Nabíjení elektromobilů, zatížení sítě a řízení výkonu – část III., zkušenosti s instalací a provozem nabíječek

V rámci aktuální situace, kdy české silnice brázdí zatím jen pár tisíc elektromobilů, se moc nemluví o tom, jaké dopady bude mít dobíjení elektromobilů do stability a řízení sítě.

Přinášíme vám proto sérii článků, ve kterých

1. zrekapitulujeme aktuální stav elektromobility v ČR a přiblížíme typy dobíjení i charakter vznikající zátěže,
2. popíšeme možnosti řízení výkonu (tzv. Load management) včetně klíčových předpokladů a aktérů v tomto procesu,
3. poskytneme pohled lidí, kteří dnes elektromobilitu implementují – operátoři sítí, provozovatelé a výrobci stanic a firmy, které používají elektromobily.

Zkušenosti, pilotní projekty

Otázky právě na tato témata jsme položili zástupcům firem, které aktivně implementují nebo působí na současné scéně české elektromobility.

Firmy, které elektromobilitu implementují

Poskytování služeb elektromobility formou dobíjení není jejich hlavním předmětem podnikání – poskytují dobíjení zejména pro vlastní zaměstnance, interní firemní procesy a menší část infrastruktury poskytují i pro veřejné dobíjení.

Odpovědi na naše otázky nám poskytli:

• David Hošek (ŠKO ENERGO) – projektový manažer zodpovědný za konceptuální plánování VN, NN, MaR a E-mobility v rámci výrobních závodů ŠKODA AUTO a.s.
• František Louda (Havex auto) – zodpovědný za zavedení elektromobility v Havexu (dealerství Škoda resp. Seat) a v dceřiné společnosti IMOFA (dealerství FCA – Fiat, Alfa Romeo a Jeep)

David Hošek – ŠKO ENERGO, s. r. o.

Vaše společnost je v implementaci elektromobility v celé ČR asi nejdále, můžete popsat, jak spolu vlastně společnosti ŠKO ENERGO a ŠKODA AUTO spolupracují?

ŠKO-ENERGO je energetická společnost, která zajišťuje veškeré energie pro ŠKODA AUTO a teplo pro město Mladá Boleslav – vyrábí a distribuuje pro ně ekologicky šetrné energie s využitím bezuhlíkatých technologií.

S ohledem na transformaci celého odvětví automotive jsme si stanovili strategické cíle, mezi něž patří právě elektromobilita – konkrétně pak oblast realizace výstavby sítí a instalace dobíjecích stanic. Provádíme návrh technických řešení pro budování sítí v závodech ŠKODA AUTO pro rozvod elektřiny do dobíjecích stanic, určujeme technické parametry dobíjecích stanic, rozvíjíme optimální řešení pro dobíjení elektromobilů a navrhujeme změny s vývojem nových technologií. Provozujeme síť interních a veřejných dobíjecích stanic (přes 600 dobíjecích bodů), pomáháme s realizací připojení sítí a výstavbou dobíjecích stanic ve městě Mladá Boleslav, vyrábíme, nakupujeme a dodáváme zelenou elektřinu a provádíme rozúčtování spotřeby elektřiny spojené s dobíjením.

Pro interní potřeby řízení infrastruktury a pokrytí interních procesů jsme v rané fázi implementace vyhodnotili potřebu odpilotovat CPO (Charge Point Operator) systém, pomocí kterého dokážeme zajistit optimální chod a provozní stav veškerých dobíjecích stanic, a zároveň pokrýt i některé specifické požadavky, které plynou z naší velikosti. Systém již máme v pilotu a trvale spolupracujeme s firmou Unicorn na jeho vylepšení i s ohledem na výrazný dynamický vývoj technologií v oblasti dobíjení.

Jak poskytujete službu elektromobility „dovnitř do firmy“? Řídíte nějak výkon dobíjení?

V současnosti stále probíhá rozsáhlá výstavba dobíjecí infrastruktury v rámci výrobních závodů automobilky a zpřístupňování veřejné infrastruktury jednak pomocí zaměstnaneckých kartiček a zároveň ve třech systémech poskytovatelů elektromobility (aplikacích pro řidiče elektromobilů) – jedné interní a dvou pro veřejné dobíjení.

Musíme brát zřetel na technická omezení u stávajících energetických sítí tak, abychom v žádném případně neochromili výrobní proces. V souvislosti se zmíněnými technickými omezeními provádíme nutnou regulaci dobíjecích stanic za využití technologie založené na principu master/slave (leader/follower). Centrální jednotka ve stanici MASTER provádí autonomní řízení výkonu určité skupiny dobíjecích stanic a zajišťuje tak regulaci a kontrolu maximálního možného soudobého dobíjecího výkonu, který je definován dle bodu připojení a jeho maximální volné kapacity.

Toto autonomní řízení je v kombinaci s průběžným odesíláním dat o spotřebě na proběhlých transakcích do našeho energy management systému v současné chvíli dostatečné a umožnilo nám spustit pilotní provozní provoz elektromobility. Jsme si však vědomi, že do budoucna nebude lokální řízení výkonu dostačující, a proto již v současnosti zavádíme novou generaci systému pod názvem ChargeUp CPO, která bude kromě základních funkcionalit (správa stanic, plateb, tarifikace, dobíjení a autorizace) podporovat další pokročilé funkcionality spojené s protokolem OCPP, včetně centrálního statického či dynamického řízení výkonu a vedení agendy servisní činnosti v rámci dobíjecí infrastruktury.

František Louda – Havex Auto s.r.o., IMOFA, spol s.r.o.

Jaké vnímáte klíčové potřeby z hlediska řízení výkonu jako poskytovatel služby elektromobility dnes a v budoucnosti?

V rámci každého areálu HAVEXU a IMOFY využíváme dynamické řízení výkonu jednotlivých AC nabíjecích stanic. Chceme tak předejít případnému přetížení sítě, jelikož celkový instalovaný výkon ve většině případů převyšuje aktuální kapacitu hlavních jističů. Získáváme tak snadno škálovatelný systém pro budoucí rozvoj, ať už na straně vstupu v podobě navýšení dimenze hlavního přívodu a jističe, tak i výstupu v podobě rozšíření počtu nabíjecích stanic. Vedlejším přínosem je potom permanentní přehled o zatížení jednotlivých fází hlavního přívodu nejen pro nabíjení elektromobilů, ale i pro sledování bazální spotřeby areálu. Nabíjecí stanice, které slouží jako veřejné a jsou k dispozici zákazníkům v rámci sytému ChargeUp, jsou v load balancingu privilegovány před ostatními, které slouží pro pokrytí interních procesů servisu a dobíjení předváděcích vozů. Díky tomu můžeme zaručit potřebnou dostupnost a kvalitu služby. Na pobočce ŠKODA a SEAT v Chlumci nad Cidlinou budeme během podzimu rozšiřovat síť nabíjecích stanic o 75kW DC hypercharger od společnosti Alpitronic, který může díky vlastní přípojce disponovat plným výkonem trvale.

Jak řízení výkonu ovlivní nabíjení elektroaut a budou mít řidiči šanci ho nějak ovlivnit?

V ideálním případě by řidič elektrovozu, respektive zákazník využívající veřejnou nabíjecí stanici v rámci areálů HAVEXU a IMOFY, neměl zásah systému řízení výkonu vůbec rozpoznat. Pokud nastane mimořádný souběh nabíjení na větším množství nabíječek, bude příslušně a po nezbytnou dobu snížen nabíjecí výkon. Řidič však nebude schopen systém ovlivnit jinak, než jen svojí přítomností na nabíjecí stanici.

Další klíčovou a často zmiňovanou referencí implementace elektromobility a řízení výkonu v rámci interní sítě stanic je Moneta Money bank. Rozhovor a další informace najdete například zde.

Operátoři distribučních sítí

Distribuční sítě hrají v zavádění elektromobility klíčovou roli – právě do úrovně vysokého a nízkého napětí se typicky zavádí domácí i komerční dobíjecí stanice a zároveň typicky připojují distribuované zdroje energie. Pro distributory je velmi důležité umět odhadovat spotřebu energie i s ohledem na místo a čas, aby mohli aplikovat vhodnou formu řízení nebo posílit stávající sítě s ohledem na dobíjení elektromobilů.

Odpovědi na naše otázky nám poskytli:

• Vojtěch Fried (Pražská energetika) – ředitel oblasti pro eMobilitu a Smart City, zodpovědný za rozvoj veřejné nabíjecí infrastruktury ve společnosti Pražská energetika, a.s.
• Stanislav Hes (ČEZ Distribuce) – vedoucí oddělení modelování a analýz pro ČEZ Distribuce a.s.
• Michal Holan (E.ON Distribuce) – projektový manažer zodpovědný za řízení strategických projektů z oblasti nových regulovaných a neregulovaných podniků (e-mobilita, start-upy, datové služby...)

Vojtěch Fried – Pražská energetika, a.s.

Jaké vnímáte klíčové výzvy, které přinese dobíjení elektromobilů do řízení distribuční sítě v budoucnosti?

S rozvojem elektromobility logicky přichází i výrazný nárůst poptávky po elektrické energii. Pro distribuční společnosti je velmi důležité sledovat nejen objem nově dodané elektrické energie, ale i čas a místo, tj. kdy a kde je po elektřině zvýšená poptávka. Neřízené dobíjení bude zvyšovat v rezidenčních oblastech, kde bude docházet k většině dobíjení, odběr elektrické energie právě v době, kdy je v dané oblasti odběr nejvyšší, tj. podvečerní hodiny po příjezdu rezidentů z práce domů. To by znamenalo nutnost výrazněji posilovat stávající sítě právě pro těchto několik hodin provozu. Oproti tomu je zde možnost využití principů tzv. smart charging (chytrého dobíjení) a odložit nabíjení z nejfrekventovanějších podvečerních hodin na dobu nočního minima, čímž se výrazně sníží nároky na posilování distribuční sítě a daleko lépe se využijí stávající prostředky. Uživatel nepozná rozdíl, protože i tak ráno přichází k nabitému elektromobilu. Pro správce distribučních sítí je tedy klíčové upravit plán rozvoje sítě a zaměřit se na inteligentní systémy řízení sítě.

Způsobuje dobíjení (ať už „doma“ nebo veřejné dobíjení) významné dopady do sítě už dnes?

V případě rychlodobíjecích a ultrarychlých stanic již vidíme dopady, proto například Skupina PRE realizuje pilotní projekt v pražských Holešovicích, kde je dobíjecí stanice o výkonu 225 kW DC, vybavena také o bateriové úložiště, sloužící k eliminaci případných nepříznivých vlivů ultrarychlého nabíjení na stávající síť. U tzv. standardních dobíjecích stanic pro pomalé AC dobíjení není zatím dopad na sítě jako celek znatelný. Komplikovanější mohou být větší firemní instalace nebo developerské projekty nových bytových domů, protože to jsou instalace většího počtu standardních AC dobíjecích stanic v jednom místě. V takovém případě může vyvstat potřeba na lokální posílení distribuční sítě, případně je možné pracovat se systémy řízení výkonu, které umožní zajistit snadnější připojení většího množství stanic.

Stanislav Hes – ČEZ Distribuce, a.s.

Jaké vnímáte klíčové výzvy, které přinese dobíjení elektromobilů do řízení distribuční sítě v budoucnosti?

Pro provozovatele distribuční soustavy bude pro řízení distribuční sítě zásadní mít možnost rozkládat a posouvat odběr v podobě dobíjení elektromobilů v rámci denního diagramu zatížení obdobně, jako je tomu již nyní u dalších významných zátěží na straně zákazníků na hladině nízkého napětí (sepnutí elektrického vytápění a ohřevu teplé užitkové vody na základě operativního řízení časů pomocí systému HDO). Tento koncept ovládání časů dobíjení pomocí kontaktu pro dobíjecí stanice je technicky možný a již úspěšně otestovaný ze strany ČEZ Distribuce, zatím ovšem není využíván s ohledem na stávající znění podmínek distribučních tarifů, které jsou definovány v cenových rozhodnutích ERÚ. V kontextu budoucího nasazení chytrého měření se zatím předpokládá obdobné řešení ovládání časů dobíjení pomocí binárního kontaktu, protože zatím neexistuje přímá komunikační kompatibilita mezi chytrými elektroměry a dobíjecími stanicemi (různé protokoly, komunikační rozhraní atd.). Rozkládání a posouvání dobíjení v čase umožní snížení maximálních denních špiček zatížení prvků distribuční sítě a nebude nutné extrémní posilování sítě, které by se následně promítlo v regulovaných platbách zákazníků za distribuci elektrické energie. Analýzy přínosů tohoto opatření a jeho doporučení jsou součástí výstupů pro Národní Akční Plán pro chytré sítě (NAP SG) na kterém se podílí všichni provozovatelé distribučních soustav v ČR. Další klíčovou výzvou bude zajištění využití flexibility poskytované například skupinou dobíjecích stanic sdružených v rámci fleetů prostřednictvím agregátora za účelem nabídky podpůrných služeb pro provozovatele distribuční soustavy.

Způsobuje dobíjení (ať už „doma“ nebo veřejné dobíjení) významné dopady do sítě už dnes?

S ohledem na současné počty elektromobilů a plug-in hybridů zatím dobíjení nezpůsobuje v globálním měřítku žádné významné dopady, nicméně lokální dopady jsou již pozorovatelné zejména u elektromobilů, které jsou vybaveny pouze 1fázovými palubními AC dobíječkami s dobíjecím proudem např. 32 A. Z pohledu vlivů na distribuční síť, a i z pohledu zákazníka je vhodnější volit takový model elektromobilu, který je vybavený 3fázovou palubní AC dobíječkou se symetrickým odběrem např. 16 A v každé fázi – tento model interní dobíječky nezpůsobí nesymetrii napětí v distribuční síti a dobíjení na straně zákazníka je nejen rychlejší než u 1fázové palubní AC dobíječky, ale zároveň není z pohledu zákazníka ani v mnoha případech nutné žádat o vyšší kapacitu připojení (hlavní jistič). Čím vyšší hodnota hlavního jističe, tím vyšší jednorázové i pravidelné náklady za připojení k distribuční soustavě zákazník hradí. Typický rodinný dům v ČR je osazen hlavním jističem 3×25 A, a v takovém případě nelze využít plný výkon 1fázové AC palubní dobíječky s odběrem 32 A bez navýšení hodnoty hlavního jističe. Naopak plný výkon 3fázové palubní AC dobíječky s odběrem 16 A v každé z fází je již možné s takovým jističem využít v časech, kdy nedochází k souběhu s dalšími významnými spotřebiči v dané domácnosti. Stejnosměrné veřejné dobíjecí stanice o výkonech klidně i několika stovek kW jsou v každém případě řešeny s ohledem na možnosti a dostupnost sítě v lokalitě vybrané žadatelem o připojení. Zde je třeba včasná komunikace a konzultace s provozovatelem distribuční soustavy, který bere v úvahu současný i budoucí stav a rozvoj sítě a nelze tedy vyloučit nutnost lokálního posilování sítí vysokého napětí.

Testuje Vaše společnost koncepty chytrého dobíjení?

Ano, ČEZ Distribuce je součástí evropského pilotního projektu OneNet, v rámci kterého bude mimo jiné testovat potenciál flexibility poskytované ze strany svých neveřejných fleetových dobíjecích stanic. Řešení bude založené na lokálních řídicích systémech na několika lokalitách, které rozloží maximální dostupnou rezervu odběru z pohledu kapacity připojení na jednotlivé dobíjecí stanice s tím, že dobíjecí stanice budou také schopny snižovat dobíjecí výkon na základě požadavku agregátora skrz nadřazený OCPP server přes protokol OCPP 1.6 JSON. Práce na projektu OneNet naváží na předchozí úspěšné otestování konceptů chytrého dobíjení v rámci již ukončeného evropského pilotního projektu InterFlex, ve kterém ČEZ Distribuce kromě dalších use casů testovala i autonomní funkce dobíjecích stanic pro omezení dobíjení elektromobilů v případě podpětí, podfrekvence nebo na základě požadavku provozovatele distribuční soustavy prostřednictvím povelu HDO. Oba zmíněné projekty jsou spolufinancovány Evropskou komisí v rámci programu Horizon 2020.

Michal Holan – E.ON Distribuce, a.s.

Jaké vnímáte klíčové výzvy, které přinese dobíjení elektromobilů do řízení distribuční sítě v budoucnosti? Způsobuje dobíjení (ať už „doma“ nebo veřejné dobíjení) významné dopady do sítě už dnes?

Mezi hlavní výzvy, které rozmach elektromobility a s ním spojená integrace dobíjecích stanic přináší provozovateli distribuční soustavy, patří nastavení standardu pro řízení dobíjecích stanic. Vidíme to jako nezbytný krok pro zajištění bezpečného provozu distribuční soustavy. Naším cílem je mít možnost pro případ stavu nouze nebo pro předcházení stavu nouze řídit výkonová maxima všech nově vzniklých dobíjecích stanic kategorie DoS2 a DoS3 (nad 3,7 kW). Ostatně toto nám již umožňuje Příloha 6 PPDS. To nezbytné, co nám k dosažení tohoto cíle zatím chybí, je finální shoda nad technickým provedením takového řešení mezi distributory a výrobci a provozovateli dobíjecích stanic. Pevně ale věřím, že se nám ji v nejbližší době podaří nalézt.

V závislosti na stále častějších žádostech o připojení dobíjecích stanic jsme provedli několik měření a analýz zpětných vlivů dobíjecích stanic na naší distribuční síť. Závěrem těchto měření je, že dobíjecí stanice nepředstavují pro naši síť riziko, pokud jsou instalovány v blízkosti distribuční trafostanice, kde je dostatečný výkon transformátoru. V těchto místech dobíjecí stanice nezpůsobí poklesy napětí, harmonické zkreslení ani nesymetrii fází. Způsobí pouze dodávku jalového výkonu kapacitního charakteru. Závěry těchto měření jen potvrzují velice dobrou práci našich pracovníků připojování, kteří ke každé žádosti o připojení dobíjecí stanice přistupují individuálně a v případě potenciálního ohrožení technického stavu naší sítě aktivně řeší možné alternativy s budoucím provozovatelem takové stanice. Obecně jsme toho názoru, že instalace velmi rychlých dobíjecích stanic (nad 50 kW DC) dává smysl pouze u tranzitních míst, kdy řidič chce dobít akumulátor vozidla během krátké doby a pokračovat v cestě. U obchodních center, akvaparků a dalších míst, kde se lidé zdržují delší dobu, dává smysl instalace méně výkonných stanic, které také dobijí vozidlo na požadovanou hodnotu, a navíc šetří akumulátory ve voze, neboť nabíjí nižším proudem.

Výrobci, provozovatelé dobíjecí infrastruktury a poskytovatelé služby elektromobility

Jsou nejblíže řidičům elektromobilů – vyrábí, instalují a provozují zařízení resp. aplikace, na které získávají zpětnou vazbu a jdou „s kůží na trh“, když garantují parametry koncovým uživatelům.

Právě požadavky elektromobilistů na veřejné dobíjení, garance parametrů, vlastnosti stanic a jejich komunikace s centrálními systémy budou do budoucna jedním z klíčových faktorů pro úspěšné řízení výkonu.

Odpovědi na naše otázky nám poskytli:

• Jakub Kott (E.ON) – koordinátor provozu sítě dobíjecích stanic ve společnosti E.ON (provozovatel dobíjecí infrastrukutry, poskytovatel služby elektromobility)
• Jan Sommer (Unicorn) – product owner platformy pro elektromobilitu ChargeUp (výrobce řídícího software pro elektromobilitu, poskytovatel služby elektromobility)
• Martin Šilar (Siemens) – specialista na dobíjecí infrastrukturu pro elektromobily ve společnosti Siemens, s.r.o. (výrobce dobíjecí infrastruktury)

Jakub Kott – E.ON

Jaké vnímáte klíčové potřeby z hlediska řízení výkonu jako poskytovatel služby elektromobility dnes a v budoucnosti?

Dynamické řízení výkonu (DLM z dynamic load management) je jedním z klíčových aspektů pro úspěšné provozování sítě dobíjecích stanic. Dynamické řízení výkonu umožní instalovat dobíjecí stanice i v místech, kde připojení neumožňuje dostatečnou kapacitu v průběhu celého dne. Při instalaci více dobíjecích stanic v jedné lokalitě je DLM také velmi vhodné a dokáže uspořit jak investiční, tak provozní náklady. Potřeba pro dynamické řízení výkonu bude narůstat jak s počtem dobíjecích stanic v jedné lokalitě, tak s přáním investora postavit dobíjecí stanice kdekoli, kde vznikne potřeba dobíjení vozidla.

Dnes je DLM v naprosté většině řízeno na lokální úrovni. Skupina stanic má definovaný maximální příkon, který je rovnoměrně distribuován mezi dobíjecí body. Maximální příkon dostupný pro skupinu stanic se navíc může měnit v závislosti na aktuální spotřebě objektu, kde jsou stanice instalovány, případně na výrobě fotovoltaických elektráren atd. Poměrně velikou nevýhodou lokálních řešení je nemožnost kombinace stanic od různých výrobců a tím i omezené možnosti postupného rozšiřování jedné lokality.

Stále častěji, ale narážíme na potřebu mít na fungováním systému řízení výkonu online dohled, případně vše řídit pomocí CPO systému, do kterého mohou vstupovat i jiné než lokální aspekty, například cena elektřiny, aktuální přání zákazníka atd. Výhodou online řízení je také možnost přidávat do DLM clusteru stanice různých výrobců, protože komunikace s CPO systémem probíhá skrze standardizovaný protokol. Nevýhodou je pak závislost na online konektivě, jako záloha je tedy v nastavení stanic vždy uvedena hodnota výkonu, kterou může stanice disponovat v případě ztráty spojení se serverem.

My k tomuto účelu využíváme naše IT řešení, které je velmi robustní a jsou v něm integrovány tisíce dobíjecích stanic po celé Evropě. Dále máme k dispozici unikátní aplikaci, která komplexně analyzuje spotřebu elektrické energie v daném objektu a navrhne optimální počet dobíjecích stanic v kombinaci s dynamickým řízením výkonu. Takto realizované projekty byly například v loňském roce ještě ojedinělé, nicméně s dynamickým rozvojem elektromobility jsou pro nás nyní již zcela standardní.

Jak řízení výkonu ovlivní řidiče elektroaut a budou mít šanci ho nějak ovlivnit?

V ideálním případě řidič elektromobilu, tedy zákazník, vůbec nepozná, že k nějakému řízení výkonu dochází. Cílem řízení výkonu totiž není omezit elektromobilistu, ale nabídnout maximální dostupný výkon, případně co nejvyšší smysluplný počet dobíjecích bodů, a tím maximalizovat využitelnost lokality. Řízení výkonu má pro řidiče elektromobilu pouze přidanou hodnotu. Do budoucna je možné uvažovat o tzv. službě VIP dobíjení. VIP dobíjení vnímáme jako potenciální volbu zákazníka, který bude za vyšší cenu mít k dispozici vyšší výkon na úkor dalších dobíjecích bodů v dané lokalitě, tedy vyšší rychlost dobíjení, ale to se opravdu bavíme o vzdálené budoucnosti.

Jan Sommer – Unicorn, ChargeUp

Jaké reálné dopady do řídicích systémů pro elektromobilitu má řízení výkonu stanic?

Mezi řídicím systémem a stanicí je stanoven obecný komunikační standard, který mimo jiné definuje sadu příkazů, kterými je možné výkon stanice řídit. A to dle předem definovaných hodnot v čase, nebo dynamicky, dle aktuální situace a priorit. Avšak tyto příkazy nejsou povinnou součástí protokolu. To se ukázalo i na velké mezinárodní akci testování stanic a řídicích systémů PlugFest – funkcionalita zkrátka není mnohokrát ve stanici ani implementována. Pokud stanice řízení výkonu podporuje, musí operátor nastavit parametry, centrální systém musí sbírat vhodná data ze stanic i z okolí, vyhodnotit je a pak rozdávat konkrétní příkazy stanicím. Následně je nutné zkontrolovat, že příkaz stanice aplikovala. Pokud ne, je nutné pustit kolečko optimalizace znovu. Oproti základním funkcionalitám jako je zapni/vypni dobíjení nebo restartuj stanici, je to, co popisuji samozřejmě nová komplexita – každopádně nic s čím bychom si vzhledem ke zkušenostem z energetiky nebyli v ChargeUp schopni poradit.

Existují dnes již reálné projekty, kde se řízení výkonu pomocí software řeší?

Co se týče českého trhu, tak bezpochyby existují případové studie jako Moneta Money Bank nebo z našich klientů například Havex, kde si klienti sami implementovali lokální řízení. Tento způsob je určitě vhodný pro kancelářské budovy nebo pro ucelené objekty. My se konkrétně dynamickým i statickým load balancingem zabýváme ve dvou pilotních projektech – ŠKO ENERGO, kde zatím data o dobíjení z celého areálu sbíráme a předáváme centrálnímu energy management systému, který s nimi dále pracuje v rámci statistik. Zároveň společně s klíčovými zástupci klienta designujeme vhodnou podobu dynamického a statického řízení. Druhá výzkumná aktivita je aktuálně ve fázi přípravy s jedním z distributorů – také se jedná o dynamické řízení výkonu, ovšem nikoliv ve výrobním areálu ale v prostředí pražských ulic. Od obou projektů si slibujeme, že společně se zmiňovanými partnery vyvineme řešení, které pak bude využitelné i pro menší subjekty out-of-the-box. Otázka dodržování stanovených limitů bude totiž do budoucna důležitá pro všechny firmy (nejen ty velké) a ne každá firma by si mohla dovolit financovat lokální nebo vlastní specifické softwarové řešení.

Martin Šilar – Siemens, s.r.o.

Jaké požadavky na řízení výkonu kladou zákazníci při výběrových řízeních? Liší se požadavky dle velikosti zákazníka a jeho segmentu?

Požadavky na řízení výkonu jsou ve výběrových řízeních mnohdy velmi rozdílné, tato otázka je ale důležitá pro všechny zákazníky. Aby Siemens ve výběrovém řízení obstál, musíme být schopni nabídnout řešení na míru – bez ohledu na velikost zákazníka nebo jeho segment.

Nejčastěji se setkáváme s požadavkem, aby naše dobíjecí stanice kromě statického řízení výkonu (tj. fixním nastavením výstupního výkonu na hodnoty nižší, než jsou jmenovité parametry dobíjecí stanice) umožňovala také dynamické řízení výkonu. Cílem dynamického řízení výkonu je za využití backendového systému v každém okamžiku maximálně využít dostupný příkon daného odběrného místa a nikdy přitom nepřekročit hodnotu hlavního jističe, velikost rezervovaného příkonu nebo smluvené čtvrthodinové maximum.

Jakou prioritu v rámci vývoje dobíjecí infrastruktury Siemens má možnost vzdáleného řízení výkonu?

S ohledem na zákaznickou poptávku má vzdálené řízení výkonu v rámci vývoje portfolia dobíjecích stanic Siemens opravdu vysokou prioritu.

Vzhledem k tomuto zájmu již nyní u každé Siemens dobíjecí stanice standardně nabízíme možnost vzdáleného řízení výkonu – a to přes backendový systém pomocí komunikačního protokolu OCPP 1.6 nebo přes MODBUS TCP / IP či MODBUS RTU. V dnešní době již řízení výkonu podporují všechny klíčové modely Siemens (wallbox VersiCharge GEN3, sloupek Sicharge CC AC22, a výkonné DC stanice CPC50 a CPC150).

Existují (resp. vznikají) nějaké pilotní projekty s řízením výkonu v České republice / Evropě?

Pilotní projekt na řízení výkonu vzniká v naší pražské centrále na Stodůlkách, kde budeme vzdáleně řídit až 46 wallboxů VersiCharge GEN3. Podobné projekty připravujeme s developery bytových domů a kancelářských komplexů a v obdobné situaci jsou naši kolegové v Rakousku, Švýcarsku a Německu, kde jsme realizovali projekt, ve kterém je vzdálené řízení výkonu zajištěno pomocí energy management systému Desigo CC – integrované platformy pro řízení budov.

Díky kombinaci PLC systému Simatic – S7 a energy management systému Desigo dnes řídíme výkon dobíjecí infrastruktury Siemens v nové budově ČSOB v Praze na ulici Radlická, kde jsme bance řízením výkonu reálně umožnili snížit náklady na rezervovaný příkon.

Závěr

Z pohledu distribučních sítí momentálně veřejné ani „domácí“ dobíjení nepředstavuje žádné riziko kromě ultrarychlých dobíjecích stanic, které jsou dnes typicky vyvažovány lokálními úložišti elektrické energie. Klíčovou informací je, že prakticky všichni distributoři již participují nebo připravují pilotní projekty v oblasti dynamického centrálního řízení výkonu.

Z pohledu firem, které elektromobilitu implementují, existuje řada pionýrů, kteří již na své poměry rozsáhlou dobíjecí infrastrukturu budují a u toho přemýšlí o možnostech řízení výkonu primárně z důvodu nasmlouvaných limitů nebo centrálního energetického řízení, které již ve firmě existuje.

Výrobci dobíjecích stanic dnes dle zkušeností z mezinárodních akcí s oblastí řízení výkonu nejsou nikterak daleko, ale dle vyjádření jednoho z technologických gigantů, velké firmy řízení výkonu ve svých stanicích již aktivně pilotují a je u nich na pořadu dne, což zanedlouho donutí i menší výrobce aby se na tuto oblast více soustředili, protože jinak je v blízké době absence takové funkcionality vyřadí z větších výběrových řízení.

Poskytovatelé služeb elektromobility a výrobci software pro elektromobilitu evidentně vnímají téma řízení výkonu jako klíčové a shodují se na tom, že by řízení výkonu ideálně nemělo mít velký dopad na koncového uživatele, resp. si od koncového uživatele v budoucnu budou muset sebrat data (ať už z vozu nebo z aplikace) a následně plnit takto stanovené potřeby. Důležitou myšlenkou je, že cloudové služby nyní spolupracují s velkými hráči a snaží se vyvinout řešení, která do budoucna umožní řízení výkonu i pro menší firmy bez nutnosti instalovat lokální fyzické řídicí prvky nebo platit relativně velké peníze za vývoj lokálního řídicího řešení.

Názory a zkušenosti lidí z praxe jsou v souladu s teorií, která byla popsána v článku Nabíjení elektromobilů, zatížení sítě a řízení výkonu – část II., řízení výkonu. Už nyní vznikají pilotní projekty nebo již běží pilotní provozy klíčových technologií, které do budoucna umožní elektromobilitu zvládnout a využít tak plně její potenciál.