W przyszłości nieużywane auta elektryczne będą mogły dostarczać energię z powrotem do publicznej sieci energetycznej. Większa liczba takich pojazdów może skutecznie funkcjonować niczym mała elektrownia i pomagać w dostarczaniu energii bilansującej, która równoważy wahania występujące w sieci energetycznej.
Realistyczny, pilotażowy test przeprowadzony przez Porsche wspólnie z TransnetBW, operatorem sieci energetycznej, oraz firmą konsultingową Intelligent Energy System Services (IE2S) wykazał, że bilansującą energię elektryczną można przechowywać w wysokonapięciowych akumulatorach inteligentnego roju samochodów elektrycznych. Na czym polegał test? Pięć seryjnych egzemplarzy Porsche Taycan podłączono do sieci energetycznej za pośrednictwem urządzeń Porsche Home Energy Manager (HEM, z ang. domowy menedżer energii Porsche), zarówno w warunkach domowych, jak i laboratoryjnych. Wcześniej oprogramowanie tych centrów sterowania odpowiednio zmodyfikowali eksperci z Porsche Engineering.
„Pilotażowy test udowodnił, że ładowanie Porsche Taycan oraz technika naszych produktów Home Energy Manager i Mobile Charger mają duży potencjał na przyszłość. Ten swego rodzaju system poolingowy (z ang. łączący – przyp. tłum.) można wykorzystać nie tylko na potrzeby bilansującego rynku energii” – powiedział Lutz Meschke, wiceprezes zarządu Porsche AG. „Możliwe są również zaawansowane rozwiązania w zakresie ekologicznego ładowania i inne zastosowania typu V2G. Zresztą to nie wszystko: jeśli w przyszłości samochody elektryczne będą przesyłać energię elektryczną z powrotem do sieci, na przykład z wykorzystaniem prywatnego systemu fotowoltaicznego, przyczyniając się do rozwoju energii odnawialnej, dodatkowo zwiększy to akceptację dla elektromobilności”.
W przyszłości, wraz z rozwojem odnawialnych źródeł energii, energia bilansująca stanie się jeszcze ważniejsza dla bezpiecznej pracy sieci. Powód: wiatr i słońce nie zawsze wytwarzają stałe ilości energii, a sieć energetyczna musi być stabilna przez cały czas. Jeśli sieci energetyczne nie są ustabilizowane na stałej częstotliwości 50 Hz, istnieje ryzyko przerw w dostawie prądu. Do tej pory za tłumienie tych wahań w szczególności odpowiadały konwencjonalne elektrownie. Używanie wysokonapięciowych akumulatorów jako bufora byłoby zresztą korzystne dla wszystkich: kierowcy aut elektrycznych mogliby otrzymać rekompensatę finansową za swój wkład w bilansowanie mocy.
System poolingowy kontroluje i koordynuje procesy ładowania w czasie rzeczywistym
Kluczowym elementem wymiany danych wykorzystanym w teście pilotażowym jest opracowany przez IE2S system poolingu w chmurze. W czasie rzeczywistym koordynuje on i steruje procesami ładowania samochodów elektrycznych, zamieniając zadane wartości energii bilansującej operatora na sygnały specyficzne dla pojazdu. System poolingowy kontroluje również synchroniczną dwukierunkową transmisję danych o wysokiej częstotliwości. Na potrzeby testu połączono go z głównym centrum kontroli TransnetBW w Wendlingen koło Stuttgartu.
„To prawdziwy, wymierny kamień milowy: zespołowi projektowemu udało się stworzyć złożoną infrastrukturę komunikacyjną pomiędzy naszym systemem sterowania a kilkoma samochodami elektrycznymi. Spełniono przy tym surowe wymagania dotyczące przechowywania i dostarczania energii bilansującej. W przyszłości umożliwi nam to zintegrowanie elektromobilności z inteligentną siecią energetyczną” – powiedział dr Rainer Pflaum, dyrektor finansowy TransnetBW.
Ze względów bezpieczeństwa energia bilansująca podlega w Niemczech surowym normom. Szczegółowe pomiary przeprowadzone podczas testu wykazały, że docelowe wartości z systemu sterowania zostały osiągnięte. Dotyczyło to zarówno pierwotnej (FCR: rezerwa utrzymania częstotliwości), jak i wtórnej (aFRR: rezerwa odbudowy częstotliwości z aktywacją automatyczną) energii bilansującej. Rezerwy FCR są wymagane w celu szybkiej stabilizacji sieci, zaś aFRR musi zostać udostępniona w ciągu 5 minut.
Pomiary przeprowadzono w systemie sterowania, w aktywach (Taycan, Mobile Charger i HEM) oraz w systemie poolingowym. W przypadku FCR funkcje HEM poszerzono o pomiar lokalnej częstotliwości.
Informacje na temat TransnetBW
TransnetBW GmbH obsługuje sieć przesyłową energii elektrycznej w Badenii-Wirtembergii. Firma zabezpiecza w ten sposób zasilanie w regionie, w Niemczech oraz w Europie. Zarządza i kontroluje przepływy energii w sieci oraz odpowiada za stabilność systemu w Badenii-Wirtembergii. W tym celu zajmuje się również badaniem przyszłościowych technik i opracowywaniem nowych procesów.
Informacje na temat Intelligent Energy System Services
Intelligent Energy System Services to wspólne przedsięwzięcie TransnetBW oraz MHP – spółki Porsche zajmującej się zarządzaniem i konsultingiem IT. Powstało z misją wykorzystania wspólnego know-how do doradzania firmom, których modele biznesowe zmieniają się w obliczu transformacji rynków energetycznego oraz motoryzacyjnego.
