Technologie a společnost
Elektromobil může sloužit i jako bateriové úložiště. Pomůže tak stabilizovat síť i ceny elektřiny
Elektromobilů i v složité době rychle přibývá: v loňském roce se na celém světě prodalo přibližně 6,75 milionu, což znamenalo meziroční nárůst o 108 %. I při zohlednění velkého propadu v roce 2020 v důsledku covidové pandemie jde o slušný výsledek. Výrazného nárůstu loni dosáhla i Evropa, kde se prodej elektromobilů zvýšil z 10 % v roce 2020 na 17 % v roce 2021 (prodalo se 2,3 milionu elektromobilů). Právě v Evropě nyní dochází k nejrychlejšímu rozvoji infrastruktury typu vehicle-to-grid (V2G), která umožňuje elektromobilům vracet akumulovanou energii zpátky do sítě.
Výrobci elektrické energie musejí v souvislosti s rozvojem elektromobility (a samozřejmě nejen s ním) řešit neustále rostoucí poptávku a zároveň musejí stabilizovat své sítě tam, kde se do nich nárazově dostává nadprůměrné množství energie z obnovitelných zdrojů. Pro tyto společnosti tak mohou elektromobily hrát důležitou roli pojízdných baterií, které se z jejich sítí nejen nabíjejí, ale je možné z nich rovněž čerpat energii zpět, zvláště tehdy, když poptávka převyšuje nabídku.
Debaty o významu a realizovatelnosti takové technologie nejsou zdaleka nové a i přesto, že se názory na ni stále různí, začaly již velké automobilky jako Volkswagen, Nissan či Hyundai vyrábět elektromobily, které mohou obousměrné nabíječky používat. Ty jsou do jisté míry obdobnou technologií, jako je tzv. vehicle-to-home, tedy propojení elektromobilu s domácností, jíž může v případě potřeby dodávat elektřinu, například během výpadku proudu. Tuto technologii aktuálně propaguje například automobilka Ford svým novým modelem F-150 Lightning.
Nic zbrusu nového
Vraťme se však k počátkům technologie V2G. Je tomu již 25 let, co expert v oblasti energetiky a životního prostředí z University of Delaware Willett Kempton a ekonom Steve Letendre z Green Mountain College načrtli koncept interakce mezi elektromobily a systémem elektrického napájení. Tato dvojice spolu s Timothym Lipmanem z University of California, Berkeley, a Alecem Brooksem ze společnosti AC Propulsion tehdy položila základy. Jejich původní představa byla, že vozidla parkující v garážích budou mít obousměrné, počítačem řízené připojení k elektrické síti, která jim bude energii dodávat, ale bude ji od nich moci i přijímat. Kempton a Letendre v práci, kterou v roce 1997 uveřejnil časopis Transportation Research, popsali, jak by baterie z elektromobilů mohla napájet domácnosti během nouzových situací. Jejich text však vedle nadějí vyvolal i obavy z rychlejšího opotřebování baterie. Tyto obavy v následujících letech rozvoj této technologie poněkud přibrzdily.
Zmíněná společnost AC Propulsion ještě o pár let dříve přišla s konceptem dvoumístného sportovního vozu s názvem Tzero, který umožňoval obousměrné nabíjení. Jednalo se však pouze o možnost nabít baterii jiného elektromobilu v případě nouze, nikoli o možnost dodávat elektřinu do distribuční sítě.
Dalším historickým mezníkem byl rok 2011, kdy v USA zahájily spolupráci University of Delaware a energetická společnost NRG Energy z New Jersey. Vzešlo z ní první komerční nasazení technologie V2G. Toto partnerství však trvalo pouhé čtyři roky.
Vyplatí se to
V posledních letech začalo podobných pilotních projektů přibývat: v Evropě, USA, Číně, Japonsku nebo Jižní Koreji. Ve Spojeném království v současné době probíhají zajímavé experimenty ve vybraných předměstských lokalitách, kde jsou na domech nainstalovány nabíječky, které umožňují připojit elektromobil během odběrových špiček a dodáním elektřiny do sítě zajistit její stabilitu. Majiteli vozu je pak za tuto službu připsána na účet odpovídající finanční částka.
Další obdobné testy běží například v Kodani nebo v New Yorku. Žádný z těchto pilotních projektů se však dosud nerozvinul do rozsáhlejší komerční podoby. Tento stav by se však mohl brzy změnit. Obavy z předčasného opotřebení baterie dodávkami elektřiny do sítě totiž postupně mizejí. Přispěla k tomu i loňská studie Hety Gandhiové a Andrewa Whitea z University of Rochester. Ti modelovali ekonomičnost provozu V2G a zjistili, že náklady spojené s degradací baterií jsou minimální. Podle jejich zjištění se navíc náklady na bateriový provoz během let výrazně snížily: z více než 1 000 USD za kilowatthodinu v roce 2010 na přibližně 140 USD v roce 2020.
Nizozemský příklad
Příkladem dynamického rozvoje infrastruktury obousměrného nabíjení je nizozemské město Utrecht. V něm od roku 2016 působí společnost We Drive Solar, která se velkou měrou zasloužila o tamní rozvoj této nabíjecí technologie. Firma dnes disponuje vozovým parkem čítajícím přes 200 elektromobilů různých značek a modelů – většinou se jedná o vozy Renault Zoe, Tesla Model 3, Hyundai Kona a Hyundai Ioniq 5. Právě posledně jmenovaný model, kterého má společnost 25 kusů, umožňuje obousměrný tok elektřiny. Jde o sériové vozy s upraveným softwarem, které Hyundai vyrábí v malých sériích. V dohledné době však korejská automobilka plánuje učinit z této technologie standard.
Zmíněné elektromobily Hyundai v době místní špičky posílají elektřinu do sítě a jejich baterie se dobíjejí mimo špičku. Díky informačnímu systému, který průběžně sleduje stav elektrické sítě i rozpis jízd, tak řidiči v momentě zahájení jízdy neztrácejí ani kilometr na dojezdu. Nemusí to tak na první pohled vypadat, ale tato každodenní „výpomoc“ v Utrechtu opravdu pomáhá udržovat ceny elektřiny na relativně přijatelné úrovni.
Do tamního systému V2G byla již dokonce zapojena i umělá inteligence. Ta shromažďuje data a vytváří sektorové mapy, v nichž třídí údaje o typech bydlení, množství vozidel v dané lokalitě a podobně. Algoritmus pak pomůže vybrat nejlepší místa pro instalaci nových obousměrných nabíjecích stanic. Pobídky k těmto instalacím již navíc město začlenilo i do svých desetiletých smluv s provozovateli nabíječek.
Fakt, že V2G berou nejen v Utrechtu, ale v celém Nizozemsku velmi vážně, potvrdila v roce 2019 účast nizozemského krále Willema-Alexandera na slavnostním zahájení provozu první obousměrné nabíjecí stanice – právě v Utrechtu.
Utrecht má nyní 800 obousměrných nabíječek. Navrhla a vyrobila je domácí, nizozemská firma NieuweWeme. Je však zcela zřejmé, že město jich bude brzy potřebovat mnohem více. Pokud totiž bude elektromobilů i nadále rychle přibývat a jejich nabíjení bude lokálně nevyvážené, tedy bude-li se v určité části města v určitém čase nabíjet příliš mnoho elektromobilů, může snadno dojít k přetížení tamních elektrických transformátorů a kolapsu sítě. Obousměrné nabíjení je proto do budoucna nadějí, že se toto riziko podaří minimalizovat.
Foto: We Drive Solar
