Розділення процесу заряджання для скорочення витрат, радять флотам електричних вантажівок у Fraunhofer
Коли у квітні 2023 року було запущено проект «Transportation in Charge», ситуація з електрифікацією вантажних перевезень виглядала зовсім інакше: на той час ні Mercedes-Benz eActros 600, ні MAN eTGX ще не були доступні на ринку – а отже, німецькі виробники не випускали вантажних електроавтомобілів великої потужності для дальніх перевезень. У результаті існував мінімальний попит на інфраструктуру зарядки, призначену для вантажівок із величезними акумуляторами ємністю близько 600 кВт·год.
Фінансуваний Німецьким федеральним міністерством економіки та кліматичних дій проект «Transportation in Charge» (TiC) спочатку зосередився на фундаментальних дослідженнях, вивчаючи, як можна розробити концепції планування інфраструктури зарядки для комерційних батарейних електромобілів у промислових зонах та хабах вантажних перевезень. Основним принципом було те, що транспортні компанії не повинні діяти ізольовано, а натомість мають застосовувати спільні підходи, що у цьому контексті має велике значення.
Через три роки проект TiC завершився. Він дозволив тісно супроводжувати впровадження перших вантажних електроавтомобілів високої потужності з Німеччини та відповідної інфраструктури зарядки, співпрацюючи з такими практичними партнерами, як Behrens Group та Rhenus Home Delivery, що експлуатують електричні комерційні автомобілі. Тепер керівник проекту Сьонке Штюрманн та його колега Карл Глеклер з Інституту технологій виробництва та передових матеріалів Фраунгофера (IFAM) поділилися основними результатами проекту з electrive.
Однією з основних передумов дослідження є те, що промислові зони та вузли вантажних перевезень є своєрідними двигунами електрифікації вантажних перевезень. Адже саме тут розташовані склади логістичних компаній, а також центри розподілу та виробничі об’єкти підприємств. Оснащення таких місць інфраструктурою для заряджання дозволяє електромобілям з акумуляторними двигунами заряджатися вночі або під час завантаження та розвантаження, що зменшує залежність від громадських станцій заряджання.
Підключення до мережі: вузьке місце для станцій заряджання вантажівок
Однак промислові зони також становлять значні перешкоди для впровадження інфраструктури зарядки – особливо щодо підключень до електромережі. Без належного середньовольтного підключення ультраблизькі зарядні пристрої можна використовувати лише за наявності спеціалізованих сонячних систем та акумуляторних батарей. Відповідно, рекомендації щодо дій, опубліковані наприкінці проекту – які можна завантажити тут – покладають відповідальність на операторів електромереж: «вони відіграють центральну роль, адже електрифікація логістичних флотів може бути розширена лише за умови наявності достатньої пропускної здатності мереж у комерційних та логістичних зонах».
Внаслідок цього логістичні компанії та транспортні хаби не можуть просто придбати електричні вантажівки, не забезпечивши одночасно необхідні можливості для заряджання — і вони покладаються на операторів електромереж для цього. «Електрифікація великих флотів вантажівок можлива лише тоді, коли ми розглядаємо промислові зони як цілісну систему. Ключем є рання та скоординована співпраця між компаніями, операторами електромереж та муніципалітетами — лише технічні рішення недостатні», — пояснює Штюрманн.
Водночас компанії, які планують включити електроавтоперевізники до своїх флотів, повинні усвідомлювати, що не існує універсального рішення щодо інфраструктури зарядки; кожен випадок потрібно оцінювати окремо. Необхідна потужність зарядки визначається з урахуванням способу використання транспортного засобу та часу його простою: якщо стандартна нічна зарядка на складі зазвичай вимагає 50–100 кВт, то інтенсивні перевезення можуть потребувати 200–350 кВт. Також на ранньому етапі необхідно враховувати можливості електромережі та умови на місці. У розглянутих практичних прикладах довелося використовувати з’єднання середньої напруги та зарядні станції постійного струму з можливістю гнучкого розширення.
Проєкт TiC також розглядав питання про те, як можна розподілити значні капітальні витрати на розширення мереж та обладнання для зарядки між кількома зацікавленими сторонами. Дослідження проєктом можливостей спільної зарядки – тобто сумісного використання інфраструктури зарядки на промислових територіях – виявилося переломним моментом. Цей підхід детальніше описаний у спеціалізованому посібнику та юридичній думці, які можна завантажити з веб-сайту TiC.
Спільна зарядка як інструмент для зниження витрат
„Інфраструктура спільної зарядки – це не просто теоретичне поняття, а ключовий інструмент для зниження витрат, полегшення навантаження на мережу та прискорення електрифікації автопарків. Передумовами є чіткі правові рамки, прозорі ролі та довіра між усіма зацікавленими сторонами“, — наголошує Штюрманн.
Кейс-стаді з проекту TiC демонструє, що продаж електроенергії для зарядки третім сторонам може знизити загальні витрати операторів флоту: якщо у базовому сценарії флот із десяти електроавтоперевізників – з терміном володіння п’ять років та щорічною пробігом 60 000 км на автомобіль – коштує близько 352 859 євро (порівняно з 367 974 євро для дизельних автомобілів), то ці витрати знижуються до 336 903 євро при включенні додаткових продажів електроенергії третім сторонам. Це прискорює досягнення точки беззбитковості, але вимагає ретельної координації прав на доступ та контрактних умов. До речі, Fraunhofer IFAM зазвичай вважає, що ціна електроенергії для зарядки близько 30 центів/кВт·год достатня для досягнення беззбитковості порівняно з дизельними вантажівками, навіть без спільного використання зарядних станцій.
«Наші аналізи реальних операційних даних чітко показують: електричні вантажівки сьогодні є надійними та можуть бути економічно доцільними. Ті, хто інтегрує інфраструктуру зарядки, управління енергією та стратегію флоту в єдине ціле, створюють основу для сталої трансформації», — підсумовує Штюрманн.