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.

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 do pojazdów elektrycznych mają za zadanie skrócić czas ładowania. Z pomocą przychodzi naścienna ładowarka do samochodów elektrycznych typu wallbox. Ładowarki do samochodów eletktrycznych 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.

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 pojazdów elektrycznych) które możemy spotkać na stacjach benzynowych, parkingach przy autostradach, dużych centrach handlowych.

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!

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.

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.

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.