Egy kevésbé ismert, de annál hatékonyabb megoldás segítségével maximálható a különböző energiaforrásokból felvett teljesítmény, miközben kontroll alatt tartható az energiafogyasztás. Ez különösen fontos a töltőállomások üzemeltetői számára.
Az energiafogyasztás csökkentésére számos energiahatékonysági megoldás és intézkedés kínálkozik, ilyenek az elosztott energiaforrások, a terhelésáthelyezés, és a nem kritikus terhelés lekapcsolásával adódó rugalmasság, az energiapiaci árak változása és a csúcsterhelési korlátok alapján.
A Siemens többféle terheléskezelési megoldást is kínál az energiafelhasználás és a költségek optimalizálására. Az említett terület legfontosabb termékei közé tartozik egy dinamikus terheléskezelő, valamint az Electrification X – Load Management az EV töltőhálózatokhoz.
A terhelésmenedzsment témájáról Kohán Lászlóval, a Siemens Zrt. szakértőjével beszélgettünk.
Terhelésmenedzsment, eltérő üzleti modellekkel
Ha valaki egy új elektromos autótöltőt szeretne üzembe helyezni valahol, akkor először energiaigénylést kell benyújtani az áramszolgáltatónak, és ahhoz, hogy az áramszolgáltató el is jusson a töltőhöz, a manapság igényelt jóval nagyobb, 300-400 kilowattos kapacitással, többéves hálózatfejlesztések szükségesek.
Az üzleti modellek viszont ezt nem viselik valami jól. Látható, hogy az elektromos autók elterjedésének már eleve gátat szab, hogy az ilyen akadályok miatt is lassabban tudnak terjeszkedni a töltőhálózatok.
A probléma áthidalásában segíthetnek a dinamikus terhelésmenedzsment (load management) rendszerek, amelyek az adott helyszínen aktuálisan elérhető kapacitást segítenek akár csökkentett teljesítménnyel is kihasználni, hogy ne lépjék túl a rendelkezésre álló mennyiséget.
Ez több szempontból is előnyös. Egyrészt időt lehet vele megtakarítani, másrészt az is sokszor előfordul, hogy az esetek többségében ténylegesen nincs is kihasználva az elérhető kapacitás.
Van rá példa, hogy akár a fele teljesítmény is elegendő lenne, és csak nagyon rövid az az időintervallum, amikor nagyobbra lenne szükség, így akár csökkenteni is lehet az ott elérhető kapacitást.
„Ennek tudatában az áramszolgáltatóval is módosítható a szerződés, hogy például a meglévő 600 kilowatt kapacitásnak csak a felét kötik le. Így az ezzel járó havidíjakat is megfelezhetőek, ami százezrekben mérhető megtakarítást jelenthet, miután a lekötött mennyiség használati díja jelenleg havonta és kilowattonként mintegy 1000 forint” – mondta Kohán László.
A terhelésmenedzsment eszköznek a beépítésével viszont el lehet azt érni, hogy a ténylegesen szükséges 300 kilowattot az ott lévő töltők között valamilyen stratégia szerint vagy egyenlő arányban ossza el a rendszer, biztosítva, hogy ne legyen határérték-túllépés.
Azért fontos a terepi eszköz beépítése, mert ha csak a papírmunka részével foglakoznak, és a beépített teljesítménynél kevesebb teljesítményt kötnek le a szolgáltatónál, könnyen előfordulhat mégis egy olyan üzemállapot, amikor több ügyfél jelenik meg egyszerre, és a gépjárműveikkel nagyobb teljesítményt vesznek fel, mint amire szerződés van. Ilyen esetben a töltőállomás üzemeltető büntetést fizet az áramszolgáltatónak, ami akár 800 ezer forintot is meghaladhatja. Ezért sem mindegy az emobilitás szervíz szolgáltatóknak, hogy alkalmaznak-e ilyen terhelésmenedzsment rendszert vagy sem – hangsúlyozta a szakértő.
Kérdésünkre, hogy ha egyszerre 3-4 e-autó is töltésre szorul, és a nekik szükséges kapacitás nem lenne elég, akkor mi lenne a követendő eljárás? A négy autó egységesen annyival kevesebb töltést kap, vagy más módon kell beosztani a rendelkezésre álló kapacitást? Ezekre a felvetésekre a következőket válaszolta
Kohán László:
„Be kell osztani, de azt, hogy hogyan, előre meg tudja határozni a szolgáltató is. Nyilván a legegyszerűbb megoldás, hogy mindenki ugyanannyit kap. Ezt ugyanakkor a szolgáltatók egy része nem gondolja tisztességesnek azzal szemben, aki először állt oda a töltőhöz abban a hiszemben, hogy megkapja, amit kért. Lehet másfajta stratégia is, pl. előre meghatározott %-os megoszlás mentén is szolgáltatni, mivel a rendszer kellően rugalmas.”
Társasházak e-töltőit is menedzselhetjük
A terhelésmenedzsment rendszer felhasználói lehetnek az e-autó töltők mellett az áramtermelők és -elosztók és más ipari felhasználók is. De mi van a magánszemélyekkel vagy a manapság divatos társasházi e-töltő rendszerekkel? Szükségük van nekik is ilyen felügyeleti megoldásra?
„Ezt a megoldást az ipari parkokban is nagyon jól tudják hasznosítani például azok a vállalatok, amelyek telephelyén van saját helyi áramtermelés, mondjuk egy napelemes hálózat, amivel a saját energiaszükségletük egy részét fedezik.
Ott előfordulhatnak olyan üzemállapotok is, hogy áramból többet termelnek, mint amennyit a gyártás éppen felhasznál. Ilyen esetekben direktben is lehet tölteni elektromos autókat erről a rendszerről” – tette hozzá a szakértő.
Ezzel lényegében a „házon belül termelt” energia elosztását is lehet a terheléskezelővel úgy automatizálni, hogy sose lépjék túl azt a kapacitást, amire szerződtek az áramszolgáltatóval. Akár egy komplett autóflottát is kiszolgál a rendszer.
Jól jöhet ez a megoldás a többféle töltőt üzemeltető logisztikai cégeknek is, ahol nemcsak egy elektromos furgont, kamiont vagy buszt kell tölteni, hanem egy éjszaka alatt akár többet is.
Itt ugyanakkor másfajta elosztási stratégiát érdemes alkalmazni, és nem is feltétlenül az érkezési sorrend alapján. Hiszen a buszoknak vagy a flottás furgonoknak menetrendjük van, a legtöbbjüknek már kora reggel ki kell menniük a depóból. Náluk inkább annak megfelelően kell a töltési teljesítményeket elosztani, hogy milyen töltöttségi állapotban van az akkumulátoruk.
„A kérdésére visszatérve, a társasházaknál is abszolút jogos igény, hogy a megfelelő teljesítmény alatt tartsák a töltőpontokat, hiszen ott is szűkek az áramszolgáltatói kapacitások. Ezeknél szintén be lehet állítani többféle töltési stratégiát” – emelte ki a szakértő.
Ilyen költségekkel lehet számolni
A terhelésmenedzsment rendszer már elérhető a Siemens Zrt.-nél. A rendszer alapja a Multipurpose Automation Box elnevezésű termék, amelyre előre konfigurált megoldások vannak, és amit könnyen lehet az adott projekthez igazítani. Minden helyszínnek van ugyanakkor valami egyedi beállítási igénye: legalább az elérhető maximális teljesítmény, vagy hogy milyen töltők vannak a rendszerben.
„Ami a megtérülést illeti, egy-két éven belül jelentkezik- persze ez az adott helyzettől függ, így pl. egy töltőt vagy éppen tizenhatot kell kezelnie a rendszernek. A megoldás már a Siemens Electrication X felhőplatformjához tartozik, aminek egyik nagy előnye, hogy az összes csatlakoztatott eszköz távolról is elérhető, vezérelhető” – mutatott rá Kohán László.
Ami a műszaki alapfelszereltséget illeti, ezzel kapcsolatban a szakértő elmondta, hogy az installálást megelőzően lényegében villanyszerelési feladatokra van szükség.
„Egy megfelelő kábellel az összes berendezést, ami MODBUS kommunikációra képes és amit vezérelni szeretnénk, össze kell kötni ezzel az eszközzel. Ennek a kiépítését jó, ha már akkor, amikor a társasház épül, figyelembe veszik, és előre biztosítják a helyszínen. Ezen kívül tápfeszültségre van szükség ahhoz, hogy ezek a berendezések működjenek” – tette hozzá.
Számos hazai céggel folynak már egyeztetések a rendszer telepítésére, van köztük olyan is, amely az elektromos autótöltőjének vezérlőflottájaként kívánja használni. Van olyan eset is, amikor az érdeklődő cég anyavállalatánál ez az elfogadott verzió, tavaly már tesztelték az általuk használt töltőtípusokra, és a magyar leánycégüknek is ezt a megoldást ajánlották.
A technológia előszobája lehet a mikrohálózatoknak
A termék előszobája lehet a mikrogrid rendszernek is, amik azonban még nem nagyon terjednek Magyarországon.
„Mikrohálózatról akkor beszélünk, ha saját energiamenedzsmentet tud egy közösség, egy ipari park, egy campus megvalósítani, ahol összhangba hozható az energia termelése, felhasználása és tárolása is. Ez egy olyan rendszer, hálózatrész, amit önmagában is lehet irányítani, azaz nem függ a központi hálózattól, akár le is tud válni róla. Számtalan jó külföldi minta van, akár Ausztriában. A gátat én itthon abban látom, hogy az energiatárolók még drágának számítanak” – jelezte a szakértő.
A mikrogrid központot össze lehet kötni egy aggregátor központtal, vagy direktben az áramszolgáltatói központtal, akik kapcsolatban vannak a rendszerirányítóval, és így már sokféle vezérlést meg lehet valósítani.
„Tehát, ha azt kéri az áramszolgáltató, hogy adott pillanatban töltsük az akkumulátorokat, vagy netán a piaci árak alakulnak úgy, hogy mi szeretnénk tölteni az akkumulátorokat, akkor tölteni fogunk. Hogyha táplálni kell a hálózatra valamennyit, akár a feszültség, akár a frekvencia stabilitás érdekében, akkor azt is meg lehet tenni. A befektetés pénzügyi előnyt is hozhat: így például egy közösség ki tudja ajánlani a megújuló forrásból származó, „eladható” energiát egy e-flottát üzemeltető cégnek vagy megfelelő kapacitás esetén rendszerszintű szolgáltatást is nyújthat” – magyarázza Kohán László.
A mikrohálózati vezérlés is hasonló feladatot lát el, mint a cikkünk elején bemutatott dinamikus loadmenedzsment. Monitorozza, hogy mennyi az elérhető energia abban a hálózatrészben, és oda irányítja a teljesítményeket, ahova szükséges, hogy a megfelelő energiával el tudja látni az adott fogyasztót.
A kettőt kombinálni is lehet. A mikrogridnél, ha egy teljesen hálózatfüggetlen hálózatrészt akar a felhasználó, akkor megoldható, hogy ugyanott tudják tölteni az akkumulátorokat bármilyen megújuló energiaforrásból vagy helyi termelésből.
