Povečati stabilnost električnih omrežij, znižati stroške elektrike in prispevati del k varovanju podnebja – tej viziji sledita Audi in Hager Group. Integracija električnega avtomobila v hišno električno omrežje predstavlja jedro inovativnega raziskovalnega projekta za dvosmerno polnjenje. To ima veliko prednosti še posebno v povezavi s fotovoltaičnim sistemom. Presežna elektrika iz FV-sistemov se lahko začasno shranjuje in oddaja po potrebi.
Audi je zavezan ciljem Pariškega podnebnega sporazuma in si prizadeva doseči CO2-nevtralnost svojih vozil do leta 2050. Tega cilja se je znamka lotila s široko zastavljeno električno ofenzivo, ki prinaša skoraj 20 popolnoma električnih modelov do leta 2025. Poleg tega si bo prizadevala, da bo električni avto postal del čedalje širše mobilnostne ponudbe in gradnik trajnostnega energetskega preobrata. V prvem polletju 2020 je bilo iz obnovljivih virov energije v Nemčiji prvič pridobljenih več kot 50 % elektrike. Z vse večjim deležem pa se povečuje tudi temeljna dilema glede vetrne in sončne energije: pridobivanje elektrike ni ves čas konstantno. Kadar so dnevni sončni ali kadar piha močan veter, so kapacitete za shranjevanje pridobljene energije, ki je ni mogoče oddati v omrežje, pogoste premajhne.
Z naraščajočim številom registriranih električnih avtomobilov se povečuje tudi število mobilnih hranilnikov električne energije. To predstavlja velik potencial – če bi zagotovili inteligentno rabo kapacitete hranilnikov. Zato sta Audi in Hager Group skupaj razvila izhodišče za raziskave in rešitve, ki ustvarja finančne spodbude in ponuja večjo zanesljivost oskrbe: dvosmerno polnjenje. "Z električno mobilnostjo se avtomobilska in energetska industrija čedalje bolj zbližujeta. Baterija Audija e-tron bi lahko z električno energijo približno en teden avtarkično oskrbovala enodružinsko hišo. V končni fazi želimo izkoristiti ta potencial; želimo, da električni avto kot hranilnik energije na štirih kolesih postane del energetskega preobrata," je povedal Martin Dehm, tehnični vodja projekta za dvosmerno polnjenje pri Audiju.
Električni avto kot fleksibilen hranilnik energije
Ideja je v enaki meri preprosta in genialna: visokonapetostna baterija električnega avtomobila se ne samo polni prek domače polnilne postaje, temveč lahko kot decentralni shranjevalni medij energijo tudi oddaja v hišo. Če ima stranka fotovoltaični sistem, lahko električni avto služi kot začasni hranilnik za ekološko elektriko iz lastne proizvodnje. Ko sonce ne sije več, lahko avto potem shranjeno elektriko odda v hišo. Dvosmerno polnjenje doma – imenovano tudi Vehicle to Home (V2H) – ima
velik potencial, da se z njim lastniku hiše znižajo stroški elektrike in da se poveča stabilnost električnega omrežja. Kot naslednja razvojna stopnja je v kombinaciji z lastnim domačim hranilnikom mogoča skoraj popolna energetska samooskrba, pa tudi večja zanesljivost oskrbe v primeru popolnega izpada omrežja. "Uporaba baterije v električnih vozilih kot pomemben doprinos k varovanju podnebja in hkrati znižanju stroškov je vizija, ki nas navdušuje že od samega začetka. V Audiju smo zato našli
idealnega partnerja," je pojasnil Ulrich Reiner, vodja projekta pri Hager Group.
Uporaba predserijske tehnologije
Kar je v teoriji slišati preprosto, v praksi zahteva visoko stopnjo tehnične inteligence in usklajeno delovanje različnih tehničnih komponent tako na strani infrastrukture kot v vozilu. Pri raziskovalnem projektu so uporabili Audi e-tron s predserijsko tehnologijo polnjenja. Za eksperimentiranje so Audijev popolnoma električni model s stensko polnilno postajo na enosmerni tok (DC), ki omogoča polnilno moč do 12 kW, povezali s prilagodljivo razširljivim domačim hranilnikom s kapaciteto 9 kWh.
Ob morebitni serijski uporabi bi ta lahko zagotavljal fleksibilnost, ni pa to obvezni predpogoj za dvosmerno polnjenje. Ker je napetost vseh povezanih komponent na ravni enosmernega toka (DC), za povezavo med FV-sistemom in vozilom ni potreben razsmernik, kar je še posebno učinkovita rešitev.
S polnjenjem elektrike iz FV-sistema do denarnih prihrankov
Pri dvosmernem polnjenju so v ospredju predvsem študije primerov, pri katerih lahko lastniki hiše z lastnim fotovoltaičnim sistemom vozilo stroškovno optimizirano polnijo z elektriko iz lastne proizvodnje. Električni avto shrani presežek iz FV-sistema, ki ga ne porabijo električni porabniki v hiši. Če stranka uporablja različne električne tarife, lahko električni avto v času visoke tarife z energijo oskrbuje celotno hišo. Ponoči ali v času nižje tarife pa se avto potem s cenejšo elektriko
napolni do želene ciljne napolnjenosti baterije. Dvosmerno polnjenje tako ne zagotavlja samo optimizacije stroškov, temveč prispeva tudi k večji zanesljivosti oskrbe: v primeru izpada elektrike je sistem sposoben hišo oskrbovati z elektriko iz zmogljive visokonapetostne baterije, lahko pa celo omogoča samozadostno oskrbo stavbe brez električnega priključka (delovanje po t. i. principu otoka).
Funkcionalnost v fokusu razvojnih inženirjev
Razvojni inženirji so velik pomen pripisovali funkcionalnosti. "Za nas je bilo v središču ohranjanje mobilnosti. Želimo, da je dvosmerno polnjenje funkcionalno in da se stranka zaradi njega ne bi počutila kakor koli omejeno," je Dehm pojasnil razvojni fokus. "Inteligentno upravljanje polnjenja krmili optimalno rabo baterije in s tem maksimira gospodarnost celotnega sistema. Uporaba je za stranke nadvse preprosta – avto priključijo na vtičnico in potem vse steče samo od sebe."
S skupnim raziskovalnim projektom s Hager Group so dokazali dve bistveni stvari: stranke z lastnim FV-sistemom lahko svojo mobilnost optimizirajo z vidika stroškov in emisij CO2, obenem pa lahko razbremenijo električno omrežje. Pozitivni učinek pri tem: uporabniki Audijevega električnega avtomobila lahko poleg tega pomembno doprinesejo k uspehu energetskega preobrata. Inteligentna raba visokonapetostne baterije v vozilu obenem prinaša trajnostne možnosti uporabe vira, ki je na voljo in je bil do zdaj uporabljen samo za namene mobilnosti.
Podatki o porabi za omenjene modele Poraba goriva oz. električne energije in emisije CO2 so navedene v razponu, ker so odvisne od izbrane opreme vozila.
- Audi e-tron 55 quattro
Poraba električne energije v kWh/100 km, kombinirana: 26,4–22,4 (WLTP); 23,1–21,0 (NEVC); emisija CO2 v g/km, kombinirana: 0
- Audi e-tron 50 quattro
Poraba električne energije v kWh/100 km, kombinirana: 26,6–22,4 (WLTP); 24,3–21,9 (NEVC); emisija CO2 v g/km, kombinirana: 0
