Samochód elektryczny – szansa czy zagrożenie

W obecnym roku na ulicach polskich miast pojawiły się pierwsze samochody elektryczne produkowane seryjnie. Na razie traktowane są wyłącznie jako ciekawostka i wyraz nowej mody na promowanie rozwiązań ekologicznych.
 
Należy jednak wziąć pod uwagę to, że w większości krajów Unii Europejskiej odnotowuje się istotny przyrost liczby aut elektrycznych. Przykładowo irlandzki operator ESB Networks szacuje, iż w 2020 r. w Irlandii samochody elektryczne będą stanowić ok. 10% pojazdów, tj. ok. 250 tys. sztuk. W Danii organizacja Danish Energy Association przewiduje, że w 2025 r. udział aut zasilanych energią elektryczną wyniesie ok. 25% (ok. 600 tys.) i będą one zużywać rocznie ok. 3,2 TWh.

Przyjmując, że w Polsce w tym czasie użytkowanych byłoby ok. 10% takich pojazdów (czyli ok. 1,6 mln), to zużycie roczne wzrosłoby o ok. 3 – 5 TWh.

Nocne ładowanie – potrzebna motywacja

Oczywiście z punktu widzenia operatora systemu przesyłowego nie jest obojętne, czy to zwiększone zużycie przypadnie na szczyt zapotrzebowania, czy też będzie stanowić wypełnienie doliny nocnej. Zwiększenie zużycia w okresie nocnym jest kluczowe z punktu widzenia bilansowania systemu elektroenergetycznego w związku z generacją wiatrową, której udział w kolejnych latach będzie się zwiększał, a przypadku której istnieje ograniczone zapotrzebowanie. Obrazuje to rysunek (Przykładowa charakterystyka dobowej zmienności zapotrzebowania na moc w KSE). 

Zatem auta elektryczne (zakładając ich istotną liczbę na rynku) mogą wpłynąć na funkcjonowanie krajowego systemu elektroenergetycznego. Jeśli jednak podstawowym okresem ładowania samochodów elektrycznych byłaby noc, złagodzono by problem zagospodarowania energii elektrycznej produkowanej w nocy przez elektrownie wiatrowe. Dlatego potrzebny jest taki system motywacyjny dla użytkowników samochodów elektrycznych, który skłoni ich do ładowania akumulatorów swoich aut elektrycznych w nocy zamiast w dzień. Oczywistym czynnikiem determinującym będzie oczywiście cena energii elektrycznej, a właściwie pełen koszt jej zakupu (wraz z opłatami za jej dostarczenie). Aby to funkcjonowało prawidłowo, konieczne jest istotne zróżnicowanie cen pomiędzy okresami dnia i nocy, a szczególnie obniżenie ceny energii po zmroku. Należy oczekiwać działań w tym zakresie ze strony sprzedawców, którzy powinni przygotować stosowną ofertę dla właścicieli aut elektrycznych, zwłaszcza mając na uwadze fakt, że odbiorca korzystający z samochodu elektrycznego podwoi swoje zużycie.

Należy również podkreślić rolę samochodów elektrycznych jako magazynu energii. Przyjmuje się, że ta forma magazynowania będzie miała w przyszłości największy potencjał rozwoju. Magazyn ten może być wykorzystany np. w gospodarstwie domowym jako rezerwowe źródło zasilania bądź jako sposób świadczenia usługi systemowej na rzecz operatora przesyłowego bądź dystrybucyjnego (przy dużej liczbie takich „magazynów”). Obecnie są już realizowane na świecie pilotażowe projekty w zakresie technologii vehicle to grid – V2G, których celem jest optymalizacja pracy systemu elektroenergetycznego.

Aspekty ekologiczne

Istotne jest również znaczenie ekologiczne samochodu elektrycznego dla ograniczania emisji CO₂. W przeciwieństwie do nowoczesnych pojazdów z silnikiem spalinowym, których emisja wynosi ok. 130 g/km, auto elektryczne posiada „emisję zerową”. W krajowej realiach należy jednak uwzględnić proporcjonalną emisję źródeł wytwórczych, które zapewniają „paliwo” do auta elektrycznego. Zakładając jednakże, że samochód elektryczny wykorzystuje przede wszystkim energię uzyskaną ze źródeł odnawialnych (np. z wiatru), staje się on bezkonkurencyjnym ekologicznym liderem, zwłaszcza że znacząco ogranicza tzw. niską emisję, która ma duży wpływ na zanieczyszczenie powietrza w aglomeracjach miejskich.

Ważna jest również inna ekologiczna cecha tych samochodów, a mianowicie bardzo niska emisja hałasu. Na tyle niska, że obecnie niektóre z elektrycznych aut wyposażane są w specjalne systemy elektroniczne emitujące dźwięk sygnalizujący poruszający się pojazd.

Biorąc to wszystko pod uwagę, PSE Operator uwzględnia rolę samochodów elektrycznych w realizowanym obecnie projekcie Smart Grid, a tym samym w przyszłym inteligentnym systemie elektroenergetycznym. W ramach tego przedsięwzięcia przewiduje się współpracę przede wszystkim z operatorami systemów dystrybucyjnych oraz dostawcami technologii, które przyczynią się do racjonalnego wdrożenia technologii korzystania z aut elektrycznych, w tym z jednostkami badawczymi, posiadającymi kompetencje w tym zakresie.

Konieczna będzie również współpraca z jednostkami samorządu terytorialnego oraz Urzędem Regulacji Energetyki. W ramach tych działań przewiduje się szereg inicjatyw wspierających racjonalną budowę infrastruktury ładowania samochodów elektrycznych oraz rozpowszechnianie wykorzystania aut elektrycznych, zwłaszcza w dużych aglomeracjach miejskich.

Działania związane z rozwojem infrastruktury samochodów elektrycznych i ich popularyzacją są jednymi z elementów prowadzonego przez PSE Operator projektu „Smart Grid”. Wśród opracowywanych w związku z tym zagadnień są również te dotyczące prac nad inteligentną siecią przesyłową, w tym nad systemami zapewniającymi możność obserwacji stanu sieci NN. Przedmiotem projektu jest również obszar zagadnień dotyczących zarządzania popytem i (DSR) w oparciu o nowy model opomiarowania rynku, a także wprowadzenie rozwiązań umożliwiających wykorzystanie źródeł generacji rozproszonej do zarządzania systemem elektroenergetycznym. Zasadniczym celem PSE Operator tych wszystkich działań jest zapewnienie większego bezpieczeństwa funkcjonowania KSE.

dr Henryk Majchrzak, prezes PSE Operator