po pierwsze, jest powszechnie dostępna, a po drugie, możliwa do pozyskania z rozlicznych źródeł, nawet na zasadzie „wyspowej”, a więc bez współpracy z publicznym systemem elektroenergetycznym. Czy produkowana „wyspowo”, czy też tradycyjnie, energia elektryczna pojazdowi elektrycznemu, może być przekazywana na wiele sposobów, nie koniecznie poprzez stacjonarną, przeznaczoną specjalnie dla pojazdów elektrycznych, stację ładowania, której istnienie jest do uniknięcia w znakomitej większości miejsc, w których wielcy gracze, już dziś planują jej zainstalowanie w przyszłości, całkowicie uzależniając nas kierowców od siebie, ze wszystkimi tego konsekwencjami, w tym z cenami energii pod ich dyktando.

 

Jeśli jednak tak zorganizujemy elektromobilność, że (co jest możliwe w sytuacji narastającego radykalnego wzrostu zasięgu pojazdów) około 90% energii elektrycznej na potrzeby ładowania pojazdów elektrycznych, będzie czerpane nie w stacjach ładowania na trasach przelotowych, do czego zmierzają właściciele sieci takich stacji, ale w NOCY, a więc podczas niżu poboru energii elektrycznej i niedociążenia całej infrastruktury (począwszy od elektrowni, a skończywszy na odbiornikach końcowych), możemy nie czekać dziesięciu lat, na osiągnięcie miliona pojazdów elektrycznych w Polsce, a mieć je już nawet dziś, bez żadnych perturbacji infrastrukturalnych w elektroenergetyce. Jeśli do tego dodamy gwałtowny rozwój prosumenckich rozproszonych i licznych źródeł energii elektrycznej (głównie fotowoltaika), oraz postępy w jej nowoczesnym magazynowaniu, może okazać się, że nawet w dalszej przyszłości, gdy już wszystkie nasze pojazdy będą elektryczne, budowanie nowych elektrowni będzie zbędne, a nawet niektóre z tych obecnych elektrowni, będą do likwidacji.

 

Przejawem dostępnych na dziś możliwości ładowania pojazdów elektrycznych, są warianty ładowania pokazane w tabeli, będące kombinacjami trybów ładowania (charging mode), z przypadkami połączenia (case). Wbrew lansowanym przez wielkie firmy stereotypom, że uprawnione są jedynie zlokalizowane na trasach przelotowych, stacjonarne stacje ładowania o dużych mocach, KAŻDY wariant ładowania ma swoje miejsce w elektromobilności. A warianty nisko-mocowego, NOCNEGO ładowania, mają szansę być na czele, w konkurencji sumarycznej wartość energii przypływającej z sieci operatora systemu dystrybucyjnego (OSD), do pojazdów elektrycznych.

 

3. Ustawa o elektromobilności

 

Od lutego 2018 r., kiedy to przyjęto pierwszą w historii ustawę o elektromobilności i paliwach alternatywnych, przez około pół roku, w oczekiwaniu na przepisy wykonawcze, nie oddano w Polsce do użytku żadnej nowej stacji ładowania, choć w większości przypadków nie zatrzymano rozpoczętych budów. Zamiast oczekiwanych przepisów wykonawczych, 13 lipca (w piątek) przyjęto nowelizację ustawy sprzed prawie pół roku, która po vacatio legis, czyli po 27 lipca 2018 r. umożliwiła wznowienie przekazywania do użytku nowych stacji ładowania. W nowelizacji pojawiły się między innymi dwie istotne zmiany.

 

Po pierwsze nowela ustawy zniosła obowiązek podłączania każdej stacji ładowania do sieci operatora systemu dystrybucyjnego (OSD). Przywraca to możliwość podłączania stacji ładowania do sieci wewnętrznych (np. w galeriach handlowych, hotelach, parkingach osiedlowych wspólnot mieszkaniowych, ale też we własnych garażach, itp.). Jednocześnie pozostawiono możliwość przyłączenia stacji ładowania do sieci OSD jako jedną z opcji.

 

W tym miejscu należy zaznaczyć, że powyższy zapis nie stoi w sprzeczności z powszechnie stosowaną dotąd (nie tylko w odniesieniu do instalacji stacji ładowania), praktyką dalszego odsprzedawania energii elektrycznej przez pierwotnego odbiorcę. W praktyce, właściciele biurowców, galerii handlowych i tego typu budynków, posiadający jedno wspólne przyłącze elektroenergetyczne do całości budynku, powszechnie stosują „liczniki prywatne”, czyli tzw. podliczniki energii elektrycznej, dzięki którym rozliczają energię zużytą przez poszczególnych swoich kontrahentów.

 

Po drugie, niestety, nowela ustawy wprowadza wymóg dopuszczenia do eksploatacji stacji ładowania przez Urząd Dozoru Technicznego (oczywiście nie za darmo), dotyczący właściwie wszystkich stacji ładowania (także tych zainstalowanych w prywatnych garażach!!!). Na dokonanie przewidzianej w ustawie kontroli, przewidziano cały rok, zapewne po części dlatego, że UDT wciąż nie jest do tego gotowy.

 

Po upływie vacatio legis, od 28 lipca 2018 r., bez oporów, toczy się proces uruchamiania kolejnych stacji ładowania pojazdów, a ich sieć się zagęszcza.

 

4. Stacje ładowania przy trasach przelotowych

 

Niezależnie od siebie, już od kilku lat, co najmniej kilka firm prowadzi w Polsce rozbudowę własnych sieci stacji ładowania pojazdów elektrycznych. Stacje te na ogół są wyposażone w stanowiska szybkiego ładowania, a więc o mocach 50 kW i większych. Stacje lokalizowane są głównie przy trasach przelotowych, tak by docelowo odległość pomiędzy nimi gwarantowała energetycznie bezpieczne podróżowanie samochodami elektrycznymi. Stacje te obsługują przyjęte dla Europy standardy ładowania TYPE2, CCS2, a niekiedy także standard CHAdeMO.

 

5. Stacje ładowania w miejscach pracy, rozrywki i zakupów

 

Równocześnie z powyższymi działaniami, są prowadzone próby zorganizowania możliwości codziennego ładowania, wkrótce przecież - jak się przewiduje - bardzo powszechnie występujących, samochodów elektrycznych.

 

W te działania wpisuje się praktyka udostępniania stanowisk ładowania pojazdów, przez właścicieli parkingów przy naszych miejscach pracy, parkingów przy centrach handlowych, rozrywkowych, kulturalnych itp. Taką aktywność związaną z elektromobilnością, określa się terminem „Park & Ride”.

 

Jedną z prób rozbudowy sieci stacji ładowania wpisujących się w tę filozofię, jest projekt stacji ładowania PGE Dystrybucja, realizowany wspólnie z Politechniką Lubelską. Stacje ładowania według powyższego projektu, mają jednak istotną wadę. Będą to stacje ładowania zintegrowane ze słupami oświetleniowymi, a będą instalowane jako nowe obiekty, albo jako uzupełnienie istniejącej infrastruktury oświetleniowej, jednak nie w istniejących dotąd słupach, ale w miejsce likwidowanych obecnych słupów. W tym drugim przypadku, wymagana będzie wymiana nie tylko dotychczasowych słupów oświetleniowych, na nowe stacje ładowania zintegrowane ze słupami, ale jako że będą to stacje ładowania o względnie dużej mocy (50 kW), konieczna będzie także wymiana (najczęściej podziemnych) kabli zasilających dotychczasowe słupy.

 

6. Rozproszone stacje „ładowania w dolinie nocnej”

 

Należy zdać sobie sprawę z tego, że gdy już elektromobilność na dobre u nas zagości, stacje ładowania będą musiały być wszechobecne, znacznie liczniejsze od dzisiejszych stacji paliw, jako że w przypadku pojazdu elektrycznego, przynajmniej na obecnym etapie rozwoju elektromobilności, po pierwsze, ładowanie musi być dokonywane częściej niż tankowanie pojazdu spalinowego, a po drugie, ładowanie pojazdu elektrycznego trwa dłużej, niż tankowanie pojazdu spalinowego. Ograniczenie szybkości ładowania ma związek z dbałością o długowieczność baterii, przynajmniej tych bardziej wrażliwych - jeszcze nie najnowocześniejszych. Ograniczenie szybkości ładowania, ma także związek z ograniczeniem mocy stacji ładowania, pozostającej w naszej dyspozycji.

 

Oczywiście najlepszą porą na takie powolne ładowanie pojazdu jest NOC. Na ogół wtedy dysponujemy dłużą przerwą w korzystaniu z pojazdu, możliwe jest więc powolne, nisko-mocowe jego ładowanie (lub nawet jedynie podładowywanie - uzupełnienie deficytu). Wtedy korzystamy z wymienionych powyżej zalet powolnego ładowania. Wychodzimy naprzeciw także oczekiwaniom Operatora Systemu Dystrybucyjnego, jako że w NOCY występuje dolina poboru energii elektrycznej, a więc w nocy niedociążona jest cała infrastruktura OSD. Niedociążone więc są elektrownie, które - wbrew pozorom - tak samo tego nie lubią, jak nie lubią przeciążenia. Niedociążone są też linie przesyłowe oraz sieci lokalne. Odbiorników energii jest znacznie mniej niż w dzień. Skutkiem tego energia elektryczna jest w nocy najtańsza.

 

Tak więc, z różnych względów, powinniśmy korzystać z możliwości doładowywania naszych pojazdów właśnie nocą, a więc wtedy i tam, kiedy i gdzie NOCUJE nasz samochód, czyli w większości przypadków, w pobliżu miejsca naszego zamieszkania. Jeśli takie postępowanie elektromobilistów byłoby powszechne, moglibyśmy zelektryfikować, nawet już dziś, większość naszych pojazdów, bez wywołania większych perturbacji i konieczności nerwowych działań w zakresie wydolności Systemu Elektro-Energetycznego.

A. Najkorzystniejszą sytuację mają właściciele domków jednorodzinnych, gdzie nietrudno w przydomowym garażu zorganizować punkt ładowania pojazdu elektrycznego. Często zresztą pojawiają się tu, najczęściej ścienne, garażowe stacje ładowania niewielkich mocy, od 3,6 kW (jedna faza 16 A), poprzez 7,2 kW (jedna faza 32 A), do 11 kW (3 fazy 16 A), i nawet stacje półszybkie, o mocy 22 kW (3 fazy 32 A).

B. Nieco gorzej sytuacja wygląda w garażach zbiorowych pod budynkami, gdzie należy wykonać, co najmniej wewnątrz budynku, elektroenergetyczne przyłącza przy miejscach postojowych.

C. Najtrudniej będzie zapewnić możliwość podładowania ogromnej liczby pojazdów nocujących na osiedlowych zatoczkach, mini-parkingach i zaparkowanych wzdłuż osiedlowych uliczek. Jak dotąd, wydaje się to bagatelizowane przez urbanistów. Pamiętajmy wszakże, że większość z właścicieli pojazdów nie ma własnych garaży, czy choćby osobistych miejsc parkingowych w podpiwniczeniu bloku. Większość z nas trzyma w nocy swoje pojazdy pod oknami bloków. Dziś są to pojazdy spalinowe, a rozwój masowej elektromobilności nic w tej sprawie nie zmieni na lepsze. Raczej na gorsze: Pojawi się dodatkowy problem braku możliwości uzupełnienia energii w naszym pojeździe w nocy.

 

Ostatnia aktualizacja 2018-11-12