Menu
Zatvoriť menu
Zatvoriť

Úložisko energie na kolesách

Úložisko energie na kolesách

Ilustrácie: Yannic Hefermann

Text: Phillip Bittner

Obnoviteľné zdroje energie sú považované za najlepšie riešenie pre energetickú budúcnosť z hľadiska udržateľnosti. Slnko a vietor dodávajú občas také veľké množstvo elektriny, že dochádza k jej nadprodukcii. Kde teda možno prebytočnú energiu uložiť? Jedným kúskom do skladačky riešenia sú inteligentné systémy riadenia energie, ktoré zahŕňajú tiež batérie elektromobilov. Volkswagen pracuje na ich technologickej realizácii.

Prechod na nové zdroje energie je v plnom prúde. Elektrická energia pochádza čoraz viac z obnoviteľných zdrojov. Produkcia energie z vodných elektrární, slnka a veterných elektrární predstihne v tomto roku produkciu elektriny z uhlia, ktoré bolo hlavným zdrojom energie. A to aj napriek tomu, že doteraz nebola vyriešená najväčšia výzva, ktorou je nepretržitá dostupnosť zdrojov energie. Vietor fúka, keď fúka a slnko svieti, keď svieti. Okrem toho dochádza k extrémnym udalostiam, ako sú veľké jesenné búrky, pri ktorých je ťažké predvídať ich silu a priebeh. Ideálnym riešením by bolo prebytočnú energiu skladovať - a neskôr ju podľa potreby čerpať.

Jedna z možných odpovedí na otázku skladovania energie v budúcnosti jazdí čoraz častejšie po cestách: elektromobily so svojimi batériami. Za touto myšlienkou stojí koncept "Vehicle-to-Grid" (vozidlá v rozvodnej sieti) - v skratke V2G. Elektromobil je pripojený k nabíjacej stanici a inteligentne integrovaný do rozvodnej siete - systémy riadenia energie (Energy management systems - EMS) automaticky koordinujú ukladanie aj čerpanie energie.

1. Systémy riadenia energie (EMS):

EMS je mozgom vlastnej elektrickej siete a podľa potreby inteligentne koordinuje elektromobily, domáce nabíjacie stanice wallbox, fotovoltaické systémy, kúrenie a ďalšie komponenty.

A to je jediné, čo vlastník elektromobilu musí urobiť: jednoducho ho cez nabíjací kábel pripojiť k sieti.

2. Stojan nabíjacej stanice:

Wallbox, ktorý môže v budúcnosti slúžiť na obojsmerný tok energie, vytvorí z elektromobilu dočasné úložisko energie.

"Pre prevádzkovateľa distribučnej sústavy je dôležité, aby bolo možné ovplyvňovať správanie tzv. bodov pripojenia k sieti, za ktorými sú inštalované elektromery," vysvetľuje dr. Gunnar Bärwaldt, expert spoločnosti Volkswagen na integráciu vozidiel do siete. To je dôležité, ak nie je možné dodržať vopred stanovenú spotrebu elektriny alebo dodávku elektriny v sieťach. Alebo konkrétne, napríklad ak slnko nesvieti toľko, koľko sa predvídalo alebo vietor fúka silnejšie, než sa očakávalo. Aby bola zachovaná stabilita siete, je nutné na tieto výkyvy reagovať. A tu bude v budúcnosti priestor pre systém riadenia energie (EMS).  

Klasický scenár v rodinnom dome: Na streche je inštalovaný fotovoltaický systém, tepelné čerpadlo zaisťuje tepelnú pohodu a v garáži je elektromobil pripojený k domácej nabíjacej stanici wallbox. Inteligentný počítač - systém pre riadenie energie EMS - teraz koordinuje všetky zariadenia pripojené k miestnej sieti. "Ak napríklad nie je k dispozícii toľko elektriny, koľko bolo plánované, elektromobil sa nabíja pomalšie s menšou spotrebou energie alebo sa zastaví tepelné čerpadlo," hovorí Bärwaldt. Naopak, ak sa musí odobrať viac elektriny, môže byť elektromobil nabíjaný väčším výkonom. Volkswagen tiež pracuje na tom, aby elektromobily z Wolfsburgu elektrinu nielen odoberali, ale aby ju mohli aj vrátiť do siete. Zvyšková energia vozidla môže napríklad prúdiť do domu, aby dočasne pokryla požiadavky na výkon. Pilotný projekt spoločnosti Volkswagen a Inštitútu Fraunhofer bol už úspešne dokončený. Na začiatku roka 2020 by mohli z výrobnej linky zísť prvé vozidlá, ktoré budú schopné dodávať energiu späť do siete. "Možnosť dodávania energie späť do siete rozširuje spektrum riešení a umožňuje ešte lepšiu integráciu obnoviteľných zdrojov energie," poznamenáva Bärwaldt.

Aby systém pre riadenie energie EMS fungoval spoľahlivo, musia byť rôzni účastníci siete schopní v budúcnosti vzájomne komunikovať. "Volkswagen sa spolieha na jednotný komunikačný štandard EEBUS, ktorý prostredníctvom systémov riadenia spotreby energie umožňuje inteligentné sieťové prepojenie domácich spotrebičov a aplikácií s cieľom zaistenia energetickej efektivity. Technológia nabíjania by tak mala byť na čo možno najširšom základe kompatibilná s technológiou domácich spotrebičov," vysvetľuje Bärwaldt . Iniciatíva EEBUS chce presadiť jednotný jazyk pre všetky zariadenia naprieč hranicami krajín i priemyselných odvetví. Jazyk energie, ktorý môže voľne používať každé zariadenie a platforma, bez ohľadu na výrobcu a technológiu.

Aby komunikácia medzi elektromobilom a nabíjacou stanicou prebiehala automatickým spôsobom, implementuje Volkswagen do budúcich generácií modelov normu ISO 15118, ktorá definuje rozhranie medzi vozidlom a nabíjacím stojanom pri nabíjaní elektromobilov a umožňuje tzv. Plug-and-charge (pripojiť a nabíjať). Norma perspektívne opisuje tiež spätné čerpanie energie.

 

3. Fotovoltaický systém:

Energia z vlastných solárnych panelov môže byť v budúcnosti ukladaná priamo do batérie elektromobilu - umožňuje to šikovný systém riadenia energie.

4. Verejné siete:

Obnoviteľná energia vyžaduje inteligentné distribučné siete, ktoré môžu regulovať kapacitu podľa individuálnych potrieb. Iba týmto spôsobom je možná inteligentná interakcia všetkých účastníkov siete.

Vďaka systému inteligentného riadenia energie si vodič elektromobilu môže byť istý, že dorazí na miesto určenia - bez ohľadu na to, či svieti slnko alebo vyčíňa jesenná búrka.

A to jediné, čo majiteľ elektromobilu musí urobiť je, že ho pomocou nabíjacieho kábla pripojí k sieti. Systém riadenia energie EMS sa potom spolu s vozidlom postará o zvyšok. Platí to aj pre proces vyúčtovania s dodávateľom energie, pretože ten bude platiť za službu, ktorú elektromobil poskytuje. Expert Bärwaldt preto porovnáva systém riadenia energie EMS tiež s "podnosom plným ponúk", z ktorého je následne vybrané vozidlo, ktoré dáva najväčší zmysel.

"Algoritmy vo vozidle rozhodnú, či je napríklad cena za čerpanie energie primeraná", hovorí Bärwaldt.

Elektromobil by sa mohol stať základným faktorom pri prechode na nové zdroje energie - bude mať v prípade pochybností prevádzkovateľ siete prednosť? Gunnar Bärwaldt hovorí: "Samozrejme, že existuje problém, ako odstrániť krátkodobé situácie, pri ktorých bude k dispozícii nedostatok energie. Systém riadenia energie EMS napríklad hovorí: 'V nasledujúcich desiatich minútach nemôžete nabíjať s plánovaným výkonom, no potom budete mať k dispozícii opäť maximálny výkon.'" Vodič si preto môže byť istý, že sa dosiahne vopred nastavený minimálny dojazd. Pre zákazníka prebieha nabíjanie do značnej miery neviditeľným spôsobom. Maximálny úžitok pri rovnakom komforte a súčasne minimálnom vynaloženom úsilím pre užívateľa - to je to, čo zákazníka teší.

Technológia budúcnosti

Od spoločnosti Volkswagen

Pri pretekárskom elektromobile ID.R Pikes Peak je hmotnosť batérie mimoriadne dôležitá: Kvôli výkonu musí byť mimoriadne ľahká a tým aj menšia. Inžinieri z divízie Volkswagen Motorsport sa spoliehajú nielen na vyspelú a ľahkú lítium-iónovou konštrukciu, ale aj na technológiu, ktorá sa využívaná pri modeloch s elektrickým pohonom v sériovej produkcii - rekuperáciu. Závodný elektromobil využíva brzdnú energiu a produkuje asi 20 percent potrebnej energie sám.

Zverejnené: Jänner 2019

Hoppla!
Zdá sa, že váš prehliadač nie je aktuálny. Možno naše webové stránky nebudú fungovať optimálne. Väčšina prehliadačov (ale nie MS Internet Explorer 11 a staršie) stále funguje dobre.

Odporúčame vám aktualizovať webový prehliadač.
Najnovšia verzia môže zabezpečiť dobrý zážitok všade na internete.

Ďakujeme za návštevu,
Váš tím Volkswagen