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.
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.
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.
