Održivi transport i optimizacija u potrošnji energije

Predstavljamo

Foto: Privatna arhiva Dragan Buaca

Urbanizacija i održivost

Istraživanja pokazuju da će se do 2050. godine još 2,5 milijarde ljudi doseliti u gradove, što će biti najveća migracija stanovništva u istoriji čovečanstva do sada. Ona će izazvati ogroman pritisak na gradove, posebno na prostor kojeg će biti sve manje, dok će očekivanja u komforu biti sve veća. Gradski planeri će taj pritisak morati da rešavaju uvođenjem regulativa o kontroli saobraćaja, podsticanjem građana na korišćenje električnih vozila u gusto naseljenim gradskim zonama, ali i u optimizovanju upotrebe energije, posebno električne energije.

Energija i transport su dva osnovna stuba ovih transformacija i potrebno je da obe oblasti pretrpe ozbiljno prilagođavanje kako bi pratile demografski i ekonomski rast, ali bez povećanja zagađenja životne sredine. Upravo su optimizacija u potrošnji energije i održivi transport prilike koje kompanije, poslovni lideri i kreatori globalnih politika moraju da iskoriste kako bi povećali životni komfor stanovništva širom planete, istovremeno pružajući veću efikasnost, ali i očekivani i ekonomski napredak. Četvrta industrijska revolucija pruža odličnu priliku da se to i ostvari.

Način transporta se menja

U nastojanju da smanje promet i optimizuju vožnju automobilom, neke vlade uvele su na putevima saobraćajne trake za vozila sa većim brojem putnika (HOV-high-occupancy vehicle) u kojima je dozvoljeno kretanje vozilima sa dva ili više putnika. HOV trake daju snažan podsticaj za prevoz većeg broja putnika automobilom, smanjujući vreme i troškove putovanja (Ride-sharing). Ovakav način transporta ubrzano se razvija, sa procenama da će do 2030. godine više od 25 odsto svih pređenih kilometara u svetu biti na ovaj način, što je porast od 4 odsto u odnosu na danas.

Sa druge strane, zbog razvoja tehnologije i ekoloških subvencija, cena električnih vozila postaje sve niža, tako da će i ona postati sve pristupačnija građanima. Činjenica je da će troškovi upotrebe električnih vozila po kilometru pređenog puta vrlo brzo biti znatno niži od troškova upotrebe vozila sa unutrašnjim sagorevanjem i da će rast njihove upotrebe dovesti do smanjenja zagađenja, ali i manjeg broja saobraćajnih nezogda. Vrlo konzervativna predviđanja govore da će do kraja sledeće decenije svaki treći prodati automobil u svetu biti na električni pogon.

Schneider Electric je prepoznao ove trendove i kako bi ostvarila ambiciju da postigne neto nultu operativnu emisiju ugljenika do 2030. godine, kompanija se pridružila inicijativi The Climate Group # EV100 kojom je obuhvaćena i zamena 14.000 kompanijskih automobila električnim vozilima. U Schneider Electric-u veruju da je električna energija budućnost mobilnosti, te je želja kompanije da pokaže da se za 10 godina može brzo postići zadati obim električnih vozila u sopstvenom voznom parku.

Sve navedeno je samo nagoveštaj šta će se dešavati u vrlo bliskoj budućnosti. Uskoro ćemo na putevima sretati autonomna vozila (AV), ali i vozila na električni pogon koja su deo voznih parkova javnih službi i velikih kompanija koja će postati deo svakodnevnog života.

U isto vreme se menja i način proizvodnje, distribucije i upotrebe energije

Globalna evolucija u razvoju energetskih sistema sve više se okreće ka izvorima koji su čistiji, decentralizovani, sa energijom koja se generiše, skladišti i distribuira bliže krajnjim korisnicima i za to koristi obnovljive izvore energije i nove tehnologije skladištenja te energije. Istovremeno, tehnologija će omogućiti kupcima i operaterima elektroenergetskog sistema da kontrolišu gde, kada i kako se električna energija koristi i iz kojih izvora se dobija. Ovo će otvoriti nove poslovne modele u proizvodnji, distribuciji i upotrebi električne energije, a kako će upotreba vozila na električni pogon i potreba za energijom za njihovo punjenje biti sve veća, jasno je da je transport jedna od ključnih karika u razvoju ovih modela. Ovi trendovi imaju potencijal da se međusobno nadopunjuju i da aktivno doprinesu da se upotreba energije i transport učine održivim, a gradovi u kojima živimo postanu pametniji.

Foto: Schneider Electric

Dobra infrastruktura mreže elektropunjača je polazna tačka održivosti

Infrastruktura mreže elektropunjača treba da se razvija duž autoputeva, ali i u blizini čvorišta ključnih saobraćajnica i stanica javnog prevoza. Ovo je bitno iz tri razloga: prvi je da bi se ispunila potreba za trenutnom potražnjom resursa za punjenje električnih automobila. Drugi je da se elektropunjači učine dostupnim, ali i lakim za pronalaženje, a treći da se promoviše upotreba električnih vozila za javne i privatne potrebe.

Potrebno je da elektropunjači budu kompatibilni sa različtim tipovima električnih vozila, ali i da mogu da ponude brzo ili standardno punjenje, u zavisnosti od lokacije na kojoj se nalaze. Na primer, brzi punjači se postavljaju na parkinzima ili lokacijama na kojima zadržavanje traje kraće (benzinske stanice, autoputevi itd) i za koje su korisnici spremni da plate skuplje troškove punjenja. Sa druge strane, standardni punjači se postavljaju na lokacijama na kojima je zadržavanje duže, period punjenja je duži, ali su i niži ili besplatni troškovi punjenja (javne garaže, hoteli, tržni centri, poslovne zgrade i slično).

Schneider Electric može da ponudi oba tipa punjača, brze i standardne. Danas u Evropi postoji oko 100.000 punktova za punjenje električnih vozila koje je isporučio Schneider Electric. Kada govorimo o Srbiji i Crnoj Gori, do sada je ugrađeno oko 100 elektro punjača.

Pametna mreža elektropunjača koja omogućava uštedu i održivost

Kada je infrastruktura elektropunjača instalirana, sledeći izazov je povezati sve elektropunjače na elektroenergetski sistem, tako da njihovo korišćenje bude lako i održivo. Za operatere elektroenergetskih sistema velika mreža postavljenih elektropunjača predstavlja odličnu priliku da prodaju više električne energije potrošačima. Ipak, novi, moderni tipovi elektropunjača povezani u elektroenergetsku mrežu, daju mogućnost da se poveća efikasnost te mreže, uz novi pristup u korišćenju samih elektropunjača.

Analizom potreba vozača električnih automobila za punjenjem vozila dolazi se do zaključka da se vozila pune energijom najšešće tri puta u toku dana, u jutarnjim časovima, u vreme pauze za ručak i u večernjim (noćnim) satima. Iz tog razloga, investiranje u pune energetske kapacitete (očekivanu jednovremenu snagu) za priključenje svakog elektropunjača na mrežu je vrlo skupo i neisplativo, jer se svaki elektropunjač ne koristi u punom kapacitetu tokom celog dana. Mnogo pragmatičniji pristup je ulaganje u sistem elektropunjača koji imaju mogućnost skladištenja energije u sopstvenim baterijskim modulima.

Baterijski moduli ovakvih elektropunjača mogu da se napune tokom dana kada mreža nije opterećena ili noću (kada je i cena kWh niža), a vozači će svoje automobile puniti direktno sa mreže ili iz baterijskog modula, u zavisnosti šta je u tom trenutku jeftinije za njih. Stanica za punjenje električnih vozila može biti programirana tako da se bira period punjenja njenog baterijskog modula kada je tarifa najpovoljnija tokom dana, ali i da se potrošaču omogući da svoje vozilo napuni po najpovoljnijoj ceni, takođe u zavisnosti od dela dana u kome ga puni.

Upravo je Schneider Electric, kao globalni lider u digitalnoj transformaciji upravljanja energijom i rešenjima koja omogućuju automatizaciju na svim nivoima poslovanja, prepoznao ove trendove i razvio sveobuhvatno rešenje koje se zove EcoStruxure. Radi se o platformi koja istovremeno pruža potpunu kibernetičku sigurnost i ono što današnjim sistemima vrlo često nedostaje – kompletnu analitiku, praćenje i izveštavanje na svim nivoima, koja omogućava upravljanje ovakvim složenim sistemima za punjenje električnih vozila.

Upotreba zelenih izvora energije i povratak viškova energije u mrežu

Koncept upotrebe elektropunjača sa sopstvenim baterijskim modulima i mogućnost izbora kada i sa kog izvora će se baterijski moduli puniti, značajno utiču na uštede u izgradnji infrastrukture elektroenergetske mreže i izvora napajanja, jer se smanjuje potreba za izgradnjom novih resursa (prenosna mreža, transformatorske stanice itd). Sa druge strane, organizacije sa velikim voznim parkovima koje koriste električna vozila mogu koristiti solarnu energiju ili energiju vetra, tako što će baterijske module u sopstvenim elektropunjačima napuniti preko solarnih panela instaliranim na krovovima svojih objekata. Na ovaj način se za pokretanje električnih vozila koristi čista zelena energija.

Pametne stanice za punjenje električnih vozila, za punjenje sopstvenih baterijskih modula, mogu koristiti energiju iz mreže, ali i sunčevu i energiju vetra, u zavisnosti kako uslovi dozvoljavaju. Korišćenjem naprednih softverskih rešenja i veštačke inteligencije moguće je energiju skladištenu u baterijskim modulima vratiti u mrežu ako je to potrebno. Zaključujemo da će pametne stanice za punjenje električnih vozila biti tačke priključene u elektroenergetskoj mreži koje će doprinositi održavanju stabilnosti i pomagati u balansiranju potreba u elektroenergetskom sistemu.

U budućnosti možemo očekivati da će i električna vozila postati decentralizovane tačke u elektroenergetskom sistemu koje će biti u mogućnosti da preko pametnih elektro punjača vrate energiju skladištenu u svojim baterijama nazad u elektroenergetsku mrežu. Vozači će tako biti u mogućnosti da, recimo, svoja vozila pune noću u sopstvenim garažama po ceni noćne tarife za stambene objekte, a da tokom dana deo energije skladištene u baterijama vozila koja im nije potrebna vrate u mrežu po komercijalnoj ceni. Na tržištima koja to budu dozvoljavala, električna vozila će praktično postati fleksibilne energetske tačke u sistemu, „baterije na točkovima” sposobne da slobodno raspolažu energijom koju poseduju.

Dobar primer je pilot projekat pokrenut u Danskoj, gde su Enel i Nissan razvili prvi vehicle-to-grid commercial hub. Ovim projektom električna vozila su u stanju da vrate u mrežu energijiu u vrednosti od oko 1.500 € na godišnjem nivou i na taj način pomognu izbalansiranost sistema.

Priredila: Tamara Zjačić

Tekst je objavljen u novom broju Magazina Energetski portal ODRŽIVI TRANSPORT, septembar-novembar, 2020.