Мережа на межі можливостей: вузьке місце для депо електричних вантажівок?

У міру зростання флотів вантажівок на електричних акумуляторах ємність електромережі стає одним із найбільших обмежень для зарядки на складах — не лише в Німеччині, а й у всій Європі та на інших великих логістичних ринках. Оператори флотів все частіше отримують однакову пораду: якомога раніше налагодити співпрацю з місцевим оператором електромережі. У нещодавньому інтерв’ю для electrive професор Мюнхенського технічного університету Маркус Лінкамп назвав одне з «дійсно важливих запитань» таким: „Як швидко логістичні склади можуть забезпечити собі підключення до електромережі чи скоригувати рівень постачання електроенергії?“

Це ставить операторів систем розподілу електроенергії в центр процесу переходу. Вони повинні задовольняти зростаючий попит від теплових насосів, інфраструктури для зарядки електромобілів, дата-центрів та об’єктів відновлюваної енергетики, водночас зберігаючи стабільність мережі. Електроенергетична мережа розподілу Німеччини є надзвичайно фрагментованою – там існує понад 860 операторів систем розподілу, що робить її корисним прикладом для вивчення складнощів координації оновлень мережі з метою електрифікації транспорту.

Щоб краще зрозуміти їхню точку зору, Electrive поспілкувався з одною з компаній, які вже застосовують нові підходи. Netze BW, один із найбільших операторів мереж розподілу електроенергії в Німеччині, наразі тестує зарядку електроавтомобілів, сумісну з електромережею, у логістичних центрах через свій пілотний проєкт FlexCharge BW („Лабораторія електромереж для електроавтомобілів“), про який ми вперше повідомляли у травні. У цих польових випробуваннях беруть участь дві логістичні компанії на південному заході Німеччини. Через кілька місяців після початку проєкту ми зустрілися з двома керівниками проєкту – докторкою Катрін Вальц та Надіне Айзінгер – щоб обговорити останні досягнення. Ось їхні відповіді:

* * *

NETZlabor E-Lkw вже запущений: на якому етапі знаходяться чотири учасницькі об’єкти – і які частини проєкту вже функціонують у реальних умовах?

Ми зараз знаходимося в середині фази польових тестів. У всіх чотирьох локаціях ми збираємо дані про процеси заряджання та роботу в реальних умовах. Це створює основу, яка дозволяє нам краще зрозуміти процеси заряджання в повсякденній логістиці, а також розробляти та тестувати системи заряджання, орієнтовані на електромережу. Одночасно ми працюємо над цифровими інструментами та процесами для розумного поєднання електромережі та логістики в майбутньому.

Найважливіше для нас полягає у наступному: ми не тестуємо в ідеалізованих лабораторних умовах, а там, де технологія мусить нарешті довести свою ефективність – у щоденній діяльності транспортних компаній. Таким чином ми можемо рано виявити, що працює на практиці, а де потрібні корективи.

Яка проблема виявилася найбільшою практичною перешкодою протягом перших кількох тижнів: технології, обмін даними, операційні процеси логістичних операторів чи координація між зацікавленими сторонами?

Найбільшою перешкодою є координація двох дуже різних систем: електромережі та логістичних операцій. Питання полягає у тому, як змінювати час заряджання відповідно до умов мережі, не порушуючи роботу флоту. Розробка рішення, яке задовольнить обидві вимоги, є основною метою проекту.

Отже, центральне питання звучить так: як нам гнучко керувати часом заряджання, не порушуючи поточну діяльність транспортної компанії? Саме над цим ми зараз працюємо – з метою створення рішення, яке буде як технічно справедливим, так і практичним для щоденного використання.

Чи можете ви вже на основі початкових результатів оцінити, наскільки в практиці існує часова гнучкість для заряджання електричних вантажівок?

Початкові аналізи показують, що між прибуттям транспортних засобів, процесом заряджання та їх подальшим використанням утворюються певні часові проміжки, що дає можливість для гнучкого керування процесом заряджання. У деяких випадках здається можливим перенести процеси заряджання на ніч чи збільшити потужність заряджання протягом цих періодів. Однак для роблення остаточних висновків ще занадто рано.

Чи спостерігали ви вже ситуації, коли заряджання, орієнтоване на електромережу, дозволяло використовувати більше транспортних засобів чи збільшувати їхню здатність до заряджання без негайної необхідності оновлення електромережі?

Наразі ми досліджуємо, наскільки гнучко можна зміщувати процеси заряджання, та приводимо ці можливості у відповідність із періодами найвищого попиту на електроенергію в місцевій електросистемі. Ці періоди залежать від регіону електросистеми та місцезнаходження логістичної компанії. Початкові аналізи свідчать про наявність можливостей для збільшення потужностей заряджання під час періодів меншої навантаженості електросистеми або високого обсягу постачання місцевої відновлюваної енергії.

Чи будуть ці результати підтверджені на практиці, покаже полевий тест, який розпочнеться у вересні.

Наскільки стійкими є графіки заряджання, орієнтовані на електросистему, до реальних перешкод, таких як затримка транспортних засобів чи зміна маршруту в останню хвилину?

У принципі, системи керування зарядкою, які вже є на ринку, можуть швидко реагувати на зовнішні сигнали – такі як ціни на електроенергію, зміни маршрутів у останню хвилину чи обмеження потужності. Тому ці системи є ідеальними для впровадження графіків зарядки, орієнтованих на мережу.

Водночас для нас важливо, щоб операційні процеси логістичних операторів функціонували надійно. Саме тому ми проводимо польові випробування з графіками зарядки, які узгоджуються щонайпізніше за день до початку. Крім того, ми перевіряємо, чи можна на практиці ефективно впроваджувати й графіки, повідомлені раніше.

Проєкт включає один склад та операції у кількох місцях: які відмінності існують у графіках зарядки, орієнтованих на мережу, у цих двох структурах?

За наявності одного депо процеси заряджання зазвичай можна відстежувати та керувати досить легко. Натомість компанія з кількома пунктами базування має більше можливостей для гнучкого планування та розподілу процесів заряджання між різними локаціями. Однак координація ускладнюється зі збільшенням кількості транспортних засобів, маршрутів, точок заряджання та умов електромережі.

Вирішальним фактором є не лише кількість пунктів базування та розмір флоту. Важливу роль відіграє також ступінь цифровізації операційних процесів та відповідна електромережева зона. Чим краще ці фактори взаємодіють, тим точніше можна керувати процесами заряджання у відповідності до умов електромережі та з практичної точки зору.

У компанії Spedition Stickel важливу роль відіграють також фотовольтаїка, запланована система зберігання енергії в батареях та динамічні тарифи на електроенергію. Наскільки добре можна поєднати вигідні ціни на електроенергію, місцеве виробництво енергії та поточну ситуацію в мережі?

Саме це ми хочемо з’ясувати під час наших полевих випробувань цієї осені. Вперше ми на практиці досліджуємо, як можна одночасно враховувати ці три фактори – вигідні ціни на електроенергію, місцево вироблену енергію та відповідну ситуацію в місцевій електромережі.

Розумію, отже, нам доведеться бути терплячими. Але яка ваша думка: чи є заряджання, орієнтоване на мережу, переважно тимчасовим рішенням для подолання періоду до розширення мережі – чи може воно також значно зменшити потребу у нових мережевих мощностях у довгостроковій перспективі?

Заряджання, орієнтоване на мережу, не замінює її розширення. Розширення мережі залишається ключовою передумовою для електрифікації вантажних перевезень. Водночас заряджання, орієнтоване на мережу, може допомогти ефективніше використовувати існуючу мережеву інфраструктуру у довгостроковій перспективі.

Наприклад: якщо кілька електромобілів на акумуляторах залишаються у логістичному складі на ніч, не всі транспортні засоби потребують негайного повного заряджання. Ті автомобілі, які не знадобляться до наступного ранку, можуть бути заряджені пізніше або при скоригованих рівнях потужності – наприклад, коли мережа менш перевантажена або є велика кількість відновлюваної енергії. Це забезпечує прогнозованість операцій, полегшує навантаження на мережу та дозволяє краще використовувати існуючі мощності.

Яку інформацію DSO та логістичні компанії повинні обмінюватися в реальному часі у майбутньому, щоб такі моделі стали масштабованими – і на якому етапі знаходяться технічні стандарти та інтерфейси?

З точки зору DSO особливо важливим є надійний прогноз очікуваної потреби логістичних компаній у електроенергії – тобто передбачення того, коли та наскільки багато енергії знадобиться на певному об’єкті. На основі цього компанії у майбутньому зможуть отримувати від нас як від DSO графік: гнучкі специфікації щодо підключення до мережі, які відповідають конкретній ситуації в мережі.

Ключовим є те, що ця інформація має обмінюватися цифровим способом та якомога автоматичніше. Лише тоді заряджання, орієнтоване на мережу, зможе надійно функціонувати у більшому масштабі.

Яку початкову тезу ви сформулюєте на основі поточного прогресу проекту? Іншими словами: що, на вашу думку як у оператора електромереж, потрібно зробити для прискорення розвитку інфраструктури зарядки для електроавтомобілів у вантажних депо?

Наша початкова теза полягає у тому, що електрифікація дорожнього вантажного транспорту не досягне успіху лише завдяки розширенню інфраструктури. Вирішальним фактором є інтелектуальна взаємодія між електромережею та логістикою. Чим швидше обидві сторони приведуть свої процеси у відповідність, тим швидше можна буде створити нові потужності та ефективно ними скористатися.

Багато місцевих органів влади та логістичних компаній бояться, що електрифікація зазнає невдачі через недостатню потужність з’єднання до мережі в промислових зонах, де розташовані депо. Чи можете ви зрозуміти цю турботу, і як ви реагуєте як оператор електромереж?

Так, ця турбота є зрозумілою. Флоти вантажівок на електротягу можуть мати високі вимоги до потужності, а розширення електромережі вимагає часу. Водночас існують додаткові шляхи вирішення проблеми між ситуацією „ще неможливо сьогодні“ та повністю розширеною мережею. Саме тут і входить у гру FlexCharge BW: ми досліджуємо, як можна краще використовувати існуючі потужності мережі за допомогою розумного заряджання – що дозволяє компаніям почати електрифікацію раніше та з більшою передбачуваністю.

Початковий досвід також показує, що деяким логістичним компаніям потрібна менша потужність підключення, ніж спочатку припускалося. Тому варто з самого початку враховувати управління заряджанням, управління енергією та екологічно ефективний дизайн інфраструктури заряджання.

Наша мета як DSO є чіткою: нам потрібні і те, і інше – розширення мережі з орієнтацією на майбутнє, та інтелектуальні рішення, які дозволяють ефективно використовувати існуючу інфраструктуру. Лише завдяки поєднанню цих факторів можна швидше та надійніше досягти розвитку мобільності вантажівок на акумуляторному паливі.

Докторе Вальц, пані Айзінгер – дуже дякуємо за розмову!

* * *

Тиждень теми зарядки електровантажівок пропонує спеціалізовані статті, подкасти та відео на цю тему з 20 по 26 липня 2026 року. Усі матеріали можна знайти тут.