Jak domowe ładowarki do samochodów elektrycznych wpływają na rentowność fotowoltaiki i sieć energetyczną?

Czy ładowanie pojazdów elektrycznych w domu sprawi, że ludzie będą bardziej skłonni do zakupu samochodu elektrycznego? 

Ludzie kupują samochody elektryczne z różnych powodów. Wielu chce uniknąć gwałtownie rosnących cen gazu, a litr paliwa w niektórych miejscach w Europie osiąga nawet 2 euro. Inni kupują samochód elektryczny, aby prowadzić bardziej zrównoważony styl życia, a może po prostu dlatego, że jest to świetna zabawa. Duża część tego rosnącego trendu jest jednak napędzana przez przepisy. Do 2030 r. w Belgii¹ i Szwecji² nie będzie już można kupować samochodów z silnikami spalinowymi, co ostatecznie stanie się prawdą w wielu innych krajach.³

Obecnie ludzie zdają sobie sprawę z ogromnych korzyści płynących z korzystania z domowej ładowarki do samochodów elektrycznych podłączonej do systemu fotowoltaicznego. Możesz napełnić swój samochód elektryczny energią słoneczną wyprodukowaną w domu, więc nie tylko ładujesz za mniej, ale akumulator samochodu zawsze pozostaje pełny i gotowy do jazdy, bez konieczności jazdy na stację benzynową w celu zatankowania. Ponadto, ładujesz w bardziej zrównoważony sposób i oszczędzasz więcej, dzięki dotacjom na ładowarki do pojazdów elektrycznych i ekologicznym ulgom podatkowym.

Co należy wziąć pod uwagę przed zakupem domowej ładowarki do pojazdów elektrycznych? 

Po pierwsze, należy sprawdzić u certyfikowanego instalatora energii słonecznej, czy infrastruktura domowa ma minimalną pojemność do obsługi ładowarki EV. Należy również pamiętać, że w większości krajów firmy energetyczne wystawiają rachunki w zależności od wielkości przyłącza elektrycznego. Tak więc, w zależności od regionu, jeśli musisz zwiększyć przepustowość przyłącza domu, aby umożliwić ładowanie pojazdów elektrycznych, możesz zostać obciążony dodatkowymi opłatami w miesięcznym rachunku za energię. Jest to dodatek do podstawowej ceny energii elektrycznej za kWh i miesięcznej opłaty za utrzymanie (również w kWh) za dystrybucję energii przez sieć.

Jak rosnąca popularność pojazdów elektrycznych wpływa na zużycie energii elektrycznej w domu? 

Podczas gdy zużycie energii różni się w zależności od kierowcy i modelu samochodu, ładowanie pojazdów elektrycznych zwykle stanowi całkiem spory wydatek. Ładowanie typowego akumulatora pojazdu elektrycznego o pojemności 50-100 kWh przy przeciętnym użytkowaniu może pochłaniać nawet 50% zużycia energii w domu, a według BCG może "prowadzić do wzrostu od 20% do 50% energii elektrycznej zużywanej przez przeciętne gospodarstwo domowe".⁴

Wzrost liczby ładowanych pojazdów elektrycznych powoduje większe szczyty popytu. Firmy energetyczne, aby zapewnić równowagę sieci podczas szczytowych obciążeń, próbują ograniczyć konsumpcję, podnosząc stawki za szczytowe zapotrzebowanie. W wielu regionach odchodzi się od pomiarów netto, w których za każdą kWh energii słonecznej wprowadzonej do sieci otrzymuje się kredyt o wartości kWh, więc rekompensata jest równa stawkom za energię elektryczną. Zamiast tego przyjmuje się systemy taryf gwarantowanych, co oznacza, że właściciele systemów fotowoltaicznych otrzymują kredyt pieniężny za wartość energii. Wartość ta jest jednak dynamiczna i może być wyższa lub niższa od kosztów detalicznych. W Belgii, na przykład, właściciele systemów otrzymują niższe opłaty kompensacyjne za każdą kWh energii słonecznej wprowadzonej do sieci.

Takie regulacje skłaniają właścicieli domów na całym świecie do poszukiwania sposobów na optymalizację zużycia energii. Niektórzy zmieniają swoje nawyki i ładują swoje samochody w ciągu dnia, korzystając z niższych taryf. Inni mogą zacząć ładować magazyn, podgrzewać wodę lub uruchamiać zmywarkę w ciągu dnia.

W jaki sposób ładowanie za pomocą ładowarki EV SolarEdge pomaga właścicielom systemów solarnych zwiększyć oszczędności? 

Kiedy ludzie wracają do domu pod koniec dnia, zwykle podłączają samochód i ładują go przez noc. Ponieważ wszyscy inni robią to samo, wszyscy nieuchronnie płacimy wyższe stawki za energię elektryczną w godzinach szczytu, w wielu regionach mniej więcej od 16:00 do 23:00. Problem polega na tym, że w godzinach szczytowego zapotrzebowania, gdy zużycie energii elektrycznej przez pojazdy elektryczne jest wysokie, nie ma produkcji energii słonecznej. W ciągu dnia jest jednak odwrotnie: produkcja energii fotowoltaicznej jest wysoka, co zazwyczaj oznacza niższe stawki za energię. Ponieważ jednak niewiele osób uruchamia urządzenia domowe lub ładuje swoje pojazdy elektryczne w ciągu dnia, istnieje wiele niewykorzystanej energii słonecznej, z której większość jest wprowadzana do sieci przez właścicieli domów.

Ładowarka EV SolarEdge to inteligentna ładowarka do samochodów elektrycznych, która umożliwia ładowanie pojazdu za pomocą energii słonecznej z modułów lub energii słonecznej zgromadzonej w magazynie energii, lub obu. Korzystając z ładowarki SolarEdge EV jako zintegrowanej części ekosystemu SolarEdge Home, właściciele systemów fotowoltaicznych zwiększają wydajność zużycia energii w całym domu oraz maksymalizują rentowność i oszczędności. To znacznie więcej niż tylko zasilanie samochodu elektrycznego czystą energią słoneczną produkowaną w domu. Dzięki SolarEdge Home otrzymujesz kompletny plan efektywnego wykorzystania energii, który spełnia potrzeby konsumpcyjne Twojej rodziny.

Jak opisano w PV Magazine, podczas ładowania za pomocą ładowarki EV SolarEdge w ciągu dnia energia słoneczna jest traktowana priorytetowo dla domu, a wszelkie dostępne nadwyżki energii słonecznej są kierowane do samochodu, dzięki czemu nie trzeba ładować z sieci. Wieczorem w godzinach szczytu, ładowanie pojazdu elektrycznego ma pierwszeństwo przed innymi urządzeniami - które z kolei są ustawione tak, aby korzystały ze zmagazynowanej energii słonecznej lub w ciągu dnia. Pozwala to zmniejszyć roczne wydatki na energię elektryczną i zrównoważyć koszt ładowania. Intuicyjna aplikacja mobilna mySolarEdge zapewnia ważne informacje i pozwala śledzić i kontrolować całą tę magię. Właściciele domów mogą zaplanować godziny ładowania EV lub ustawić samochód tak, aby ładował się z PV, gdy występuje wystarczająca nadwyżka generacji z PV.

Wierzymy, że w przyszłości będziesz w stanie zrobić jedno i drugie: zaplanować czas, w którym będziesz potrzebować samochodu, a następnie wskazać, że Twój samochód elektryczny powinien ładować się z nadmiaru energii fotowoltaicznej - a w razie potrzeby uzupełnić energię z sieci - a Twój samochód będzie gotowy na czas. System uwzględni produkcję PV w domu, wzorce zużycia energii, prognozy pogody i stawki za media. Obliczy najlepszy czas na naładowanie samochodu - albo z energii słonecznej, albo czekając na naładowanie samochodu, aż będziesz miał wystarczającą ilość zmagazynowanej nadwyżki energii z PV. Jeśli spodziewana jest burza, system może opóźnić ładowanie pojazdu elektrycznego do czasu, aż zabezpieczona będzie wystarczająca ilość energii dla całego domu. Będziesz także mógł automatycznie zaplanować ładowanie pojazdu elektrycznego z sieci po najniższych stawkach za energię elektryczną.

Jak uniknąć przeciążenia domowego systemu zasilania podczas ładowania pojazdu elektrycznego? 

Przy wykładniczym tempie wdrażania pojazdów elektrycznych, przeciążenie domowego systemu elektrycznego stanowi duży problem. Gdy żadne urządzenia nie są używane, zużycie energii w typowym gospodarstwie domowym w stanie ustalonym wynosi około 200 watów. Wyobraźmy sobie teraz, że wszyscy są w domu: światła są włączone, ładowarka do laptopa zużywa 80-100 watów. Grzejnik to około 2000 watów, kuchenka mikrofalowa to kolejne 1000 watów, dodaj inne urządzenia, a zużycie szybko wzrośnie.

Twój samochód elektryczny potencjalnie ładuje się prądem do 32 amperów. Pomnożone przez 230 V daje to ponad 7000 watów, a następnie pomnożone przez trzy (potencjalne 3*35-amperowy bezpiecznik główny) daje 22 000 watów - tyle zużywa Twój samochód elektryczny. Biorąc pod uwagę, że połączenie 3-fazowe pozwala na zużycie do 24,15 kW (3x35-amperów), pozostawia to miejsce tylko na minimalne zużycie przed szybkim osiągnięciem punktu przeciążenia. Dlatego podłączenie samochodu do ładowania bez inteligentnego systemu zarządzania energią może potencjalnie spowodować przepalenie głównego bezpiecznika!

W tym miejscu przedstawiamy naszą ładowarkę EV jako integralną część ekosystemu SolarEdge Home. Możesz ładować za pomocą fotowoltaiki w ciągu dnia i zawsze masz możliwość uzupełnienia jej zmagazynowaną energią słoneczną w magazynie energii.

Po podłączeniu pojazdu elektrycznego po zachodzie słońca obciążenia są zarządzane i priorytetyzowane automatycznie. System zmniejsza zużycie energii przez urządzenia domowe i uwalnia wystarczającą moc ładowania pojazdów elektrycznych, co chroni dom przed przeciążeniem. Urządzenia są zaprogramowane tak, aby działały w różnym czasie w ciągu dnia lub na zmagazynowanej energii słonecznej w nocy, w oparciu o wzorce zużycia i potrzeby.

Jeśli posiadasz system zasilania awaryjnego, jesteś zabezpieczony nawet podczas dłuższej przerwy w dostawie prądu. Wystarczy naładować akumulator pojazdu z modułów fotowoltaicznych, energii zmagazynowanej w magazynie energii lub z obu źródeł jednocześnie, aby mieć wystarczającą ilość energii na podróż do sklepu spożywczego.

Jak szybki rozwój pojazdów elektrycznych wpływa na sieci energetyczne? 

Większość infrastruktury elektrycznej używanej obecnie na całym świecie została zbudowana w latach 1950-1970, kiedy ludzie jeździli wyłącznie samochodami benzynowymi i zużywali znacznie mniej energii elektrycznej. Tamtejsze sieci energetyczne nie zostały zaprojektowane z myślą o utrzymaniu ogromnego wzrostu liczby pojazdów elektrycznych, którego jesteśmy świadkami, i ogromnego zużycia energii elektrycznej, gdy miliony pojazdów elektrycznych ładują się w tym samym czasie. Wyobraźmy sobie całe dzielnice, w których wieczorem ludzie podjeżdżają pod swoje podjazdy swoimi w pełni elektrycznymi samochodami, podłączając je do ładowania. Stwarza to poważny problem dla sieci energetycznych, które i tak są już przeciążone. Według IEA "rosnąca popularność pojazdów elektrycznych może przeciążać sieci dystrybucyjne i wymagać modernizacji lokalnych sieci energetycznych, takich jak wymiana transformatorów i wzmocnienie kabli"⁶. Sytuacja ta będzie się tylko pogarszać wraz z wykładniczym wzrostem liczby pojazdów elektrycznych, która do 2030 r. ma osiągnąć 40 milionów.⁷

Aby utrzymać szybki wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną i osiągnąć bardziej niezawodne sieci, wymagana byłaby znaczna rozbudowa infrastruktury. Jej budowa zajęłaby dużo czasu i pociągnęłaby za sobą ogromne koszty, co nie jest możliwe do zrealizowania w krótkim czasie. Konieczne byłoby zbudowanie nowych wież energetycznych i stacji transformatorowych, które są niezwykle kosztowne. Takie transformatory są niezbędne do obniżenia wysokiego napięcia biegnącego przez linie wysokiego napięcia, dzięki czemu energia elektryczna nadaje się do użytku domowego. Ponadto, nowe linie energetyczne i kable musiałyby zostać ułożone lub wprowadzone pod ziemię, co również jest niezwykle kosztowne.

Jeśli mam samochód służbowy lub otrzymuję zwrot kosztów ładowania pojazdu elektrycznego, jak łatwo jest obliczyć kwotę ładowania za pomocą ładowarki EV SolarEdge? 

W wielu miejscach ludzie jeżdżą samochodami służbowymi i otrzymują od pracodawcy kartę, której mogą używać na stacjach ładowania, dzięki czemu firma płaci za energię. Jeśli zdecydujesz się zainstalować domową stację ładowania pojazdów elektrycznych, będziesz potrzebować ładowarki, z która łatwo skomunikować się z zwenątrz, oraz funkcji umożliwiającej rozliczenia.

SolarEdge planuje udostępnić te funkcje w swojej ładowarce EV. Właściciele systemów, po opłaceniu miesięcznego rachunku za energię elektryczną, będą mogli wygenerować szczegółowy raport ładowania pojazdów elektrycznych za pośrednictwem aplikacji mySolarEdge, wyeksportować go i wysłać do pracodawcy w celu uzyskania zwrotu kosztów.

W przyszłości planujemy zaoferować inną metodę rozliczeń za pośrednictwem protokołu komunikacji solarnej OCPP, który opracowaliśmy jako zastrzeżony serwer, który integruje naszą ładowarkę EV z aplikacją mySolarEdge, umożliwiając łatwe aktualizacje floty.

Inną opcją, która będzie obsługiwana przez ładowarkę EV SolarEdge, jest tag RFID do uwierzytelniania indywidualnych użytkowników na stacjach ładowania używanych przez kilku kierowców. System identyfikuje użytkownika i odpowiednio podsumowuje historię ładowania dla każdego identyfikatora. Oferujemy również opcję generowania rejestrów ładowania pojazdów elektrycznych zgodnie z unijnym standardem MID - standardem wymaganym przez niektóre firmy do zwrotu kosztów pracownikom.

W jaki sposób ładowarka EV SolarEdge i cały ekosystem będą wspierać przyszłe trendy? 

Ludzie już dziś kupują duże magazyny do przechowywania zielonej energii w domu. Ale w miarę jak korzystanie z pojazdów elektrycznych stanie się jeszcze bardziej powszechne, zyskamy ogromną baterię na kółkach. Będziesz mógł podłączyć swój samochód i zasilać swój dom za pomocą akumulatora samochodowego - na przykład podczas awarii zasilania. Jest to rozwiązanie dwukierunkowe, więc w przypadku awarii sieci energetycznej będziesz mógł naładować swój samochód z modułów słonecznych.

Będzie jak oddychający organizm w kompletnym ekosystemie zarządzania energią, w którym wszystko działa jednocześnie. Niezależnie od tego, czy korzystasz z trybu rezerwowego, czy ładujesz się z sieci, zużycie energii i przeciążenie są zarządzane automatycznie. Trendy V2G (vehicle-to-grid) i V2H (vehicle-to-home) obejmują technologie, które umożliwią nam przesyłanie energii z samochodu do domu i z samochodu do sieci. To jest przyszłość, a w SolarEdge jesteśmy już zajęci opracowywaniem tego typu produktów, które pomogą obniżyć nasze rachunki za energię i zapewnią realne rozwiązania w zakresie zabezpieczenia energii w razie potrzeby.