Operator systemów przesyłowych TenneT, największy na świecie producent samochodów elektrycznych Nissan oraz firma technologiczna The Mobility House zrealizowały ważny projekt w zakresie podłączania pojazdów do sieci elektroenergetycznej (vehicle-to-grid; V2G), służący racjonalizacji wykorzystania odnawialnych źródeł energii w Niemczech.

W ramach pokazowego projektu SINTEG jednego z niemieckich ministerstw akumulatory z elektrycznych Nissanów LEAF zostały wykorzystane jako urządzenia magazynujące lokalnie wytwarzaną energię elektryczną, pomagając w ustabilizowaniu sieci elektroenergetycznej w godzinach szczytowego poboru.

Projekt miał na celu zademonstrowanie ważnego rozwiązania dla coraz powszechniejszego problemu na niemieckim rynku energetycznym: duża część energii jest tam tracona z powodu transportowych wąskich gardeł wynikających ze zdecentralizowanego podejścia do wprowadzania do systemu energii z odnawialnych źródeł (46% w 2019 r.).

W celu wyeliminowania tych wąskich gardeł TenneT musi ograniczyć nadwyżkę energii ze źródeł odnawialnych na północy Niemiec, a jednocześnie zwiększyć jej wytwarzanie konwencjonalnymi i kosztownymi — zwłaszcza w godzinach szczytu — metodami na południu kraju.

Zastosowane rozwiązanie polega na wykorzystaniu energii wiatrowej dostępnej w północnych Niemczech do ładowania samochodów elektrycznych w tym regionie. Jednocześnie elektryczność z naładowanych do pełna akumulatorów Nissanów LEAF wraca do sieci elektroenergetycznej, co eliminuje konieczność zwiększania produkcji energii z wykorzystaniem paliw kopalnych. W systemie współdzielenia energii uwzględniono wymagania użytkowników pojazdów w zakresie mobilności i ładowania. Dzięki temu wzrosło wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych przy jednoczesnym zmniejszeniu ograniczeń w korzystaniu z energii wiatrowej na północy. Osiągnięto to bez ponoszenia wysokich kosztów i bez utraty cennej energii.

Inteligentną redystrybucją steruje oprogramowanie dostarczone przez The Mobility House, czyli system zarządzania ładowaniem i energia ChargePilot, działający zgodnie z parametrami określonymi przez TenneT.

„Pilotażowy projekt pokazał, że w przyszłości możliwe będzie wykorzystanie elektromobilności do elastycznego kontrolowania zależnej od pogody produkcji energii ze źródeł odnawialnych. Zastosowane rozwiązanie odciąża sieci elektroenergetyczne i pomaga nam ograniczyć kosztowną regulację wydajności turbin wiatrowych. W krótkim okresie elastyczność elektrycznej mobilności może uzupełniać rozbudowę sieci elektroenergetycznej, stając się ważnym elementem transformacji energetycznej” — powiedział Tim Meyerjürgens, dyrektor zarządzający TenneT.

Ta technologia i sprzęt mogą być wykorzystane do znacznego ograniczenia śladu węglowego sektora energetycznego. W latach 2017–2018 regulacji wymagało ponad pięć terawatogodzin nadwyżki energii z elektrowni wiatrowych rocznie. Każda kilowatogodzina energii wyprodukowana w elektrowni wiatrowej bez konieczności ograniczania jej mocy oznacza zmniejszenie emisji CO2 ze spalania paliw kopalnych, takich jak węgiel, o 737 gramów. Wykorzystanie samochodów elektrycznych jako tymczasowego magazynu energii pozwoliłoby zmniejszyć emisję CO2 nawet o 8 milionów ton w 2017 i 2018 roku.

Nissan już od kilku lat współpracuje z The Mobility House nad rozwiązaniami w zakresie inteligentnej integracji samochodów elektrycznych z siecią elektroenergetyczną. Francisco Carranza, dyrektor zarządzający Nissan Energy w Nissan Europe, powiedział: „Samochody elektryczne Nissana mogą być podłączane do sieci elektroenergetycznej oraz wspierać przesył i dystrybucję elektryczności. W ten sposób mogą one równoważyć i stabilizować obciążenie sieci. W firmie Nissan poszukujemy sposobów pozwalających wykorzystywać samochody elektryczne zarówno jako środek lokomocji, jak i jako zdecentralizowane magazyny energii. Dziś nasze samochody elektryczne zmieniają nie tylko sposób, w jaki jeździmy samochodami, ale także nasz styl życia”.

„Dla nas udany projekt jest kolejnym dowodem na to, że e‑mobilność należy rozpatrywać razem z transformacją energetyczną jako jej integralną część. Przybliżyliśmy się o kolejny krok do realizacji naszej wizji przyszłości bez CO2 i wykazaliśmy, że jest ona technicznie możliwa już dzisiaj” — wyjaśnia Thomas Raffeiner, założyciel i dyrektor generalny The Mobility House.

Inteligentny system ładowania i zarządzania energią, taki jak ChargePilot firmy The Mobility House, jest niezbędny operatorom sieci, ponieważ pozwala efektywnie zintegrować małe i zdecentralizowane magazyny energii czyli akumulatory samochodów elektrycznych z systemem zarządzania siecią. Sterowanie obciążeniem i redystrybucją odbywa się lokalnie i na bieżąco — poprzez łącza z platformą technologiczną The Mobility House oraz platformą TenneT, która reguluje elastyczność w małej skali. The Mobility House zastosował technologię, która jest już wykorzystywana w projekcie Sojuszu Renault-Nissan Alliance w Porto Santo. Madera chce być pierwszą wyspą na świecie wolną od emisji CO2. Najnowszy projekt zrealizowany wspólnie z TenneT i Nissanem dowodzi, że samochody elektryczne mogą pomóc w ustabilizowaniu sieci elektroenergetycznej, a tym samym wnieść zasadniczy wkład w proces transformacji energetycznej.

Perspektywy

Samochody elektryczne marki Nissan są zgodne ze standardem CHAdeMO, który już umożliwia dwukierunkową wymianę energii.

TenneT pracuje obecnie nad europejską platformą wspólnie z innymi operatorami systemów przesyłowych. Pozwoli ona na zintegrowanie małych i elastycznych elementów, takich jak samochody elektryczne, z systemem energetycznym w większej skali. Jednocześnie The Mobility House, we współpracy z wieloma czołowymi producentami samochodów, wyposaża firmowe floty w system ładowania i zarządzania energią ChargePilot. Niezwłocznie po usunięciu barier regulacyjnych firmy będą mogły uzyskiwać z tego tytułu przychód, który pozwoli im użytkować park pojazdów w sposób bardziej opłacalny i bez emisji CO2.

Kluczem do bezemisyjnej przyszłości jest jak najszybsze ustanowienie politycznych ram dla inteligentnej i dwukierunkowej integracji elektrycznej mobilności z siecią elektroenergetyczną.

Źródło: Nissan