Większość rozmów o vehicle-to-grid zaczyna się od sieci publicznej i posuwa do wewnątrz. Niemieckie konsorcjum badawcze przez trzy lata przekonywało, że ciekawa granica leży znacznie bliżej: to sieć prądu stałego wewnątrz fabryki.
DCI4Charge — przemysłowy prąd stały do ładowania — właśnie się zakończył, a jego partnerzy twierdzą, że mają sprawdzoną w praktyce koncepcję połączenia przemysłowej sieci prądu stałego, infrastruktury ładowania i samochodów elektrycznych w jeden zintegrowany system energetyczny.
Straty na konwersji, których nikt nie liczy
Coraz więcej zakładów przemysłowych ma już wewnętrzne sieci prądu stałego, bo bardzo wiele z tego, co w nich pracuje, z natury działa na prądzie stałym: napędy, roboty, fotowoltaika, magazyny energii. Zwykły punkt ładowania kompletnie to ignoruje. Pobiera z budynku prąd przemienny i przetwarza go na stały dla samochodu — choć zakład zazwyczaj wcześniej i tak przetworzył prąd stały na przemienny, żeby go w ogóle podać.
„Jeśli podłączymy infrastrukturę ładowania bezpośrednio do wewnętrznej sieci prądu stałego przedsiębiorstwa, unikniemy tych objazdów”, mówi Dietmar Hölderle z Fraunhofer IPA. To samo połączenie działa potem w drugą stronę — deklarowanym celem projektu jest „wykorzystanie pojemności akumulatorów pojazdów jako wirtualnej baterii i wygładzenie szczytów poboru”.
To właśnie odwrócenie kierunku jest komercyjnie interesującą połową. Firmowy parking to flota dużych akumulatorów, która stoi bez ruchu przez cały dzień — dokładnie wtedy, gdy ustalają się opłaty za moc umowną zakładu przemysłowego.
Co faktycznie zbudowano
Konsorcjum dostarczyło cztery powiązane elementy:
- Model elektryczny sieci prądu stałego wraz z infrastrukturą ładowania
- Programowy system zarządzania energią, który planuje ładowanie i rozładowywanie
- Wtórną regulację napięcia, utrzymującą stabilność sieci prądu stałego, gdy pojazdy przyjeżdżają i odjeżdżają
- Przetwornice DC/DC od Fraunhofer IISB, które dopasowują napięcie sieci zakładowej do potrzeb akumulatora pojazdu, zapewniając przy tym bezpieczną izolację galwaniczną między obiema stronami
Wymóg izolacji to ta mało efektowna inżynieria w samym sercu sprawy. Podpięcie akumulatora samochodu do sieci elektrycznej fabryki bez separacji galwanicznej nie przejdzie żadnej analizy bezpieczeństwa.
Kto za tym stoi
| Rola | Organizacja |
|---|---|
| Koordynator | Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe |
| Badania | Fraunhofer IPA, Fraunhofer IISB |
| Partnerzy przemysłowi | Ambibox, Eaton, Weidmüller i inni |
| Finansowanie | Niemieckie Federalne Ministerstwo Gospodarki i Ochrony Klimatu, numer 01MV23005A-E |
Projekt trwał od 2023 do 2026 roku.
Co to zmienia dla europejskich flot
Ładowanie w bazach i w miejscu pracy jest dziś tym punktem, w którym elektryfikacja europejskich flot robi się droga, a kosztem rzadko bywa sama energia. Jest nim przyłącze sieciowe: zakład, który chce w nocy naładować trzydzieści dostawczaków, potrzebuje często większej mocy niż jego własny proces produkcyjny, a rozbudowę wycenia się w latach tak samo jak w euro.
Dwukierunkowe ładowanie wewnątrz zakładu atakuje ten problem z drugiej strony. Jeśli szczyt udźwigną zaparkowane pojazdy, przyłącze nie musi. Przez to DCI4Charge jest mniej opowieścią o V2G, a bardziej o nakładach inwestycyjnych.
Ramy regulacyjne przesuwają się równolegle. Niemcy przepisują zasady sieciowe dotyczące hubów ładowania i ładowania dwukierunkowego i warto uczciwie powiedzieć, że o tym, czy firma może to zrobić, decydują dziś przepisy, a nie przetwornice. Zademonstrowana koncepcja to nie produkt, a konsorcjum żadnego nie ogłosiło.