Fotovoltika a elektromobilita

Fotovoltika a elektromobilita

 

Každý kto si zakúpi elektromobil, považuje ekologickú rovnováhu za dôležitú. Pokiaľ sa rozhodnete pre obnoviteľné zdroje energie, napríklad solárnu, robíte ešte viac pre životné prostredie.

 

 

Počiatočná investícia do inštalácie fotovoltického systému je zdanlivo vysoká, ale samotná elektrina je potom prakticky zadarmo. Ďalšie náklady sú len na údržbu a prípadné opravy. Z dlhodobého hľadiska si fotovoltický systém zvyčajne zarobí sám na seba.

Na rozdiel od klasickej nabíjacej stanice, vás vaša solárna nabíjacia stanica robí nezávislým od verejnej siete. Výrazný nárast cien elektrickej energie v posledných rokoch, viedol k rastúcemu počtu spotrebiteľov, ktorí sa rozhodli pre tento alternatívny zdroj energie.

Myslíme si, že nastal ten správny čas, kedy by sme si v prípade investície do ekologických projektov, mali prestať klásť otázky finančnej návratnosti. Skôr by sme mali hovoriť o tom, čo to prinesie pre životné prostredie.

 

Ukážka výroby elektriny z domácej fotovoltickej elektrárne (FVE) za jeden kalendárny rok v rodinnom dome
s Li-ion batériou z našej realizácie (možno vás inšpiruje k realizácií)

 

Wallbox a fotovoltika


Elektromobil a solárna energia z vašej strechy, sú vynikajúcou kombináciou. Inštalácia fotovoltického systému a Wallboxu vo vašej vlastnej garáži, sa vyplatí z viacerých hľadísk:

  • na jednej strane sa emisie CO2 pri nabíjaní elektrického vozidla znižujú a to nielen v porovnaní s klasickými spaľovacími motormi, ale aj s elektrickými automobilmi, ktoré jazdia na elektrinu z verejnej siete
  • na druhej strane je jazda omnoho lacnejšia, keď vodiči nabijú svoj elektromobil solárnou energiou

Výhody kombinácie elektromobilu a solárnej energie:

  • bezkonkurenčne nízke náklady na palivo nižšie ako 2 eurá na 100 kilometrov; vo vozidle so spaľovacím motorom je priemer približne päťkrát vyšší
  • bez ohľadu na rastúce ceny elektriny
  • nižšie emisie CO2 v porovnaní s používaním elektrickej energie zo siete
  • optimalizácia vlastnej spotreby

Aký veľký musí byť fotovoltický systém na pokrytie ročnej spotreby elektromobilu?

 

V zásade sú dva faktory rozhodujúce koľko slnečnej energie ostáva k dispozícii pre nabíjanie elektromobilu:

  • veľkosť fotovoltického systému a
  • spotreba energie ostatných elektrických spotrebičov v domácnosti.

Predpokladom využitia solárnej energie je, inštalácia nabíjacej stanice (Wallboxu) a fotovoltického systému. V prípade batériových systémov, môžeme uloženú slnečnú energiu využiť, aj keď už slnko nesvieti.
Vo väčšine prípadov sa nenabíja len z fotovoltiky a jej úložiska, ale zvyšok potrebnej energie pochádza aj z verejnej siete a to len preto, že musíme počítať aj s ostatnými spotrebičmi v domácnosti.
Inteligentné wallboxy vám umožňujú prepínať medzi rôznymi zdrojmi energie, napr., pokiaľ potrebujete rýchle nabite, využijete verejnú sieť. Ak je k dispozícii viac času, využíva slnečnú energiu, alebo obidva zdroje.

 

Aký Wallbox je vhodný na nabíjanie prostredníctvom fotovoltického systému?

 

Výkon hrá dôležitú úlohu, najmä pri kúpe Wallboxu. Je veľmi dôležité, ako rýchlo je možné auto nabiť. Podiel elektrickej energie zo siete sa však zvyšuje s rýchlejším nabíjaním. Pre všetkých, ktorí nabíjajú svoje elektrické vozidlo solárnou energiou, je dôležité, aby sa rozhodli pre inteligentný Wallbox.
Mnoho súčasných modelov sa dá integrovať do inteligentného domáceho systému a umožňuje obojsmerné nabíjanie.

Inteligentné Wallboxy neustále monitorujú, koľko elektriny je k dispozícii pre ostatné spotrebiče v domácnosti. Keď napr. majiteľ zapne práčku, alebo ak v prípade náhlej návštevy potrebuje viac elektriny, zastaví sa nabíjanie a pokračuje až pri poklese spotreby (priority sa dajú nastaviť).

Ukážka zapojenia fotovoltického systému s nabíjacou stanicou (Wallbox) – Webasto

 


Nabíjacie stanice a nabíjanie

 

V zásade sú k dispozícii dve možnosti nabíjania:

  • obyčajná zásuvka pre domácnosť, alebo
  • výkonná nabíjacia stanica.

Na našej stránke si môžete prečítať, prečo je zásuvka iba núdzovým riešením a prečo potrebujete nabíjaciu stanicu pre svoj elektromobil

 

Zásuvka pre domácnosť sa neodporúča na pravidelné nabíjanie elektromobilov, pretože nie je navrhnutá na dlhodobé nabíjanie pri vysokom zaťažení. Preto existuje riziko prehriatia napájacieho kábla, zástrčky, alebo zásuvky. V najhoršom prípade môže dôjsť k ich prepáleniu.

1. Výkon nabíjania

Vstavaná nabíjačka (zabudovaná nabíjačka) v elektromobile hrá dôležitú úlohu pri nabíjaní. Rozsah možného výkonu sa pohybuje od 3,7 kW do 22 kW.

Rýchlosť nabíjania vozidla závisí od dvoch ďalších komponentov:

  • nabíjacej stanice a
  • nabíjacieho kábla

Komponent s najslabším výkonom určuje celkový výkon. Napríklad elektrický automobil s nabíjacím výkonom 3,7 kW sa môže v zásade nabíjať v ktorejkoľvek nabíjacej stanici, ktorá je navrhnutá na rýchlejšie nabíjanie, ale iba s maximálnym výkonom 3,7 kW.

2. Systém zástrčiek

V závislosti od výrobcu vozidla, používajú sa rôzne systémy zástrčiek. V Európe je zástrčka typu 2 štandardná, pričom ázijské a americké modely používajú zástrčku typu 1.

Pokiaľ si vyberiete nabíjaciu stanicu s trvalo nainštalovaným nabíjacím káblom, musíte sa uistiť, že je kompatibilná aj s vašim vozidlom. Zatiaľ nie sú k dispozícii žiadne možnosti adaptéra.


Zástrčka typu 1

Zástrčka typu 2

3. Nabíjacie stanice

Pri kúpe nabíjacej stanice pre elektromobily, vyberte si vždy kvalitného výrobcu, ktorý bol testovaný a uvedený na zozname popredných výrobcov automobilov. Máte tak istotu kompatibility s vašim vozidlom, ako aj aktualizácií do budúcnosti.

4. Ďalšie funkcie

S rýchlym rozvojom elektromobility, zvyšujú sa aj požiadavky na infraštruktúru nabíjania. Mala by byť inteligentná a kompatibilná s novými technológiami. Integrácia fotovoltického systému: S vhodnou reguláciu energie, môžete na dobíjanie vášho elektrického vozidla využiť aj vlastnú výrobu solárnej energie z vášho fotovoltického systému.

Riadenie záťaže elektrických vozidiel: Inteligentné nabíjacie stanice sa môžu integrovať do systému riadenia záťaže prostredníctvom ďalších modulov. Môže sa súčasne nabíjať niekoľko elektromobilov. Dostupný výkon sa automaticky rozdelí medzi počet nabíjaných elektromobilov. Využívajú to najmä spoločnosti, hotely, parkoviská atď.

Ochrana pred zneužitím nabíjacej stanice
V zásade existujú dve varianty: kľúč alebo RFID (karta)

5. Inštalácia nabíjacej stanice

Výrobca odporúča, aby nabíjaciu stanicu pre vaše elektrické vozidlo nainštalovala kvalifikovaná firma, ktorá pozná požiadavky a normy k pripojeniu nabíjacích staníc. Pred montážou  je potrebné skontrolovať elektrickú inštaláciu, najmä v starších budovách, aby sa zabezpečilo bezpečné nabíjanie niekoľko hodín pri plnom výkone.

6. Náklady na nákup a inštaláciu

Spoľahlivú nabíjaciu stanicu môžete získať ako základný model už od približne 599 EUR.
V závislosti od vybavenia a ďalších funkcií sa cena samozrejme môže zvýšiť. Nezanedbateľným nákladovým faktorom je profesionálna inštalácia nabíjacej stanice kvalifikovanou firmou. Tu zohrávajú dôležitú úlohu podmienky v mieste inštalácie:

  • ako ďaleko je parkovisko od rozvodnej skrine
  • rozsah stavebných, alebo výkopových prác
  • možnosť montáže nabíjacej stanice na stenu, alebo je potrebný stojan
  • možnosť použitia starých elektrických rozvodov, alebo je potrebná výmena

V zásade odporúčame, aby sa pri inštalácia myslelo aj do budúcnosti, pokiaľ je potrebné položiť nový kábel, voliť prierez pre inštaláciu 22 kW, aj keď ho momentálne nepotrebujete. To vám ušetrí náklady za pár rokov, keď budete chcete zväčšiť rýchlosť nabíjania.

Elektrické ochranné a istiace prvky sú rovnako dôležité. Každá nabíjacia stanica pre elektromobily, musí mať svoj vlastný obvod, ktorý je chránený ističom a prúdovým chráničom.

Pri inštalácii môžete v závislosti od nabíjacej kapacity a individuálnych okolností na mieste očakávať celkové náklady od 600 do 2 000 EUR.

Základy nabíjania elektromobilov

 

Ako vlastne samotné nabíjanie a nabíjacej stanice fungujú? Vo všeobecnosti môžeme povedať, že nabíjacie miesta sa podľa výkonu, a teda rýchlosti nabíjania, delia na tri základné typy:

  • nabíjanie pomocou prenosnej nabíjačky – Režim 2 (1,4 – 22 kW)
  • nabíjanie pomocou Wallboxu – Režim 3 (1,4 – 22 kW)
  • AC a DC rýchlonabíjacie verejné stanica – Režim 3 a 4 (43-350 kW)

Verejné rýchlonabíjacie stanice sú k dispozícii v dvoch rôznych prevedeniach, a to buď ako AC, alebo DC. Teda podľa toho, či používa striedavý, alebo jednosmerný prúd.

Prenosná nabíjačka (1,4 – 22 kW)

Nabíjanie pomocou prenosnej nabíjačky je základný spôsob dopĺňania energie u elektromobilov. Vo väčšine prípadov sa užíva štandardné jednofázové 10/12 /16A prenosná nabíjačka, ktorá je schopná nabíjať až 3,7 kW. Prenosnou nabíjačkou je možné nabíjať až 22 kW, je však potrebné počítať s priemyselnou zásuvkou CEE32A.

Všetky elektromobily a plug-in hybridy sú kompatibilné s bežnými prenosnými nabíjačkami. Nabíjanie z prostredia domova, alebo pracoviska je najbežnejším spôsobom nabíjania elektromobilov. Aj napriek tomu, že klasická jednofázová domáca zásuvka postačuje k nabitiu vozidla, odporúča sa inštalácia Wallboxu.

Prenosnú nabíjačku dodáva väčšina výrobcov elektromobilov v základnej výbave. Tieto nabíjačky sú však 10A a doba nabíjania môže znamenať aj viac ako 10 hodín. V tom prípade vám k plnému nabitiu nestačí ani celonočné nabíjanie. Odporúčame teda ako základ používať 16A prenosnú nabíjačku.

Zhrnutie:

  • nabíjanie programom 2 (1,4 – 22kW)
  • väčšina prenosných nabíjačiek možno pripojiť do klasickej zásuvky (230V).
  • pre 11kW nabíjanie je potreba priemyselná 3f zásuvka 16A.
  • pre 22kW nabíjanie je potreba priemyselná 3f zásuvka 32A.
  • pre správne zvolenie prenosnej nabíjačky je potrebné vedieť, akou palubnou nabíjačkou je vybavené vaše vozidlo.

Domáci wallbox (1,4 – 22 kW)

Wallbox znižuje v porovnaní s prenosnými nabíjačkami nabíjací čas niekoľkonásobne. Pri zvolení správneho Wallboxu sa tak nabíjacia doba skráti.

Wallboxy sa dajú zaobstarať buď s integrovaným nabíjacím káblom, poprípade zásuvkou Typu 2 / “Mennekes”, do ktorej je možné pripojiť požadovaný nabíjací kábel. Ako konektor na strane vozidla sa používajú štandardné zástrčky pre EÚ Typu 2

Zhrnutie:

  • Wallboxy disponujú výkonom 1,4 – 22 kW (jedno alebo trojfázovo, 6 – 32 A)
  • je potrebné voliť správny nabíjací kábel so správnymi parametrami a správnym konektorom Typ 1 alebo Typ 2
  • je možné dynamicky voliť výkon na základe spotreby v objekte
  • je možné pripojiť k fotovoltike a docieliť tak nabíjanie elektromobilu len energiou z tohto zdroja
  • pre správnu voľbu Wallboxu je potrebné vedieť, akou palubnou nabíjačkou je vybavené vaše vozidlo.

Druhy vozidiel s elektrickým pohonom

 

Plne elektrické – batériové elektrické vozidlo (BEV)

Plne elektrické auto je poháňané elektromotorom a nabíjateľnou batériou. To znamená, že beží bez benzínu, nevyžaduje výmenu oleja a je úplne bez emisií. Na nabitie batérie je vozidlo pripojené k nabíjacej stanici, alebo zásuvke z prostredia domova. Moderné (BEV) majú kapacitu batérie cca. 25 – 100 kWh.

Plug-in-hybridé elektrické vozidlo (PHEV)

Plug-in hybrid je zmodernizované hybridné vozidlo, ktoré má výrazne väčšiu batériu, výkonnejší elektromotor a možnosť externého nabíjania prostredníctvom elektrickej siete.
Vozidlá PHEV môžu jazdiť iba na elektrinu až do rýchlosti 120 km / h a majú dojazd od 12 až do 30 km v čisto elektrickom režime. Okrem toho majú spaľovací motor a palivovú nádrž.

Hybrid – hybridné elektrické vozidlo (HEV)

Hybridné vozidlo je primárne poháňané spaľovacím motorom. Ma malú batériu a elektrický motor, ktoré využíva pri naštartovaní a akcelerácii. K dobíjaniu batérie dochádza napríklad pri brzdení (rekuperácia), najmä v mestskej premávke s mnohými fázami zastavenia a rozjazdu, kde sa môže veľa elektrickej energie vyrábať a ukladať. Hybrid však nemá zástrčku na nabíjanie a nedá sa nabíjať zo siete. Z tohto dôvodu sa nepovažuje za „elektrické vozidlo“.

História

 

Elektromobilita sa považuje za moderný trend, ale nejde o vynález našej doby. V roku 1867, teda pred príchodom spaľovacieho motora, predstavil Werner von Siemens na svetovom veľtrhu v Paríži, elektrický generátor založený na dynamoelektrickom princípe. Vynález umožnil lacnú a flexibilnú výrobu elektriny všade kde to bolo potrebné, a teda elektrifikáciu v priemysle, vozidlách a každodennom živote.

Prvé autá s elektromotorom boli predstavené na konci 19. storočia, a to od belgickej Camille Jenatzy dokonca zaznamenalo rekord v roku 1899. Bolo to prvé cestné vozidlo, ktoré dosiahlo rýchlosť 100 km / h. Od konca 19. storočia boli vlaky a električky zásobované elektrickou energiou prostredníctvom nadzemných vedení, alebo železničných tratí.

Ako ukazujú štatistiky, elektromobily boli na začiatku 20. storočia stále rozšírené. Napríklad v USA, malo 22 percent vozidiel na cestách spaľovací motor, 40 percent bolo poháňaných parou a 38 percent bolo poháňaných elektrinou. Spaľovací motor mal v tom čase tú nevýhodu, že vozidlá museli byť štartované ručne s veľkým úsilím, aby mohli jazdiť. Najväčší rozmach spaľovacích motorov začal až v roku 1911, keď vynašli elektrický štartér.

Odvtedy boli elektromobily v ústraní, hoci nikdy úplne nezmizli. V polovici 90. rokov prišiel na trh napríklad hybridný model Toyota Prius a v roku 2008 sa Californian Roadster stal prvým elektrickým autom, ktoré bol vhodný pre diaľnice a dlhé vzdialenosti.

Najväčší posun v pred v oblasti elektromobility v novodobej histórii, urobila automobilka Tesla Motors, ktorej sa podarilo zmeniť pohľad na elektrické vozidla, ktoré boli do nedávna považované za bramušky s malým dojazdom a nepoužiteľné v bežnom živote.

Výhody elektromobility

  • elektromobily menia spôsob akým sa pohybujeme a nielen preto že sú ekologickejšie
  • elektrina je lacnejšia ako fosílne palivá. Elektromobily okrem toho vyžadujú menej údržby a menej opráv. Nie je potrebné vymieňať olej a filtre, a nepotrebujú žiadne výfukové systémy, rozvodové, alebo klinové remene. Spaľovací motor má okolo 2 500 komponentov, ktoré sa musia vyrábať a montovať ​​v porovnaní s iba 250 v elektromotore
  • elektromobil je možné rýchlo opravovať prostredníctvom bezdrôtových aktualizácií softvéru
  • Lítium-iónové batérie používané v elektromobiloch, majú dlhú životnosť a môžu sa mnohokrát dobíjať. Po ôsmich až desiatich rokoch strácajú časť svojej kapacity, ale nie sú chybové. Jednoducho ukladajú menej energie. Väčšina batérií v elektromobiloch, má kapacitu 20 až 60 kilowatthodín
  • elektromobily poskytujú vysoký výkon a majú oveľa vyššiu účinnosť ako vozidlá so spaľovacím motorom
  • elektromobily majú v niektorých krajinách a mestách osobitné práva, napr. parkovať bezplatne

Výzvy ktorým čelí elektromobilita

 

Napriek mnohým výhodám, existujú aj problémy týkajúce sa elektromobility. Okrem skutočnosti, že cena elektromobilov je v súčasnosti stále vysoká, elektromobily sú veľmi tiché, to znamená oveľa menej hluku, najmä v mestách. Chodci a cyklisti si na to budú musieť časom zvyknúť. Ak sa však elektrické vozidlá pohybujú nízkou rýchlosťou, sú tak tiché, že ich nepočuť. Preto musia byť nové modely v EÚ od júla 2019 vybavené systémom akustického varovania vozidiel (AVAS) a to do rýchlosti 20 km/h, kde musia generovať elektronické zvuky podobné tým, ktoré majú spaľovacie motory. V prípade vyšších rýchlosti, hluk spôsobený jeho pneumatikami bude počuť. Od júla 2021 je systém AVAS povinný pre všetky nové elektrické a Plug-in hybrid vozidlá v EÚ.


Záver

K novodobým dezinformáciám  v oblasti elektromobility je tvrdenie, že elektromobily nie sú ekologickejšie, ako automobily so spaľovacím motorom. Poukazuje sa pritom hlavne na neekologickú výrobu elektrickej energie, ktorá je „palivom“ pre elektromobily. Taktiež sa spomína neekologická výroba týchto vozidiel.
Aj keby sa všetka elektrina vyrábala neekologický, čo nie je vôbec pravda, tak elektromobily v rámci svojej prevádzky už neprodukujú ďalšie emisie.
Mnohé štúdia v tejto oblasti preukázali, že elektromobil začína byť ekologickejší ako bežný spaľovací motor, už v priemere po 3 000 km.

 

 

Cenové ponuky TU
Viac informácií napríklad TU