eMobility w Polsce nabiera tempa i w najbliższych latach jeszcze przyspieszy. Wyzwaniem pozostaje jednak infrastruktura ładowania, która powinna być powszechnie dostępna. Tymczasem, wbrew obiegowej opinii, nie odnosi się to wyłącznie do sieci publicznych punktów ładowania.
Najczęściej spotykamy się z założeniem, że sukces eMobililty zależy przede wszystkim od wzrostu liczby samochodów elektrycznych i rozwoju publicznej sieci stacji ich ładowania. Jednak z analiz przeprowadzonych przez Grupę E.ON wynika, że takie stacje stanowią najmniejszy odsetek punktów wykorzystywanych do zasilania „elektryków”. Co ciekawe, szczególnie dużą popularnością natomiast cieszy się zasilanie pojazdów elektrycznych w miejscu pracy.
Czy naprawdę ładowarki publiczne są najważniejsze
Jak podaje najnowszy raport Polskiego Stowarzyszenia Paliw Alternatywnych, do 2030 roku na terenie kraju zarejestrowanych będzie ponad 996 tys. samochodów elektrycznych. Dynamiczne tempo rozwoju eMobility sprawia, że potrzebujemy stale rozwijającej się sieci stacji ładowania. Nie chodzi jedynie o szybkie ładowarki czy nawet punkty ogólnodostępne. Liczba zarówno tych pierwszych, szczególnie przy autostradach, jak i tzw. publicznych stacji stopniowo się zwiększa. Grupa E.ON przeprowadziła analizę należących punktów ładowania w sieci E.ON Drive w całej Europie. Okazuje się, że kluczowe z punktu widzenia miast są ładowarki zainstalowane w budynkach biurowych i innych miejscach pracy.
Z obserwacji E.ON wynika, że punkty ładowania zamontowane w firmach odpowiadają za 30 proc. całej energii zużywanej do zasilenia flot elektrycznych. To drugi najpopularniejszy sposób uzupełniania energii w pojazdach, po ładowaniu ich w domach prywatnych. Ponieważ użytkownicy „elektryków” spędzają w pracy najczęściej większą część dnia, do celów tzw. office charging w zupełności wystarczają wolne ładowarki AC. Ponadto, to właśnie floty firmowe przechodzą elektryfikację jako pierwsze. To dlatego, że w Polsce trzy na każde cztery nowo sprzedane samochody osobowe trafiają do firm. Te czynniki wpływają na szerokie korzystanie z „office chargingu”.
Trzeba pamiętać, że samochody w pełni elektryczne ładuje się przede wszystkim w miejscu, w którym parkują. Dlatego najbardziej popularnym sposobem ładowania tego typu samochodów jest tzw. home charging, który stanowi aż 60 proc. pobranej energii. W domach i przy domach, samochody pozostawiane są na relatywnie najdłuższy czas. Z obserwacji Grupy E.ON wynika natomiast, że w stacjach publicznych ładowane jest jedynie pozostałe 10 proc. energii trafiających do samochodów elektrycznych i są one jedynie uzupełnieniem innych źródeł ładowania.
– Biorąc pod uwagę nasze obserwacje i analizy, stworzyliśmy w E.ON model, który roboczo nazywamy „60:30:10”. Powstał on przede wszystkim w oparciu o faktyczne dane z naszych punktów ładowania, które następnie potwierdziliśmy z producentami samochodów – tłumaczy Kuba Jedliński, menadżer zespołu eMobility w E.ON Polska. – Oczywiście istnieją różnice w tych danych w zależności od rodzaju i charakteru floty. Jeśli na przykład serwisanci techniczni nie zabierają aut do domu, to udział ładowania w biurze i na stacjach publicznych będzie w takim wariancie już nieco inny.
Czas i pieniądze – z czym się mierzymy
Niski udział publicznych stacji ładowania w miksie ładowania E.ON przypisuje dwóm kwestiom. Po pierwsze, ładowanie w nich jest stosunkowo najdroższe, a im szybsza ładowarka, tym koszt jest jeszcze wyższy. W przypadku tzw. public charging koszt naładowania auta musi uwzględniać kilka dodatkowych elementów. Są to, m.in., droższe opłaty dystrybucyjne za dostarczoną energię, na które wpływa wysoka moc urządzeń. To także opłaty za dzierżawę miejsca pod stację, utrzymanie systemów billingowych, czy też w końcu odsetek od zainwestowanego w stację kapitału i prowizje za operacje płatnicze.
Pod kątem kosztowym z perspektywy użytkownika ładowanie w domu zawsze będzie najtańsze. Taryfy sprzedaży energii dla gospodarstw domowych są najniższe i zawierają najmniejszy możliwy koszt dystrybucji. Z kolei ładowanie na parkingach biurowych będzie rozwiązaniem pośrednim. Ceny energii dla biznesu są droższe niż dla odbiorców indywidualnych, a taryfy tej kategorii obciążone są dodatkowymi opłatami, np. tzw. opłatą mocową. Natomiast zainteresowanie pracowników i potrzeba biznesowa firm świadczą o popularności i efektywności tego rozwiązania.
Zamieszczony poniżej wykres pokazuje, że o ile różnice w cenie paliwa w zależności od wybranej stacji (marki, lokalizacji) różnią się relatywnie nieznacznie, to koszty ładowania w przeliczeniu na kWh energii różnią się nawet o 250 proc. (między ładowaniem w domu, a ultraszybkim ładowaniu w stacji ogólnodostępnej). Z tego powodu managerowie flot i dyrektorzy finansowi w Europie szukają oszczędności, instalując ładowarki w biurach, a czasem w domach pracowników. Ten trend wyraźnie zarysowuje się też w Polsce.
Jakim wyzwaniom stawia czoło flotowa infrastruktura ładowania
Punkty ładowania samochodów elektrycznych w budynkach biurowych to nie tylko benefit dla pracowników posiadających własne pojazdy tego typu. To także najbardziej wydajny sposób zasilenia zelektryfikowanej floty firmowej. W celu zbudowania na te potrzeby wydajnej infrastruktury, konieczne jest dobre jej zaplanowanie. Przykładem takiego rozwiązania jest zrealizowana niedawno biurowa sieć ładowania w Warszawskiej siedzibie BMW. Za budowę tego systemu odpowiadał E.ON Drive.
– Projekty polegające na stworzeniu efektywnej sieci ładowania dla floty służbowej wymagają szczegółowej analizy. W grę wchodzą zarówno kwestie techniczne, jak i potrzeby danego miejsca. Główne wyzwania stanowi zazwyczaj niewystarczająca moc przyłączeniowa danego budynku czy konieczność zapewnienia różnej mocy ładowania – podkreśla Kuba Jedliński.
Ładowarki powinny być dobrane w taki sposób, aby dopasować się do samochodów wykorzystywanych we flocie i móc zasilać je możliwe najefektywniej przy wykorzystaniu dostępnej mocy. W przypadku realizacji dla siedziby BMW E.ON Drive wykorzystał stale połączone do internetu trójfazowe ładowarki AC o zmiennej mocy od kilku do nawet 22 kW..
Jak wprowadzić innowacyjność w zarządzaniu energią? Dynamic Load Managemenet
Planując budowę biurowej sieci ładowania pojazdów elektrycznych, należy zacząć od analizy dostępnej mocy. Na rynku obecne są usługi audytów przedmontażowych, w ramach których technicy analizują zakres niezbędnych prac. Są oni też w stanie przewidzieć górne możliwości przyszłej instalacji. Dlatego E.ON Drive zawsze ocenia też efektywność zastosowania Dynamic Load Manegement, które pozwala zwiększyć liczbę punktów ładowania dostępnych dla kierowców. System ten wpływa też na obniżenie kosztów udostępnionej mocy.
W przypadku siedziby BMW moc przyłączeniowa wydzielona na parking była relatywnie niewielka. Dostępne było jedynie 200 kW, które musiały zostać rozdzielone na 42 miejsca postojowe. W efekcie, na punkt ładowania przypadło zaledwie 4,7 kW. Taka sytuacja nie jest wyjątkowa – to problem, z którym będą się mierzyć wszyscy zarządcy nieruchomości biurowych w najbliższych latach.
By stworzyć sieć spełniającą realne zapotrzebowanie kierowców, E.ON Drive zdecydował się wykorzystać system dynamicznego zarządzania energią – Dynamic Load Managment (tzw. DLM). To rozwiązanie pozwala w czasie rzeczywistym płynnie obniżać moc ładowarek podczas jednoczesnego zasilania wielu samochodów. Natomiast jeśli pojazdów jest mniej, lub są już naładowane, to moc ładowarek jest uwalniana i inne auta mogą pobierać energię szybciej.
– W chwili realizacji projektu rozwiązanie dla BMW było najbardziej rozbudowanym DLM w Polsce. Nic dziwnego, że zdecydowała się na nie marka znana jako lider elektromobilności – podkreśla Kuba Jedliński.
Równie istotnym aspektem nowatorskiego systemu jest łączność z internetem. W praktyce to właśnie rozwiązanie IT steruje procesem ładowania. Jeśli na parkingu zabraknie zasięgu sieci komórkowej, trzeba zabezpieczyć dostęp do internetu przez sieć LAN (kabel) lub WLAN (Wi-Fi).
Czy kontrola dostępu i monitorowanie ładowania są istotne dla sieci ładowania
W przypadku tworzenia sieci ładowania dla floty firmowej, warto wziąć także pod uwagę kwestię kontroli dostępu. Na co dzień z pojazdów wymagających ładowania ze źródła zewnętrznego korzystają pracownicy biura. Przeważnie ich pojazdy stoją na parkingu, na przypisanych miejscach, w godzinach pracy,. Ale również na tym samym parkingu zostawiają swoje pojazdy goście lub inni najemcy biur.
Wskazane jest zatem wyposażenie ładowarek w kontrolę dostępu, dzięki której korzystać z nich będą mogli tylko autoryzowani użytkownicy. Pomocny tu będzie tzw. CPMS (Charging Point Management System), który pozwala też na rejestrację sesji ładowania, generowanie raportów zużycia, a nawet, w razie potrzeby, sprzedaż prądu i fakturowanie, np. dla gości.
– Należy też pamiętać, że sieć ładowania warto projektować w oparciu o podejście perspektywiczne. Już na wstępie dobrze zaplanować instalację „do granic jej możliwości”, a tylko stopniowo dodawać do niej kolejne punkty ładowania – rekomenduje Kuba Jedliński. – W rozmowach z naszymi klientami zawsze potarzam, że w nikt w biurze nie instaluje tylko „jednego” punktu ładowania, za to każdy instaluje „pierwszy”. Takie spojrzenie fundamentalnie zmienia optykę.
Kiedy Dynamic Load Managemenet jest niezbędny
Przywołany przykład instalacji dla BMW bazuje na dostępnej mocy przyłączeniowej aż 200 kW, ale w praktyce dla wielu parkingów nawet taki zapas jest nieosiągalny, a ewentualne koszty zwiększenia mocy przyłączeniowej są olbrzymie. W praktyce rzadko dysponujemy mocą przekraczającą 240 kW, co więcej – znaczenie częściej nie mamy nawet zapasu 40 kW. Dynamic Load Management przydaje się w każdym z tych przypadków oraz we wszystkich scenariuszach pomiędzy tymi skrajnymi opcjami.
Przykładowo, dla zainstalowania dwóch punktów ładowania o mocy 22 kW każdy (wszystkie nowe modele samochodów elektrycznych mogą już ładować się z taką mocą), potrzebujemy aż 44 kW. Nie dość że nie często tyle mocy nie mamy, to już przy takich dwóch punkach trafiamy w bardzo drogą taryfę dystrybucyjną.
Jednym ze sposobów radzenia sobie w Polsce z tym ograniczeniem jest obniżanie mocy punktów ładowania, np. do 11, 7,4, a nawet do 3,7 kW. W efekcie samochody zawsze ładują się wolno, nawet wtedy, kiedy z innych ładowarek nikt nie korzysta. Natomiast właśnie Dynamic Load Management pozwala zwiększyć liczbę punktów ładowania i ich moc szczytową.
Przykładowo, na parkingu z dostępną mocą 240 kW (relatywnie bardzo duży zapas) da się zamontować tylko dziesięć punktów o mocy nominalnej 22 kW. Wykorzystując możliwości Dynamic Load Managemenet E.ON Drive, na tym samym parkingu można swobodnie zamontować między czterdzieści a pięćdziesiąt punktów. W takim wariancie, przy określonych warunkach technicznych, E.ON deklaruje, że górny limit wynosi sześćdziesiąt punktów o mocy nominalnej 22 kW.
– Zwiększenie liczby dostępnych punktów i efektywne wykorzystanie mocy to główne zalety tego systemu – podkreśla Kuba Jedliński.– Dodatkowo nasze rozwiązanie pozwala również znacząco oszczędzić koszty.
Czy Dynamic Load Manament się opłaca
E.ON Drive w Polsce dokonał wyliczenia, do którego przyjął koszty opłat dystrybucyjnych pięciu największych polskich operatorów systemów dystrybucyjnych (OSD), w taryfach dla biznesu (C11 dla mocy poniżej 40 kW, C21 dla mocy powyżej 40kW). Zaskakująco, ale dla punktów ładowania o mocy 22 kW, system Dynamic Load Management jest opłacalny kosztowo już dla dwóch punktów, a przewaga kosztowa rośnie lawinowo.
Miesięczny koszt utrzymania każdego punktu ładowania o mocy 22 kW waha się między 391 zł a 764 zł, i to bez względu na liczbę tych punktów. Przedział cenowy zależy od kosztów taryfy dystrybucyjnej zależnych od regionu w Polsce.
Dzięki swojemu systemowi, E.ON Drive może obniżyć koszty te koszty stałe do poziomu między 183 zł a 335 zł, a przedział również zależy od obowiązującej w regionie taryfy dystrybucyjnej. Mimo że oszczędności kosztów nie są kluczowym powodem, dla którego warto zastosować Dynamic Load Managemenet, żaden manager nie powinien przejść obojętnie obok takiej optymalizacji kosztowej.
Możliwości zainstalowania liczby punktów ładowania o mocy 22 kW oraz koszt ich utrzymania w taryfach dla biznesu (C11 i C21) warszawskiego Stoen Operatora, jednych z tańszych w Polsce, ilustruje poniższy wykres
– Zanim rozpoczniemy proces elektryfikacji floty, trudno jest nam sobie wyobrazić przewagę, jaką daje zastosowanie naszego systemu. Ale klienci biznesowi, dla których instalujemy i zarządzamy kilkoma lub kilkunastoma punktami ładowania jednocześnie, rozumieją naszą ofertę wręcz intuicyjnie – podsumowuje Kuba Jedliński.
Jaka przyszłość stoi przed eMobility
Obecnie wydaje się, że nie ma już możliwości odwrotu od unijnej polityki osiągnięcia neutralności klimatycznej. Takżeperspektywa zakazu sprzedaży samochodów z napędem spalinowym (w tym dostępnych wciąż hybryd typu plug-in) jest dla tej polityki kluczowa, ale również coraz bliższa. Niektórzy producenci deklarują, że ich portfolio stanie się w pełni elektryczne nawet przed 2035 rokiem. Prędzej czy późnej, każdy nowy samochód w firmowej flocie będzie potrzebował ładowarki.
Ładowanie biurowe nie zaspokoi całego popytu na energię, co wiadomo z obserwacji rynków tak zaawansowanych jak Dania czy Niemcy. Niemniej, ponieważ ładowanie w biurach (tzw. office charging, lub charge@work) jest kilka razy ważniejsze niż ładowanie w stacjach publicznych, warto przyglądać się rozwiązaniom eMobility dostępnym już na zachodnich rynkach.
Materiał partnera