Samochody elektryczne i fotowoltaika – ładowanie energią słoneczną?

Mało kto wie, że pierwsze pojazdy elektryczne do przewozu ludzi były konstruowane już w trzeciej dekadzie XIX wieku a pod koniec biły rekordy prędkości osiągając, jak na tamte czasy zawrotną prędkość ponad 100km/h. Niestety pojazdy elektryczne na początku XX wieku zostały całkowicie wyparte przez pojazdy z silnikiem spalinowym. Przez większość XX w. samochody elektryczne zostawały w cieniu samochodów z silnikiem spalinowym głównie za sprawą ograniczeń technologicznych i wysokich kosztów produkcji. Dopiero pod koniec XX w., wraz z rozwojem technologii zaczęto sobie uświadamiać jak wiele korzyści może przynieść zero emisyjność auta na prąd. Mając możliwość zasilania samochodu elektrycznego własnym prądem, poza aspektem ekologicznym mamy do czynienia z oszczędnym środkiem transportu. Energia elektryczna kosztuje, chcąc naładować baterię musimy za prąd zapłacić. Tutaj przychodzi z pomocą własna instalacja fotowoltaiczna. Jeśli będziemy ładować samochód elektryczny w trakcie generowania nadwyżki prądu przez instalację fotowoltaiczną, „zatankujemy” go praktycznie za darmo. Niestety w większości samochód na prąd potrzebny nam jest w ciągu dnia, kiedy akurat instalacje fotowoltaiczne energię. Mając możliwość zmagazynowania energii w sieci możemy zatem ładować samochód na prąd w nocy a w ciągu energią, którą wyprodukowała instalacja fotowoltaiczna w ciągu dnia.

JAK ŁADOWAĆ SAMOCHÓD ELEKTRYCZNY DZIĘKI INSTALACJI FOTOWOLTAICZNEJ?

Samochody na prąd w Polsce stają się coraz bardziej popularne. W ofercie dealerów samochodowych obecnych w Polsce jest już ponad 100 modeli. Ładowanie samochodu na prąd jest bardzo proste. Ogólnodostępna stacja ładowania pojazdów jest jedną z opcji. Takie stacje ładowania aut na prąd, mimo iż jest ich coraz więcej, wciąż nie są tak powszechne jak stacje benzynowe i pewnie długo jeszcze nie będą. Możemy je spotkać w galeriach handlowych, hotelach, na parkingach ogólnodostępnych lub przy niektórych stacjach benzynowych. Ładowanie w ogólnodostępnych stacjach zmusza nas do spędzania czasu w konkretnym miejscu. Mimo iż stacje DC wysokich mocy są w stanie naładować auto elektryczne w ciągu kilkudziesięciu minut to wciąż wymaga to od nas poświęcenia czasu, żeby do takiej ładowarki dotrzeć i przeczekać ładowanie. A zatem czy samochód elektryczny można naładować w domu? Oczywiście że tak! Domowe ładowarki elektryczne firmy Garo dostępne w naszej ofercie są idealnym rozwiązaniem na ładowanie pojazdów elektrycznych we własnym garażu lub podjeździe. Ładowanie auta elektrycznego we własnym domu może być darmowe, jeśli mamy zainstalowaną instalację fotowoltaiczną. W trakcie generowania nadwyżki energii elektrycznej przez instalację, akumulator pojazdu elektrycznego okazuje się idealnym magazynem. Wyprodukowana energia nie jest oddawana do sieci i nie tracimy 20% energii elektrycznej którą operator sieci energetycznej zabiera za zmagazynowanie nadwyżki.

ŁADOWANIE SAMOCHODU PRĄDEM ZMIENNYM (AC)

Do naładowania akumulatorów w samochodzie elektrycznym potrzebny jest prąd stały. Przy ładowaniu prądem przemiennym przetwornik AC/DC znajduje się w pojeździe elektrycznym, gdzie prąd przemienny zamieniany jest na prąd stały. Wykorzystując napięcie sieci domowej (230V w układzie jednofazowym lub 400V w układzie trójfazowym) możemy ładować samochód elektryczny we własnym garażu lub na podjeździe. Możemy ładować pojazd elektryczny bezpośrednio z gniazdka jednak jest to bardzo czasochłonne ze względu na niską moc (2,3kW). Ładowarki samochodowe mają za zadanie skrócić czas ładowania. Z pomocą przychodzi naścienna ładowarka samochodowa typu wallbox. Ładowarki samochodowe AC posiadają moc w zakresie od 3,7kW do 22kW w układzie jedno i trójfazowym. Przy wykorzystaniu ładowarki naściennej z zabezpieczeniem, ładowanie we własnym domu jest wygodne, bezpiecznie i całkiem szybkie.

co to jest fotowoltaika i jak działa!

ŁADOWANIE SAMOCHODU PRĄDEM STAŁYM (DC)

Ładowarki DC, mimo iż są zasilane prądem zmiennym, ładują samochód prądem stałym. Ładowarki DC są szybsze od ładowarek AC a ich górna granica mocy wynosi nawet 500kW. Natężenia i napięcia wykorzystywane przy ładowarkach DC wymagają często instalacji transformatora sieciowego przy ładowarce, który pozwala na dostarczenie takiej ilości energii. Tak wysokie moce praktycznie eliminują montowanie ich w gospodarstwach domowych stąd są to ładowarki głównie ogólnodostępne (stacje szybkiego ładowania) które możemy spotkać na stacjach benzynowych, parkingach przy autostradach, dużych centrach handlowych.

KORZYŚCI Z POŁĄCZENIA FOTOWOLTAIKI I AUT ELEKTRYCZNYCH

Modelem idealnym, posiadając instalację fotowoltaiczną, byłoby wykorzystywanie całego wyprodukowanego prądu na bieżąco bez oddawania nadwyżki do sieci. Akumulator w samochodzie elektrycznym może pełnić rolę magazynu nadwyżki produkowanej przez instalację fotowoltaiczną. Mamy więc dodatkowe urządzenie wykorzystujące energię elektryczną z instalacji fotowoltaicznej na bieżąco. Zmniejsza się tym sposobem nadwyżka oddawana sieci a samochód jest tankowany praktycznie za darmo!

Działanie i cechy powietrznych pomp ciepła!

JAK POWINNA WYGLĄDAĆ INSTALACJA FOTOWOLTAICZNA DO ŁADOWANIA POJAZDÓW?

To jaka moc instalacji fotowoltaicznej jest potrzebna do naładowania auta elektrycznego będzie określać sam model samochodu, jego przeznaczenie i dzienne pokonywane odległości. Zużycie energii przez samochód elektryczny, według informacji podanych przez producentów aktualnie dostępnych modeli mieści się od 13 do 23 kWh/100 km. Najlepiej sprzedawalny do tej pory samochód elektryczny na świecie, Nissan Leaf, posiada zużycie na poziomie 16,9 kWh do 18,5 kWh. Na potrzeby obliczeń przyjmijmy wartość na poziomie 18 kWh/100 km. Zakładając, że w ciągu roku pokonujemy 20 tyś. km to, aby jeździć cały rok za darmo potrzebujemy wyprodukować około 3600kWh rocznie. Aby wyprodukować taką ilość energii wystarczy instalacja o mocy 4,1 kWp (przy orientacji południowej). Oczywiście w modelu idealnym, jeśli zużywalibyśmy energię na bieżąco do ładowania auta na prąd, wystarczyłaby nam moc 3,6 kWp. Jednak taki scenariusz jest mało prawdopodobny choćby ze względu na pojemność akumulatora w samochodzie. Nie możemy go naładować „na zapas” tak więc jakaś część będzie musiał być zmagazynowana w sieci za co operator sieci pobierze od nas 20%. Aby posiadać instalację o mocy 4,1kWp wystarczy zainstalować na dachu lub gruncie 11 – 12 paneli o mocy 370W. Cena instalacji o mocy 4,1 kWp to około 20 tyś. zł.Dla porównania, poruszanie się samochodem z silnikiem spalinowym ze średnim spalaniem 7,5 l/100 km będzie nas kosztować rocznie około 7125 zł (przy cenie PB95 – 4,75 zł, dane z lutego 2021). Rachunek jest więc prosty, jeśli ładowalibyśmy samochód elektryczny we własnym domu z instalacją fotowoltaiczną, zwrot z inwestycji w instalację PV wyniósłby niecałe 3 lata.

ILE KOSZTUJE NAŁADOWANIE SAMOCHODU ELEKTRYCZNEGO? CZY TO SIĘ OPŁACA?

Sama idea odchodzenia od silników spalinowych jest bardzo szlachetna, ale ile kosztuje ładowanie samochodu elektrycznego? Pojemność akumulatorów w pojazdach elektrycznych jest bardzo zróżnicowana. Posłużmy się przykładem, Nissan Leaf z akumulatorem o pojemności 40 kWh. Koszt naładowania baterii w samochodzie elektrycznym wyniesie w około 48 zł (stacja ładowania AC średniej szybkości) lub 80 zł (stacje szybkiego ładowania DC). Zasięg naszego auta na prąd z pojemnością baterii 40 kWh to zgodnie z deklaracjami producenta to 270 km. Tak więc, jeśli przy pełnym naładowaniu akumulatora o pojemności 40 kWh, będziemy w stanie przejechać 270 km, to koszt przejechania 100 km wyniesie 17,78 zł. Porównując ten wynik ze spalaniem samochodu na benzynę, gdzie koszt przejechania 100 km przy spalaniu 7,5 l/100 km i cenie paliwa 4,75 zł/l (cena z lutego 2021) wyniesie 35,62 zł, poruszanie się pojazdem elektrycznym wygląda bardzo obiecująco pod względem ekonomicznym.A ile kosztuje ładowanie samochodu elektrycznego w domu? Przyjmując średnią cenę energii elektrycznej na poziome 0,60 zł/kWh, koszt naładowania auta na prąd wyniesie jedynie 24 zł. Aby odpowiednio przyspieszyć ładowanie pojazdu elektrycznego wystarczy zamontować ładowarkę typu wallbox. Chcąc natomiast jeździć tzw. elektrykiem za darmo, wystarczy połączyć ładowarkę wallbox z instalacją fotowoltaiczną. Samochód może być wtedy ładowany w trakcie produkcji energii przez instalację fotowoltaiczną. Nadwyżka w produkcji jest wtedy magazynowana w akumulatorze samochodu lub ładować pojazd nocą wykorzystując zmagazynowaną w sieci nadwyżkę produkcji.

DARMOWY PRĄD DLA POJAZDÓW ELEKTRYCZNYCH? CZY TO MOŻLIWE?

Darmowy prąd dla pojazdów elektrycznych jest jak najbardziej możliwy, kiedy będziemy go ładować w momencie produkcji energii przez instalację fotowoltaiczną. Jednak nie zawsze energia do ładowania będzie pochodzić z fotowoltaiki. Baterie w autach na prąd magazynują energię elektryczną stąd są idealnym rozwiązaniem na zagospodarowanie nadwyżki energii z instalacji fotowoltaicznej. Musimy jednak pamiętać, że jeśli produkcja energii z fotowoltaiki nie będzie na odpowiednio wysokim poziomie ładowarka samochodowa będzie pobierać prąd z sieci, a wtedy pojazd elektryczny nie będzie ładowany za darmo. Nawet jeśli mamy zmagazynowaną w sieci energię, to wraca ona w ilości pomniejszonej o 20% z energii oddanej, które to operator sieci zatrzymuje tytułem opłaty z zmagazynowanie. Dlatego darmowy prąd dla pojazdów elektrycznych uzyskamy wtedy, gdy produkcja z fotowoltaiki będzie wyższa niż jej zapotrzebowanie w gospodarstwie domowym. Z pomocą narzędzi Smart Home można tak zsynchronizować pracę urządzeń domowych, aby maksymalnie zwiększyć auto konsumpcję w trakcie produkcji z fotowoltaiki. Systemy Smart Home już niedługo w naszej ofercie. Śledź naszą stronę internetową i profil na facebooku – szczegóły już wkrótce.

CZY ŁADOWANIE SAMOCHODU ELEKTRYCZNEGO PRĄDEM Z FOTOWOLTAIKI JEST WOLNIEJSZE?

Szybkość ładowania samochodu elektrycznego zależy od dostępnej mocy źródła ładowania. Ładowanie pojazdu elektrycznego prądem z gniazdka domowego jest najwolniejszym sposobem na „zatankowanie” tzw. elektryka. Ładowarka typu wallbox podbija natężenie prądu pozwalając no osiągnięcie mocy ładowania do nawet 22kW. W warunkach domowych nie ma więc znaczenia czy prąd będzie płynął z sieci elektroenergetycznej dostawcy energii czy z instalacji fotowoltaicznej.

MAGAZYNOWANIE NADMIARU ENERGII ELEKTRYCZNEJ W SAMOCHODZIE?

Właściciele instalacji fotowoltaicznych wiedzą doskonale, że oddawanie energii do sieci w warunkach dobrego nasłonecznienia jest często nieuniknione. Chcąc wykorzystać całą energię z paneli fotowoltaicznych trzeba by posiadać sporą ilość urządzeń, które wykonywałyby pracę celem maksymalizacji auto konsumpcji. Oczywiście celowe uruchamianie urządzeń których praca w danej chwili nie jest konieczna byłoby bez sensu. System net meteringu w Polsce pozwala zmagazynowaną w okresie letnim energię wykorzystać w okresie zimowym stąd warto pozostawić jakąś część wyprodukowanej nadwyżki na okres, kiedy światła słonecznego jest mniej. Nie oznacza to, że nie należy starać się nadwyżki wykorzystywać na bieżąco.

Warto zmienić niektóre nawyki, jak np. włączanie pralki lub zmywarki w okresie nasłonecznienia zamiast pozostawiać ich uruchomienie na wieczór lub noc. Idealnym sposobem na zagospodarowanie nadwyżki generowanej przez fotowoltaikę jest magazynowanie nadmiaru energii elektrycznej w samochodzie elektrycznym. Podwójna korzyść jest taka, że nie oddajemy energii do sieci (nie zostanie nam potrącona „opłata” za magazynowanie) i jeździmy samochodem naładowanym na darmo z paneli fotowoltaicznych. Wykorzystując inteligentne narzędzia Smart Home można dodatkowo zrzucić ze swoich barków odpowiedzialność za włączanie ładowarki samochodowej, kiedy akurat mamy nadwyżkę produkcji. Systemy Smart Home już niedługo w naszej ofercie.

DOFINANSOWANIA DO FOTOWOLTAIKI I RZĄDOWY PROJEKT DOPŁAT DO ELEKTROMOBILNOŚCI

Na ostatnim XII OGÓLNOPOLSKIM FORUM FOTOWOLTAIKI I MAGAZYNOWANIA ENERGII SOLAR+, wiceminister klimatu i środowiska Ireneusz Zyska dał wyraźnie do zrozumienia, że w związku ze wzrostem ilości podłączonych do sieci instalacji fotowoltaicznych rząd ma w planach wsparcie systemów magazynowania energii oraz elektromobilności. Dotacje mają się pojawić w nowej odsłonie Programu Mój Prąd.

Najnowsze wpisy

Mało kto wie, że pierwsze pojazdy elektryczne do przewozu ludzi były konstruowane już w trzeciej dekadzie XIX wieku a pod koniec biły rekordy prędkości osiągając, jak na tamte czasy zawrotną prędkość ponad 100km/h. Niestety pojazdy elektryczne na początku XX wieku zostały całkowicie wyparte przez pojazdy z silnikiem spalinowym. Przez większość XX w. samochody elektryczne zostawały w cieniu samochodów z silnikiem spalinowym głównie za sprawą ograniczeń technologicznych i wysokich kosztów produkcji. […]

Czytaj dalej…

Pompa ciepła to źródło ciepła której zadaniem jest transport energii z dolnego źródła ciepła jakim jest powietrze, grunt lub woda do górnego źródła ciepła, czyli instalacji grzewczej. Mimo iż energia pobierana z dolnego źródła nic nas nie kosztuje, do działania pompa ciepła potrzebuje energii elektrycznej. Zatem jedynym kosztem eksploatacji jaki będziemy musieli ponieść decydując się na takie ogrzewanie to koszt energii elektrycznej. Czy możemy zrobić coś, aby je maksymalnie obniżyć a może nawet zredukować do zera? […]

Czytaj dalej…

Pompa ciepła to starannie zaprojektowane, ekologiczne urządzenie grzewcze wykorzystujące energię cieplną z naturalnych zasobów: powietrza, wody i gruntu. Powietrzna pompa ciepła służy do ogrzewania pomieszczeń w budynku a także wody użytkowej. Pobiera energię zgromadzoną w powietrzu (górne źródło ciepła) i transportuje do dolnego źródła ciepła jakim jest instalacja co i cwu. Urządzenie nie wymaga codziennej obsługi, gdyż działa w pełni automatycznie. Powietrzna pompa ciepła jest niezwykle […]

Czytaj dalej…