Hová dugjam a hibrid Porschét?

Virtuális erőmű a garázsban

2011.03.12. 07:29
Korábbi, hasonló című publicisztikánkra pillantva először arra gondoltam, vajon mióta van ennyire képben a plug-in hibridekkel kapcsolatban a főszerkesztő? Később kiderült, hogy abban a kontextusban a kőművesek és a vízszerelők számítanak potenciális ellenfélnek, a kérdés pedig továbbra is nyitott: hová dugjuk a villanyautó madzagját?

Hülye kérdés: a konnektorba – hangzik a kézenfekvő válasz, és első közelítésben ez működni is fog. Az autóba épített akkumulátortöltő által felvett teljesítmény önmagában nem kritikus: a konstruktőrök szerencsére pontosan tudják, hogy a legtöbb európai háztartásban 16 A-os kismegszakítóval biztosított a hálózat, így ehhez méretezik a villanyautók és hálózatról tölthető hibridek 3-3,5 kW-os töltőjét. Maga az akksi ugyan gyorsabb töltést is elbírna: megfelelő hűtés mellett akár 100 A feletti töltőáramok sem elképzelhetetlenek, de ehhez már tényleg kell a kiépített infrastruktúra, és az elektromos „kútoszlop”.

A jó hír, hogy ma már Magyarországon is akad ilyen elektromos töltőállomás. A rossz pedig az, hogy egy kezemen meg tudom számolni, hány, és még így is kihasználatlan marad egy csomó ujjam. Maradjunk hát egyelőre az egyfázisú, autóba épített, otthoni töltésre szánt megoldásoknál, melyekkel a következő évtized alternatív hajtású járműveire jellemző 10-20 kWh kapacitású akkumulátorok 4-6 óra alatt kényelmesen feltölthetők.

Fogadjuk el továbbá azt a szomorú tényt is, hogy a villanyautók és plug-in-hibridek célközönsége (az első években legalábbis) nem lakótelepen, vagy belvárosi bérházban él, hanem jellemzően a város szélén, kertvárosi környezetben, ahol a (terem)garázsban néhány lépés távolságra elérhető a konnektor. Lesznek persze ezermesterek, akik a ruhaszárító kötél és a hosszabbító megfelelő kombinációjával a nyolcadikról is megoldják a ház előtt parkoló járgány áramellátását, de talán mégsem ez lesz a legjellemzőbb.

Németország deklarált célja, melyben a kormány, és az iparág meghatározó szereplőinek döntő többsége is egyetért, hogy 2020-ra egymillió elektromos- és hibridautó fusson az ország útjain. Az egyszerűség kedvéért (tudván, hogy túlzottan optimista becslés) számoljunk Magyarországon százezer konnektorba dugható járművel, melyek döntő többsége egy átlagos hétköznap este nyolc körül a garázsban áll és szorgalmasan tölti az akkumulátort. Az összteljesítmény 300MW körül alakul, ami a hazai csúcsfogyasztás durván öt százalékának, vagy mondjuk kétharmad paksi reaktorblokknak felel meg. Az esetek többségében ekkora plusz terhelés nem okozna gondot, de egy-egy forró nyári délután, amikor (az akkutöltövel egyébként körülbelül megegyező teljesítményű) klímaberendezések tízezrei teszik próbára az elektromos rendszer tűrőképességét, elképzelhető, hogy pont a hibrid Porsche jelentené az utolsó cseppet a pohárban.

Kézenfekvő megoldásnak tűnik, hogy a villanyautót ne a normál konnektorból, hanem az amúgy is olcsóbb éjszakai áramról töltsük. Az elektromos hálózat terhelése komoly napi ingadozást mutat: napközben az ipari fogyasztók, míg kora este a háztartások használnak nagy mennyiségű energiát, s az éjfél utáni terhelési minimum ehhez képest jóval alacsonyabb.

Miért olcsóbb?

A váltakozó áramú villamos hálózat számtalan előnye mellett komoly hátrány, hogy a delej közvetlenül nem tárolható, azaz az erőművekben megtermelt és a fogyasztók által felvett teljesítmény minden pillanatban azonos. Egy nagyobb teljesítményű fogyasztó bekapcsolása esetén a hálózati feszültség (sőt kis mértékben a frekvencia, de ebbe ne menjünk bele túlságosan) csökken, amit a villamos teherelosztó (MAVIR) által megszabott módon az erőművek teljesítményének azonnali, valós idejű növelésével ellensúlyoznak. A fogyasztói teljesítmény csökkenésére pedig értelemszerűen a termelés visszafogásával kell reagáljanak. Az erőművek típusától és felépítésétől függően van azonban egy minimális teljesítményszint, ami alatt technikailag nem, vagy csak nagyon nehezen megoldható az erőmű üzemeltetése.

Az éjszaka lecsökkenő fogyasztás idején ezért jelentős „felesleges” kapacitás áll rendelkezésre, amit akár jóval olcsóbban is megéri eladni, ha ezzel fenntartható az erőmű folyamatos üzeme.

Ha az „éjszakai áram” a közkeletű nevéhez méltóan éjszaka, mondjuk pontban éjféltől lenne elérhető, a százezer energiára szomjas villanyautó háromszáz megawattnyi terhelése egyszerre jelenne meg a hálózaton, aminél kevés rosszabb dolog várhat a teherelosztó ügyeletes szakembereire. Mindenképp szükség lesz ezért a fogyasztói oldalon valamiféle intelligencia beépítésére, ami képes a termelői oldallal kommunikálva időben elosztani a terhelést. Ez önmagában nem világrengető újdonság: a gyakorlatban évtizedek óta használt eszköze a terhelés fogyasztó oldali befolyásolásának.

A tavaly lezárt „Mini E Berlin” projekt keretében a BMW, a helyi energiakonszern és az illetékes minisztérium egy ötven villanyautóból álló flotta viselkedését tanulmányozta fél éven keresztül. Több tucat nyilvános villany-kútoszlop mellett minden résztvevő garázsába telepítettek egy intelligens dobozt, ami az energiaelosztó központtal GSM-vonalon kommunikálva a hálózat terhelésétől függően engedélyezte, vagy épp tiltotta a töltést. A kísérlet célja azonban túlmutatott a hálózati terhelés vezérelt töltéssel való egyenletes elosztásán. A végső cél a ma még talán utópisztikusnak tűnő gondolat, hogy a közlekedést olyan elektromos autókkal oldjuk meg, melyeket megújuló forrásokból (szél, napenergia) származó árammal hajtunk.

Összeköthető-e a szélkerék a villanyautóval? Lapozzon, kiderül!