Elektrické vozidlá sa v európskom kontexte dlhodobo prezentujú ako kľúčový nástroj na znižovanie emisií v doprave. Nová vedecká analýza však naznačuje, že ich potenciál siaha podstatne ďalej než len k nahradeniu áut so spaľovacími motormi.

Výskum publikovaný v odbornom časopise Joule ukazuje, že elektromobily by sa mohli stať dôležitou súčasťou energetickej infraštruktúry ako mobilné batérie, ktoré by boli schopné ukladať prebytočnú energiu a vracať ju späť do siete v čase špičky.

Takýto prístup by mohol pomôcť stabilizovať elektrizačné sústavy, ktoré v Európe čoraz viac čelia tlaku rastúceho podielu obnoviteľných zdrojov. Tie sú síce ekologické, no zároveň nestabilné, keďže výroba zo slnka či vetra závisí od počasia. Práve elektromobily by podľa vedcov mohli vyrovnávať tieto výkyvy a zároveň priniesť ekonomické benefity.

„Ľudia dlhodobo diskutujú o tom, či sú elektrické vozidlá skutočne ekologické a udržateľné, keďže veľká časť elektriny stále pochádza z fosílnych palív,“ vysvetľuje hlavný autor štúdie, energetický inžinier Ziyou Song. „Zároveň sa elektrizačná sústava snaží vyrovnať s prerušovanými a nepredvídateľnými obnoviteľnými zdrojmi, ako sú solárna a veterná energia.“

Kľúčom k riešeniu oboch problémov je technológia známa ako vehicle to grid, teda V2G. Ide o softvérové riešenie, ktoré umožňuje obojsmernú komunikáciu medzi nabíjacími stanicami a elektrickou sieťou. Na rozdiel od dnešného štandardu, kde energia prúdi iba zo siete do vozidla, V2G umožňuje aj opačný tok. Elektromobily tak môžu energiu nielen čerpať, ale aj vracať späť v čase zvýšeného dopytu.

V praxi si však V2G vyžaduje špeciálnu infraštruktúru. Základom sú bidirekčné nabíjačky, ktoré umožňujú obojsmerný tok energie medzi vozidlom a sieťou. Keď je v sieti prebytok energie, napríklad počas slnečných dní s vysokou produkciou fotovoltiky, elektromobily sa nabíjajú za nižšie ceny.

Naopak, počas večerných špičiek dokážu časť energie vrátiť späť, čím znižujú potrebu zapájania fosílnych zdrojov. Celý proces riadi softvér, ktorý optimalizuje časy nabíjania aj spätného dodávania energie.

horanandbirdsolar.au

Simulácie ukázali prekvapivý výsledok

Aby vedci zistili, ako by V2G fungovalo v praxi, vytvorili detailný model založený na dátach z oblasti San Francisco Bay v USA. Hoci ide o americký región, výsledky sú aplikovateľné aj na európske podmienky, v ktorých sa očakáva podobný rast elektromobility aj obnoviteľných zdrojov.

Výskumníci analyzovali vývoj počtu elektromobilov, rozšírenie solárnych panelov a správanie používateľov pri nabíjaní. Model pracoval s horizontom až do roku 2045 a porovnával dva scenáre modernizácie siete. Prvý počítal s okamžitou modernizáciou infraštruktúry vrátane transformátorov a vedení, druhý s postupným zavádzaním zmien.

„Výsledky ma prekvapili,“ priznáva Song. „Optimálnym riešením je modernizovať energetický systém čo najskôr.“

Ak by sa sieť modernizovala okamžite, každý nabíjací bod by musel generovať len približne 0,11 až 0,17 eura denne, aby pokryl náklady na technológiu V2G. Ak modernizáciu siete odložíme na neskôr, náklady na prevádzku nabíjacieho bodu vyskočia až desaťnásobne, z necelých 20 centov na viac ako 1,50 eura denne.

Fontech/Škoda (úprava redakcie)

Situáciu môžeme prirovnať k autu. Buď teraz zaplatíš 50 € za výmenu oleja (proaktívna, okamžitá modernizácia), alebo o rok zaplatíš 2 000 € za nový motor, lebo si ten starý zadrel (odložená modernizácia). Tých 0,15 € vs. 1,50 € je matematické vyjadrenie toho, že prevencia je v energetike drasticky lacnejšia než riešenie havárie.

„Najprv musíme modernizovať energetickú sústavu, aby zvládla príchod elektromobilov,“ zdôrazňuje Song. „Až potom môžeme škálovať V2G podľa potreby. To je kľúčové posolstvo.“

Model zároveň naznačuje výrazné environmentálne prínosy. V období rokov 2030 až 2045 by sa mohli emisie oxidu uhličitého znížiť až o približne 59 200 ton ročne. Celkové finančné prínosy z uhlíkových kompenzácií by mohli dosiahnuť približne 43 miliónov eur, čo posilňuje ekonomický argument v prospech tejto technológie.

Gemini/Canva

Európska energetika stojí pred podobnou výzvou

Aj keď štúdia vychádza z amerických dát, jej závery sú mimoriadne relevantné pre Európu. Kontinent sa snaží rýchlo zvyšovať podiel obnoviteľných zdrojov a zároveň podporuje rozmach elektromobility prostredníctvom regulácií aj dotácií.

Význam V2G pritom nekončí len pri stabilizácii siete. Elektromobily dokážu reagovať na výkyvy v priebehu milisekúnd, čo je rýchlejšie než tradičné elektrárne. To z nich robí ideálny nástroj na vyrovnávanie krátkodobých nerovnováh v sústave. Z pohľadu používateľov ide aj o potenciálny zdroj príjmu. Experimentálne projekty ukazujú, že majitelia vozidiel môžu v určitých prípadoch zarobiť aj desiatky až stovky eur len za to, že svoje auto nechajú pripojené k sieti.

Bjorn Nilland/FonTech

Prvé projekty už fungujú aj v Európe

Hoci sa technológia V2G môže zdať ako hudba budúcnosti, v praxi už úspešne pomáha stabilizovať siete a šetriť peniaze vodičom vo viacerých európskych krajinách. Skvelým príkladom je Nemecko, kde BMW v spolupráci s E.ON spustilo komerčnú službu pre model iX3, vďaka ktorej môžu majitelia získať bonusy až do výšky 720 eur ročne, čo im v prepočte pokryje náklady na približne 14 000 kilometrov jazdy.

Podobne ambiciózny je aj holandský projekt s flotilou 500 vozidiel Renault v hodnote 100 miliónov eur, ktorý využíva obojsmerné nabíjačky na vykrývanie energetických špičiek a udržiavanie rovnováhy v rozvodnej sieti.

Renault Group

Tento inovatívny trend neobchádza ani náš región, o čom svedčí prebiehajúci projekt V4Grid zameraný na krajiny Vyšehradskej štvorky. V rámci neho sa inštaluje 18 špeciálnych nabíjačiek na 15 rôznych lokalitách vrátane Slovenska, kde sa v reálnych podmienkach testuje nielen prepojenie áut so sieťou (V2G), ale aj ich využitie pre potreby domácností či firiem.

Tieto pilotné programy sú kľúčové pre nastavenie technických štandardov a dokazujú, že elektromobily sa čoskoro stanú plnohodnotným a ziskovým článkom našej energetickej infraštruktúry.

Budúci vývoj tejto inovatívnej technológie bude závisieť aj od politických rozhodnutí, podpory elektromobility a tempa rozširovania obnoviteľných zdrojov.

„V2G je sľubná technológia na riešenie viacerých problémov v energetike, najmä pri integrácii obnoviteľných zdrojov,“ uzatvára spoluautor štúdie Shunbo Lei. „S rastom podielu zelenej energie čelíme nerovnováham v rôznych časových mierkach. Verím, že elektromobily môžu zohrávať dôležitú úlohu pri koordinácii skladovania energie a budovaní spoľahlivého systému.“

Čítajte viac z kategórie: Elektromobilita