Projekt UE EV4EU promuje dwukierunkowe ładowanie.

Projekt unijny EV4EU dotyczący dwukierunkowego ładowania zakończył swoją działalność po czterech latach. Partnerzy opracowali między innymi prototyp dwukierunkowego ładowania typu CCS oraz oprogramowanie open-source przeznaczone dla operatorów stacji ładowania. Cztery projekty demonstracyjne pokazują, w jaki sposób samochody elektryczne mogą przyczynić się do zwiększenia elastyczności systemu energetycznego.

Zdjęcie: Gen-I

Europejski projekt badawczy EV4EU zakończył swoją działalność po czterech latach trwania. Celem było opracowanie i przetestowanie rozwiązań, które umożliwią pojazdom elektrycznym nie tylko pobieranie energii, ale także wykorzystywanie ich jako elastycznych zasobów w systemie energetycznym. Innymi słowy: dwukierunkowe ładowanie. Do najważniejszych wyników należy funkcjonalny prototyp stacji ładowania dwukierunkowego opartej na standardzie CCS oraz oprogramowanie dostępne bezpłatnie dla operatorów punktów ładowania. Projekt, który otrzymał wsparcie od UE w wysokości około dziewięciu milionów euro, był koordynowany przez portugalski instytut badawczy INESC-ID. W projekcie wzięło udział 16 partnerów projektowych oraz sześć partnerów współpracujących.

W centrum uwagi znajdował się koncept Vehicle-to-Everything (V2X). Ten ogólny termin obejmuje różne sposoby odzyskiwania energii z baterii pojazdu lub wymiany jej z innymi systemami, takimi jak Vehicle-to-Grid (V2G). W tym przypadku samochód elektryczny dostarcza prąd z powrotem do sieci publicznej. Może to na przykład pomóc w złagodzeniu szczytów obciążenia lub wykorzystaniu nadmiaru energii pochodzącej z odnawialnych źródeł w odpowiednim momencie.

Vehicle-to-Home (V2H) oznacza zaopatrywanie domu w energię z baterii pojazdu, na przykład gdy własna instalacja fotowoltaiczna dostarcza niewiele prądu. W przypadku Vehicle-to-Building (V2B) chodzi o budynki przemysłowe lub publiczne. Vehicle-to-Load (V2L) z kolei umożliwia bezpośrednie zaopatrywanie urządzeń elektrycznych z pojazdu – na przykład narzędzi lub wyposażenia kempingowego. V2L stanowi zatem również formę wymiany energii, ale nie służy automatycznie do poprawy funkcjonowania sieci.

Prototyp CCS i otwarty oprogramowanie

Kluczowym osiągnięciem technicznym projektu EV4EU jest opracowanie i udane przetestowanie w pełni funkcjonalnego prototypu do dwukierunkowego ładowania prądem stałym, opartego na systemie Combined Charging System (CCS). Projekt ten zajmuje się ważnym elementem niezbędnym do szerszego zastosowania tej technologii, a mianowicie odzyskiwaniem energii poprzez ustandaryzowany interfejs ładowania prądem stałym. Ponadto partnerzy stworzyli narzędzia open-source przeznaczone dla operatorów punktów ładowania, aby umożliwić komunikację opartą na standardach dotyczących inteligentnego i dwukierunkowego ładowania.

Rola kluczowa odgrywała również kontrola dostępnych baterii pojazdowych. EV4EU badało, w jaki sposób wirtualna elektrownia może łączyć i optymalizować różne elastyczne zasoby, aby wykorzystać je na rynkach energii. „Taki podejście może przynieść wyższe dochody, a jednocześnie przynieść bezpośrednie korzyści użytkownikom”, mówi koordynator projektu Hugo Morais. Warunkiem jest jednak to, aby pojazdy były podłączone w wymaganym momencie, a ich właściciele zapewnili wystarczająco dużą swobodę działania podczas procesów ładowania i rozładowywania.

Cztery projekty pilotażowe w Europie

Partnerzy projektu przetestowali swoje rozwiązania w Portugalii, Słowenii, Grecji i Danii. W Portugalii punkty ładowania jednokierunkowe i dwukierunkowe zintegrowano m.in. w budynkach mieszkalnych i placówkach publicznych. Demonstrator pokazał średnie obniżenie kosztów ładowania w gospodarstwach domowych o 8,6 procent oraz wyższą o do 21,9 procent integrację energii odnawialnych.

W Słowenii w centrum uwagi znalazły się wirtualne elektrownie oraz lokalne platformy handlowe umieszczone w budynkach biurowych i szkolnych. Eksperymenty potwierdziły dodatkową korzyść z technologii V2X w porównaniu z czystym ładowaniem inteligentnym, przy którym kontrolowany jest jedynie moment pobierania prądu. W greckich Atenach partnerzy testowali elastyczne umowy na dostawę mocy oraz dynamiczne sygnały cenowe, aby ograniczyć przeciążenia i wysokie wymagania energetyczne w publicznych miejscach ładowania. Z kolei duński demonstrator sterował grupami ładowarek na parkingach. Algorytmy regulacyjne miały w tym celu zmniejszyć asymetrie fazowe oraz poprawić lokalne wykorzystanie energii odnawialnej.

Akceptacja użytkowników pozostaje kluczowa

Oprócz możliwości technicznych EV4EU badał również modele biznesowe, ramy regulacyjne oraz potrzeby użytkowników pojazdów. Dlaczego? Ponieważ ładowanie dwukierunkowe może pełnić rolę opcji elastyczności tylko wtedy, gdy zapewniona zostanie pożądana mobilność użytkowników, a jednocześnie uwzględniony zostanie proces starzenia się baterii. Odpowiednie algorytmy sterujące mogą optymalizować procesy ładowania i rozładowywania w taki sposób, aby ograniczyć dodatkowe obciążenia dla baterii.

Wyniki pokazują, że V2X wykracza poza pojedyncze technologie pojazdów i ładowania: potrzebna jest skoordynowana komunikacja, odpowiednie modele rynkowe oraz zachęty dla zaangażowanych stron. Projekt dostarcza w tym celu sprawdzone podejścia techniczne oraz praktyczne wnioski. Kolejnym krokiem jest wdrożenie takich rozwiązań na większą skalę, z uwzględnieniem lokalnych warunków sieciowych i rynkowych.