Projekt EV4EU rozwija dwukierunkowe ładowanie
Projekt dwukierunkowego ładowania EV4EU Unii Europejskiej 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: Generacja I
Europejski projekt badawczy EV4EU zakończył się po czterech latach działania. Jego celem było opracowanie i przetestowanie rozwiązań umożliwiających pojazdom elektrycznym nie tylko zużywanie energii, ale także pełnienie roli elastycznych zasobów w systemie energetycznym – mianowicie dwukierunkowego ładowania. Do kluczowych wyników należy w pełni funkcjonalny prototyp stacji dwukierunkowego ładowania oparty na Combined Charging System (CCS) oraz bezpłatnie dostępne oprogramowanie open-source przeznaczone dla operatorów punktów ładowania. Projekt, sfinansowany przez UE w wysokości około dziewięciu milionów euro, był koordynowany przez portugalski instytut badawczy INESC-ID. W jego realizacji wzięło udział 16 partnerów projektowych oraz sześć partnerów wspierających.
W centrum projektu znajdował się koncept Vehicle-to-Everything (V2X). Ten ogólny termin obejmuje różne sposoby przekazywania energii z baterii pojazdu lub wymiany jej z innymi systemami, takimi jak Vehicle-to-Grid (V2G). W tym przypadku pojazd elektryczny dostarcza energię z powrotem do sieci publicznej, co może pomóc w zmniejszeniu szczytowych obciążeń lub wykorzystaniu nadmiaru energii odnawialnej później.
Vehicle-to-Home (V2H) odnosi się do zaopatrywania domu w energię z baterii pojazdu, na przykład gdy system fotowoltaiczny na dachu wytwarza niewiele energii. Vehicle-to-Building (V2B) dotyczy budynków komercyjnych lub publicznych. Z kolei Vehicle-to-Load (V2L) umożliwia zasilanie urządzeń elektrycznych bezpośrednio z pojazdu – takich jak narzędzia czy sprzęt kempingowy. Chociaż V2L również obejmuje wymianę energii, nie przyczynia się automatycznie do stabilności sieci.
Prototypy CCS i oprogramowanie otwarte
Kluczowym osiągnięciem technicznym projektu EV4EU jest opracowanie i pomyślne przetestowanie w pełni funkcjonalnego prototypu do dwukierunkowego ładowania prądem stałym, opartego na systemie Combined Charging System (CCS). Rozwiązuje to istotny problem niezbędny do szerszego wdrożenia tej technologii – możliwość przekazywania energii z powrotem przez istniejącą interfejs ładowania prądem stałym. Ponadto partnerzy stworzyli narzędzia o otwartym kodzie źródłowym, które umożliwiają operatorom punktów ładowania zarządzanie komunikacją zgodnie ze standardami dotyczącymi inteligentnego i dwukierunkowego ładowania.
Kontrola dostępnych baterii w pojazdach również odgrywała kluczową rolę. EV4EU badało, w jaki sposób wirtualna elektrownia mogłaby agregować i optymalizować różne elastyczne zasoby do wykorzystania na rynkach energetycznych. „Takie podejście może zwiększyć przychody, jednocześnie przynosząc bezpośrednie korzyści użytkownikom”, powiedział koordynator projektu Hugo Morais. Jednak wymaga to, aby pojazdy były podłączone we właściwych momentach oraz aby ich właściciele zapewnili wystarczającą elastyczność w procesach ładowania i rozładowywania.
Cztery projekty pilotażowe w całej Europie
Partnerzy projektu przetestowali swoje rozwiązania w Portugalii, Słowenii, Grecji i Danii. W Portugalii punkty ładowania jednokierunkowe i dwukierunkowe zostały zintegrowane m.in. w budynkach mieszkalnych i obiektach publicznych. Demonstracja pokazała średnie obniżenie kosztów ładowania dla gospodarstw domowych o 8,6 procent, a także wzrost integracji energii odnawialnej o nawet 21,9 procent.
W Słowenii nacisk położono na wirtualne elektrownie oraz lokalne platformy rynkowe w budynkach biurowych i szkolnych. Testy potwierdziły dodaną wartość rozwiązań V2X w porównaniu z czystym inteligentnym ładowaniem, które kontroluje jedynie moment zużycia energii. W Atenach w Grecji partnerzy sprawdzali elastyczne umowy na dostawę mocy oraz dynamiczne sygnały cenowe w celu ograniczenia przeciążenia i wysokich zapotrzebowań na energię w miejscach publicznego ładowania. Tymczasem demonstracja w Danii umożliwiła zarządzanie grupami pojazdów na parkingach. Algorytmy sterujące miały na celu zmniejszenie nierównowag fazowych oraz poprawę lokalnego wykorzystania energii odnawialnej.
Akceptacja użytkowników pozostaje kluczowa
Oprócz możliwości technicznych, EV4EU badał również modele biznesowe, ramy regulacyjne oraz potrzeby użytkowników pojazdów. Stwierdza teraz, że ładowanie dwukierunkowe może pełnić rolę opcji elastyczności jedynie wtedy, gdy zapewnione zostaną wymagania mobilności użytkowników i uwzględniony proces starzenia się baterii. Odpowiednie algorytmy sterujące mogą optymalizować procesy ładowania i rozładowywania, aby ograniczyć dodatkowe obciążenie baterii.
Wyniki pokazują, że V2X wykracza poza pojedyncze technologie pojazdów i ładowania: wymagana jest skoordynowana komunikacja, odpowiednie modele rynkowe oraz zachęty dla uczestników. Projekt dostarcza sprawdzone podejścia techniczne oraz praktycznych wskazówek w tym celu. Kolejnym krokiem jest wdrożenie takich rozwiązań na większą skalę, z uwzględnieniem odpowiednich warunków sieci krajowej i rynkowych.