Ηλεκτροκίνηση: Η επανάσταση της αμφίδρομης φόρτισης

Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα έχουν πολύ ισχυρές μπαταρίες. Και μάλιστα, όταν το αυτοκίνητο είναι απλώς σταθμευμένο, η μπαταρία του μπορεί να αξιοποιηθεί και για την αποθήκευση ενέργειας για ένα κτήριο ή για το ηλεκτρικό δίκτυο. Το όφελος; Το κόστος της ενέργειας μπορεί με αυτόν τον τρόπο να μειωθεί σημαντικά.

Πώς γίνεται όμως κάτι τέτοιο; Και τι προβλήματα προκύπτουν;

Τι είναι η αμφίδρομη φόρτιση;

Πέραν της κάλυψης των ενεργειακών αναγκών του ιδίου του οχήματος, η μπαταρία ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για την ηλεκτροδότηση εξωτερικών συσκευών, όπως για παράδειγμα ενός ψυγείου σε ένα ταξίδι για κάμπινγκ, ή και για τη φόρτιση άλλων ηλεκτρικών οχημάτων. Οι πρόσθετες αυτές δυνατότητες ονομάζονται V2D (Vehicle-to-Device) και V2L (Vehicle-to-Load).

Ορισμένα μοντέλα μπορούν να καλύψουν τις ενεργειακές ανάγκες ολόκληρων κτηρίων (V2H, Vehicle-to-Home). Και ορισμένα άλλα μπορούν να δώσουν ρεύμα ακόμα και στο ίδιο το δημόσιο δίκτυο (V2G, Vehicle-to-Grid).

Για την επιστροφή ηλεκτρικής ενέργειας από την μπαταρία του αυτοκινήτου χρειάζεται ένας σταθμός «αμφίδρομης φόρτισης». Αυτός ο σταθμός μπορεί και να φορτίσει ένα αυτοκίνητο, αλλά και αντιστρόφως να πάρει την ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στην μπαταρία του αυτοκινήτου και να τη μεταφέρει σε ένα κτήριο ή στο ηλεκτρικό δίκτυο. Μέχρι στιγμής πάντως είναι λίγοι οι σταθμοί φόρτισης ηλεκτρικών αυτοκινήτων που προσφέρουν αυτήν τη δυνατότητα.

Πόση ενέργεια μπορεί να αποθηκεύσει μία μπαταρία αυτοκινήτου;

Το εντυπωσιακό είναι πως οι μπαταρίες των ηλεκτρικών αυτοκινήτων χωρούν συνήθως τόση ενέργεια, που θα μπορούσε να καλύψει τις εβδομαδιαίες ενεργειακές ανάγκες ενός μικρού νοικοκυριού – στη Γερμανία ένα σπίτι στο οποίο διαμένουν δύο άτομα καταναλώνει εβδομαδιαίως κατά μέσο όρο 54 κιλοβατώρες, ενώ οι μπαταρίες των περισσότερων ηλεκτρικών οχημάτων μεσαίου μεγέθους ξεκινούν με μία χωρητικότητα γύρω στις 60 κιλοβατώρες.

Επιπλέον, με την αμφίδρομη φόρτιση και τη χρήση ηλιακών πάνελ ένα σπίτι μπορεί να παράγει ρεύμα κατά τη διάρκεια της ημέρας, να το αποθηκεύει στην μπαταρία του αυτοκινήτου και να το καταναλώνει ξανά το βράδυ. Έτσι, όχι μόνο θα είναι σε θέση να καταναλώσουν ενέργεια την οποία παρήγαγαν οι ίδιοι σε πολύ χαμηλό κόστος, αλλά ταυτοχρόνως γλυτώνουν και τα έξοδα αγοράς ειδικών μπαταριών για την αποθήκευσή της, οι οποίες κοστίζουν αρκετές χιλιάδες ευρώ.

Η αμφίδρομη φόρτιση «δεν είναι per se επιβλαβής για την μπαταρία του αυτοκινήτου», δηλώνει στην DW ο Ρόμπερτ Κορς, ειδικός για τα «έξυπνα» ενεργειακά δίκτυα στο Ινστιτούτο ISE. «Εάν γίνει σωστά, η ελεγχόμενη φόρτιση και αποφόρτιση της μπαταρίας μπορεί μάλιστα να αυξήσει τη διάρκεια ζωής της κατά 5 έως 10%». Και ο ιδιοκτήτης ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου μπορεί να παρακολουθήσει την μπαταρία του αυτοκινήτου του, όπως και το πότε και για πόσο μπορεί να φορτιστεί, αρκετά εύκολα, μέσω μίας εφαρμογής στο κινητό του τηλέφωνο.

Βελτίωση και του ηλεκτρικού δικτύου;

Στη Γερμανία οι άνθρωποι οδηγούν το αυτοκίνητό τους λιγότερο από μία ώρα την ημέρα κατά μέσο όρο. Την ώρα που τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι σταθμευμένα, οι διαχειριστές του ηλεκτρικού δικτύου μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις μπαταρίες τους ως χώρους αποθήκευσης ενέργειας και με αυτόν τον τρόπο να αντιμετωπίσουν και τις διακυμάνσεις στο ηλεκτρικό δίκτυο.

Σε πολλές χώρες υπάρχει συχνά πλεόνασμα ανανεώσιμης ενέργειας (κυρίως αιολικής και ηλιακής ενέργειας). Ακριβώς αυτό το πλεόνασμα θα μπορούσε να αποθηκευτεί στις μπαταρίες των ηλεκτρικών αυτοκινήτων και από εκεί να διοχετεύεται ξανά πίσω στο δίκτυο, όταν αυξάνεται η ζήτηση. Έτσι αφ’ ενός δεν θα επιβαρύνονται περισσότερο οι μονάδες φυσικού αερίου ή οι μονάδες παραγωγής ενέργειας από άνθρακα, αφ’ ετέρου, δε, θα μειωθεί ο αριθμός των απαιτούμενων μπαταριών για την αποθήκευση ενέργειας – και φυσικά θα σταθεροποιηθεί και το ηλεκτρικό δίκτυο.

Σύμφωνα με πρόσφατη έρευνα που πραγματοποιήθηκε για λογαριασμό της ευρωπαϊκής περιβαλλοντικής οργάνωσης Transport & Environment, στην ΕΕ η εξοικονόμηση μέσω της αποθήκευσης ενέργειας και σε μπαταρίες ηλεκτρικών αυτοκινήτων μπορεί να φτάσει έως και τα 22 δισεκατομμύρια ευρώ ετησίως.

Βάσει της συγκεκριμένης έρευνας, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα θα μπορούσαν να καλύπτουν έως και το 9% των αναγκών της ΕΕ σε ηλεκτρική ενέργεια, κατά διαστήματα ακόμα και έως 20%, συμβάλλοντας έτσι τα μέγιστα στην απρόσκοπτη λειτουργία του ηλεκτρικού δικτύου.

Ποιο το όφελος για τους οδηγούς;

Από αυτό θα βγουν κερδισμένοι και οι ιδιοκτήτες αυτοκινήτων, οι οποίοι θα μπορούν να εξοικονομήσουν από 31 έως 780 ευρώ ετησίως.

Στη Γαλλία υπάρχει ήδη από τον Οκτώβριο μία σχετική προσφορά για τους κατόχους του ηλεκτρικού μοντέλου Renault R5. Συνδέοντας το αυτοκίνητό τους σε έναν σταθμό αμφίδρομης φόρτισης για 15 ώρες την ημέρα κατά μέσο όρο, οι οδηγοί παίρνουν ως αντάλλαγμα δωρεάν ρεύμα για 10.000 χιλιόμετρα.

Από νωρίς «υπάρχει μεγάλη ζήτηση» για τη συγκεκριμένη προσφορά, όπως αναφέρει στην DW ο Τόμας Ραφάινερ της εταιρείας Mobility House, η οποία προωθεί την ευελιξία των μπαταριών των ηλεκτρικών αυτοκινήτων στις ενεργειακές αγορές. Σύμφωνα με τον ίδιο, μέσα στα επόμενα δύο χρόνια θα υπάρξουν αντίστοιχες προσφορές και στη Μεγάλη Βρετανία και τη Γερμανία. Σε σχετική δημοσκόπηση που διεξήχθη για λογαριασμό του ενεργειακού ομίλου EON, το 77% των ερωτηθέντων δήλωσε πως θα ήθελε να χρησιμοποιήσει αυτή τη μέθοδο για την κάλυψη των ιδίων ενεργειακών αναγκών, ενώ το 65% δήλωσε διατεθειμένο να συμμετάσχει και στο εγχείρημα υποστήριξης του ηλεκτρικού δικτύου.

Θα καθιερωθεί η αμφίδρομη φόρτιση;

Μέχρι σήμερα η ηλεκτροδότηση κτηρίων και ηλεκτρικών δικτύων με ενέργεια από μπαταρίες αυτοκινήτων έχει δοκιμαστεί σε περισσότερα από 150 πρότζεκτ παγκοσμίως. Και μέσα στα επόμενα χρόνια θα διατίθενται στην αγορά ολοένα και περισσότερα ηλεκτρικά αυτοκίνητα που θα προσφέρουν τη δυνατότητα αυτή.

Οι ειδικοί συμφωνούν πως όσο περισσότεροι ιδιωτικοί και δημόσιοι σταθμοί φόρτισης μπορούν να λειτουργήσουν αμφίδρομα, τόσο το καλύτερο. Το αρχικό επιπλέον κόστος για την κατασκευή τέτοιων σταθμών θα κυμαινόταν στα 100 με 250 ευρώ ανά σταθμό. Λόγω των οικονομικών πλεονεκτημάτων αυτών των σταθμών, ωστόσο, η απόσβεση θα γίνεται μέσα σε διάστημα μερικών μηνών.

Προκειμένου να κυριαρχήσει αυτή η τεχνολογία σε παγκόσμιο επίπεδο, θα έπρεπε να διαμορφωθεί και ένα σχετικό πλαίσιο διακρατικής επικοινωνίας που θα επέτρεπε την ανταλλαγή δεδομένων για τα οχήματα, τους σταθμούς φόρτισης, τους διαχειριστές των ηλεκτρικών δικτύων και την κοστολόγηση. Τόσο η αυτοκινητοβιομηχανία όσο και πολλές εταιρείες, δημόσιες αρχές και πολιτικοί πιέζουν για τη διαμόρφωση ενιαίων προτύπων.

Σύμφωνα δε με τη γερμανική Διεύθυνση Υποδομών Φόρτισης, μέσα στα επόμενα χρόνια η αμφίδρομη φόρτιση θα καθιερωθεί ως ένα σημαντικό κομμάτι του παζλ για τον κλιματικά ουδέτερο ενεργειακό εφοδιασμό στη Γερμανία και άλλες χώρες.

Επιμέλεια: Γιώργος Πασσάς