Když autem napájíte dům. Zní to jednoduše, ale komplikací je celá řada. Pilotní projekty odstartují ještě letos

26/11/2023

Elektromobily se mohou proměnit v rozsáhlou síť bateriových úložišť | Síť by pomohly stabilizovat v době nadbytečné výroby i nedostatku energie | První větší projekt spustí Volvo do konce roku

Na první pohled to vypadá jako skvělý nápad: jen v Evropě se loni prodalo 1,1 čistě bateriových automobilů, které mohou teoreticky sloužit i jako úložiště energie. Pokud bychom počítali s průměrnou kapacitou 40 kWh na jedno vozidlo, pak bychom se dostali k celkové kapacitě 48,4 GWh jen v loni prodaných vozidlech. To je ohromná kapacita, která poroste každým rokem rychleji, a má potenciál usnadnit balancování sítě.

Auto místo elektrárny

Způsobů, jak využít energii uloženou v akumulátorech elektromobilů je hned několik, rozlišujeme je na hlavní trojici:

V2L (vehicle-to-load): napájení různých zařízení přímo z automobilu vybaveného střídačem a zásuvkou
V2H (vehicle-to-home): využití automobilu coby domácí baterie například pro skladování energie získané ze solárních panelů nebo dobité při levné energii
V2G (vehicle-to-grid): připojení automobilu k veřejné síti

První jmenovaný způsob je nejjednodušší a známe jej i z běžných aut. I u těch máme 12V zásuvky, z kterých můžeme nabíjet telefony či navigace. Anebo můžeme použít střídač a stejnosměrných 12 V změnit na 230 V střídavých pro napájení běžných spotřebičů.

V případě elektromobilů však jde o sofistikovanější řešení, na karoserii je běžná zásuvka, která je přes střídač připojena k hlavnímu akumulátoru. Zásuvka může být i na redukci k nabíjecímu konektoru, který se tak přemění ve vybíjecí. V2L takto funguje na modelech Hyundai Ioniq 5 nebo Kia EV6.

V případě V2H, kdy má elektromobil fungovat jako záložní baterie pro dům nebo dokonce jako hlavní úložiště energie, je již řešení komplikovanější a v současné době funguje jen několik pilotních projektů, několik firem vyvíjí obousměrné nabíječky.

Ty mají zároveň sloužit pro nabíjení akumulátoru, zároveň ale pro jeho vybíjení do domácí sítě. Opět tak musí dojít k převodu na střídavý proud, aby mohla být energie využita běžnými spotřebiči. Jakkoli zní aktuální koncepty nadějně, v praxi (minimálně v tuzemských podmínkách) žádným jednoduchým způsobem využít nejdou. Zpětné vybíjení z automobilu do zásuvky by totiž znamenalo nutnost odstřihnout dům od veřejné sítě tak, aby nemohlo dojít k přetokům, které jsou zakázané a pokutované.

Jde tedy o stejnou překážku jako v případě tzv. balkónové fotovoltaiky, která například v Německu funguje s jednoduchou online ohláškou, ovšem u nás je zapovězená.

V2G: z auta do sítě

Nejvyšším levelem užití energie ukládané v autech je V2G, tedy vehicle-to-grid. Tady už energie teče přímo do distribuční sítě a může tak plnit vyrovnávací úlohu. Stejně jako v případě statické domácí baterie tak bude docházet k nabíjení v dobách levné energie (ať už zdarma z domácí fotovoltaiky) nebo při nadbytku v síti a vybíjení při nedostatku. Celý koncept však nepočítá s připojováním automobilů do obousměrných nabíječek pouze doma – výhodně by mohly být akumulátory využívány i v okamžiku, kdy jsou automobily odstaveny v zaměstnání. Právě tam by totiž mohly být zaparkovány během několika denních špiček.

Tento způsob samozřejmě počítá se vším, co je potřeba k jakékoli jiné výrobně energie, v tomto případě mikrozdroje. V současné době, ale i v bližší budoucnosti by tak musela být obousměrná nabíječka vybavena například průběhovým elektroměrem, který měří jak spotřebu, tak dodávku do sítě a zároveň vzdáleným řízením výrobny, standardně řešeným prostřednictvím signálu HDO.

Mnohem důležitější než tyto technikálie je však sjednocení standardu, který by v budoucnu měli dodržovat automobilky, výrobci obousměrných nabíječek i distributoři.

Tuto specifikaci popisuje standard ISO 15118 vytvořený Mezinárodní elektrotechnickou komisí už před pěti lety. Ten kromě jiného určuje zabezpečení mezi automobilem a nabíječkou, a tedy i vzájemnou identifikaci a komunikaci pro další řízení použití. Tento standardizovaný systém Plug&Charge podporuje například Porsche Taycan, Mercedes-Benz EQS nebo Ford Mustang Mach-E.

Plány ze Švédska

Do role lídra v systému V2G by se rádo pasovalo švédsko-čínské Volvo, které před několika dny oznámilo start dvou pilotních projektů v Göteborgu a v Kalifornii. Prostřednictvím společnosti Polestar začala firma ve Švédsku spolupracovat s místním správcem distribuční sítě, s nímž chce testovat možnosti pro obousměrné využití elektromobilů.

Systém bude stavět na domácích wallboxech, které budou zájemcům montovány stejně jako běžné nabíječky. Tyto však budou nabízet i vybíjení akumulátoru do sítě se vším potřebným (jako je průběhové měření). Ze strany uživatele bude vše řízeno pomocí mobilní aplikace, na druhé straně bude řídit sítě wallboxů i distributor, který si z velínu bude moci vyžádat energii nebo naopak dodávku odstavit.

Zatímco ve Švédsku se má projekt rozjet v první polovině příštího roku, v Kalifornii mají první obousměrné nabíječky putovat k zájemcům ještě letos.

Baterky trpět nemusí

Vedle všech technických překážek, které dělají z V2G ještě složitější disciplínu než připojování domácích fotovoltaik do sítě, tady máme obavu o zkracování životnosti akumulátorů. Právě elektromobily jsou zařízením, do kterých směřují články v té nejlepší kondici a až po jejich opotřebení mají druhý život nalézt ve velkokapacitních skladištích energie. Jenže v případě V2G se děje přesný opak a akumulátor ve vynikajícím stavu má být využíván k vybíjení do sítě.

Tyto obavy je však potřeba uvést do kontextu: moderní elektromobilové baterie jsou stavěné na mnohem větší výkony a díky efektivnímu řízení je jejich opotřebení jen velmi pomalé. Například Tesla v posledním reportu uvádí, že po najetí 200 tisíc mil (asi 322 tisíc kilometrů) se kapacita akumulátoru průměrně snížila o pouhých 12 %. V automobilu přitom dochází k nabíjení i vybíjení velmi vysokými proudy a nabíjecích cyklů v provozu proběhne řádově víc než v případě potenciálního využití coby statického akumulátoru připojeného do sítě.

Tam se počítá s vybíjecími výkony kolem 10 kW, tedy obdobnými jako u běžných domácích fotovoltaik a balancováním sítě pouze po dobu nejvyšších špiček poptávky. Pokud by tedy byl automobil vybíjen například dvě hodiny denně, spotřebuje jen kolem 20 kWh energie, což je u většiny moderních elektromobilů třetina či dokonce čtvrtina baterie.

Díky řízení přes aplikaci lze přesně stanovit, v jakém pásmu nabití může k dodávce do sítě dojít a nechat jej tedy na nejvýhodnější úroveň 30-70 %, kdy dojde jen k minimálnímu snížení kapacity. Zároveň lze započítat i s potenciálními zisky, kdy k vybíjení bude docházet v časech s nejvyšším cenami elektrické energie a nabíjení v okamžiku, kdy může být spotová cena dokonce záporná a toto balancování sítě spotřebou energie bude rovněž dobře zaplacené.

Teoreticky tak může jít o způsob, jak pořízením bateriového automobilu šetřit. Jisté však je, že k reálnému a především plošnému nasazení, které by opravdu pomohlo se stabilizací sítě, je v případě V2G ještě dlouhá cesta.

Přečtěte si také: