Pro rozvoj dobíjecích stanic je důležitá robustnost elektrické sítě i vstřícnost provozovatelů

Podle údajů Centra dopravního výzkumu vzrostlo loni množství elektromobilů meziročně o více než 5 000 vozů na celkových 14 516 aut. Ve srovnání s auty na tradiční paliva je to stále malý zlomek, ale vhledem k neustálému rozšiřování nabídky elektromobilů na trhu lze očekávat, že toto číslo dále poroste. Například podle analytické společnosti IEA by se podle optimistického scénáře mohlo v Evropě v roce 2025 prodat 3,7 milionu nových elektrických aut a v roce 2030 pak více než 13 milionů elektromobilů. Národní plán čisté mobility počítá s tím, že v roce 2030 bude na českých silnicích jezdit až 500 000 aut na elektřinu. Elektrickému pohonu navíc věří nejen samotní výrobci, ale také evropské úřady, které se snaží produkci vozů se spalovacími motory dále omezit.

Boomu elektromobilů se nevyhneme, ať už se nám to líbí, nebo ne. Musí mu však předcházet dostatečně razantní rozvoj potřebné dobíjecí infrastruktury. A s tou na tom rozhodně nejsme špatně. Ke konci roku 2022 bylo v Česku podle statistik Ministerstva průmyslu a obchodu v provozu 1 364 dobíjecích stanic a 2 643 dobíjecích bodů, což je vzhledem k počtu elektromobilů výborné číslo. Pro srovnání, běžných čerpacích stanic eviduje ministerstvo okolo 4 000. Roste také počet dobíječek, které běžné elektrické auto dobijí v řádu minut. To ale – podobně jako současný boom domácích solárních elektráren – nemusí být „dobrá zpráva“ pro elektrickou distribuční soustavu.

Rozvoj elektromobility a houstnoucí síť s sebou nesou celou řadu výzev. A to jak v pozitivním, tak i negativní smyslu. Masivní používání elektrických aut přinese mnoho nových možností – elektromobil totiž nejspíš nebude jen pouhý dopravní prostředek, ale poslouží rovněž jako akumulátor přebytků elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů. A ve velkém počtu budou elektrická auta sloužit jako účinný stabilizátor elektrické distribuční sítě. Ta si ale bude muset s připojením elektrických aut umět poradit. 

Každý elektromobil obsahuje Li-ion baterii o kapacitě několika desítek kWh. Její využití jako akumulátoru pro běžnou spotřebu elektřiny je proto logické. Automobilky s tím už počítají a řada elektromobilů může bez problémů sloužit jako velká „powerbanka“. Tato technologie se označuje jako „vehicle-to-load“ (V2L). Elektromobil může v takovém případě dobíjet třeba akumulátory ručního nářadí nebo elektrokolo. Pokud je vůz připojen k elektrické infrastruktuře domu, mluvíme o „vehicle-to-home“ (V2H). Baterie v autě pak funguje stejně jako akumulátor solární elektrárny – „uschová“ přes den vyrobenou elektřinu na pozdější použití.

Otázkou blízké budoucnosti je pak technologie „vehicle-to-grid“ (V2G), kdy budou moci elektrická auta dodávat energii také do elektrické distribuční sítě. Rostoucí podíl obnovitelných zdrojů s neregulovatelným výkonem totiž bude zvyšovat její nestabilitu, a právě připojení desetitisíců baterií ve vozidlech by ji mohlo významně vyrovnávat. Někdy se o této technologii mluví jako o distribuované akumulaci energie. Elektrizační síť to ale bude muset umět zvládnout, a to – jak v některých regionech ukazují současné problémy s připojováním solárních elektráren – nebude úplně jednoduché. „Největší překážkou pro nasazení konceptu V2G je dostupnost rezervovaného výkonu, který je ve větší míře vyčerpáván současnou vlnou žádostí o připojení fotovoltaických elektráren. Bez stanovené hodnoty rezervovaného výkonu odběrného místa budou moci být dle současných pravidel provozovány dobíječky pouze s dodávkou výkonu, která nezpůsobí přetoky do distribuční soustavy,“ popisuje situaci Milan Krátký ze společnosti EG.D. A dodává, že u odběrných míst s rezervovaným výkonem by mělo být možné provozovat koncept V2G až do výše rezervovaného výkonu.

Technologii V2G musí rovněž podporovat samotný automobil a wallbox. V současné době už někteří výrobci s touto technologií počítají – například automobilka Hyundai tato využití rozvíjí pod označením vehicle-to-everything (V2X). S V2G pak musí počítat i příslušná legislativa a na tu teprve čekáme. „Konkrétní ukotvení pojmu V2G v pravidlech provozu distribuční soustavy zatím chybí. Parametry provozu a možnosti V2G se proto mohou ještě změnit,“ dodává Milan Krátký. 

Vzhledem k současné úrovni rozvoje rychlodobíjecích stanic, kdy jsou většinou připojovány izolovaně jednotlivé veřejné dobíjecí body, nejsou problémy systémového rázu. To se však může v případě požadavků na podstatné navýšení dobíjecího příkonu na určitých lokalitách brzy změnit. Většina žadatelů totiž nevolí místo připojení s ohledem na kapacitu distribuční soustavy a s vizí dlouhodobého rozvoje. Své další záměry navíc často s distributorem nijak nekonzultuje.

Podle distributorů je při budování výkonných dobíjecích stanic důležitá právě ochota ke komunikaci. Jen tak je možné vybudovat stanice, u nichž pak půjde navyšovat jejich výkon. Důležitá je také určitá vize ze strany provozovatele a koncept řízení soudobosti dobíjecího příkonu. Ten je podle distributorů klíčovým hlavně pro rozvoj dobíjecích stanic třeba v sídlištích. „Například provoz 100 stanic po 22 kilowattech v jedné lokalitě znamená celkový příkon 2 200 kilowattů. Pokud však provozovatel stanic bude řídit soudobost a rozloží nabíjení aut po dobu celé noci, bude stačit příkon třeba dvacetkrát menší. Tím se výrazně sníží náklady jak pro provozovatele, tak pro distributora,“ doplnil Krátký.

I tak si ale rozšiřování počtu dobíjecích stanic vyžádá investice do elektrizační soustavy. Jde zejména o obnovu a budování kapacitních sítí všech napěťových hladin a posílení stávajících elektrických sítí v místech, kde to bude potřeba. A to vzhledem k rozsahu sítě – jde o tisíce kilometrů vedení – nebude vždy jednoduché. Přizpůsobit se musejí také tarify především na hladině nízkého napětí. „Posilování elektrizační soustavy má své technické a ekonomické limity a bez vhodně nastavené cenové tarifní regulace mohou být některé situace jen velmi těžko řešitelné. Odběratelé musejí být motivováni k tomu, aby neodebírali velké výkony v době, kdy by to mohlo způsobit problémy v síti. Konkrétní podoba pro nízké napětí není ještě usazena, ale vodítkem může být situace v sítích vysokého napětí, kde je u síťových plateb dominantní platba za rezervovanou kapacitu. Ten, kdo odebírá 100 kilowattů ve špičce, zaplatí za příkon stokrát více než ten, kdo odebírá 1 kilowatt,“ shrnuje Milan Krátký z EG.D. 

S problémy a výzvami se potýkají rovněž samotní provozovatelé dobíjecích stanic, kterým by výrazně pomohla vstřícnější legislativa. „Připojit dobíjecí stanici je stejné jako připojit jakékoli jiné odběrné místo s vysokým odběrem elektřiny. V současnosti řešíme dlouhé připojovací lhůty. To ve výsledku budování sítě dobíjecích stanic zpomaluje,“ popisuje současný stav Jakub Kott, vedoucí Mobility Services ze společnosti E.ON. Povolovací proces také mnohdy brzdí požární a bezpečnostní předpisy, respektive jejich často odlišný výklad případ od případu.

Hlavně ultrarychlé dobíjecí stanice představují odběrné místo s vysokým příkonem a velkými náklady na rezervovanou kapacitu elektrické sítě. Standardně se přitom z této rezervované kapacity podle odborníků využívá pouze zhruba 20 %. To vše by mohl vyřešit nějaký způsob inteligentního řízení sítě. „Možností, jak zlepšit a lépe škálovat dobíjení z hlediska kapacity elektrické sítě, je více. Například ve Spojeném království se řeší možnosti volby dobíjet auta pouze v čase, kdy je elektřiny nadbytek, a je proto levnější. Případně si zákazníci vyberou cenovou hladinu, kdy chtějí dobíjet,“ vysvětluje Jakub Kott z E.ONu.