Винесу трохи зі срачику, куди мене запросили у окремий пост і це лонгрід. Кабмін на днях оголосив намір заборонити продаж нових авто з ДВЗ з 2030-го року, й скептики активізувались із старими давно спростованими міфами. Але я так подумав, один аспект може бути незрозумілий не тільки в окопах хейтерів, але в принципі людям, які не сильно до теми електромобілізації приглядались. Вкид звучить так: «От ви всіх пересадите на Тесли, воно все включиться на зарядку і мережа ляже, це ж воно кондиціонери і опалення не завжди витримує, а тут таке». Спробую досить простенько пояснити, чому це не тільки булшіт, а ще й навпаки. Спойлер: справа в інерції мислення, як завжди. Великою мірою, проблема тут в тому, що електричне авто порівнюється у використанні до ДВЗ, замінюючи заправку зарядкою, а власне процес зарядки із включенням потужного електроприбору в мережу.
Зауваження: йдеться лише про технологічні аспекти питання, а не про те, як це вплине на покупну спроможність ринку, і чи взагалі це правильне рішення конкретного уряду, адже передбачувати ціни нових авто в Україні через 10 років — така собі справа і через авто, і власне через Україну.
Чому некоректно порівнювати заправку і зарядку?
Для зарядки існує і паралельно розвиваються дві системи, залежно от потреби. Міжміські зарядки найбільше схожі на класичну заправку — це дорогі потужні станції, задача який як можна швидше заправити авто, і власне ми вже майже там: представлений цього року Ioniq 5 заряджається за 18 хвилин на 400 з 500 км пробігу в навіть не дуже оптимальних умовах. Тут все схоже і це можна навіть пропустити, бо міжміський трафік — незначна частка використання наявних авто. В місті, авто більшу частину часу припарковане і не використовується. Заправка на АЗС для міста не фіча, а баг — це випливає просто з неможливості підвести автоматизовану бензоколонку до кожного паркомісця. І тут ми підходимо до важливої відмінності, адже інфраструктура, яка потрібна для зарядки авто за ніч чи робочий день абсолютно реалістично розгортається буквально скрізь. Адже це по суті звичайна розетка (не зовсім, але про це далі), вона не займає багато місця, не має вимог по зонуванню, коштує дешево, а електромережа є скрізь. Розгортання зарядок буквально скрізь, де машина стоятиме — це абсолютно реалістична річ як технічно, так і економічно. Вплив цієї інфраструктури на місто можна порівняти з міським освітленням — навряд для когось ідея «поставити скрізь ліхтарні стовпи» викликає дисонанс.
Добре, ми зробимо скрізь можливість підключитись, але всі ж ввечері приїдуть з роботи, як включаться, то буде як опалювачі?
І тут важлива відмінність від звичайної розетки: зарядна станція і авто здатні комунікувати і домовлятись про час і потужність зарядки, та не тільки про це. Завдяки цьому, станції можуть кооперуватись між собою і підключати авто до зарядки по черзі, не на повну потужність, тощо. Денні потреби заряду не дуже великі, для типового Європейського міста йдеться про годину-півтори заряду з потужністю, яку спокійно витримує типова проводка. Балансуючи тим, яке авто заряджається в який час і з якою потужністю, ці півтори години легко розкидаються по добі так, що пікове навантаження якщо і зросте, то несуттєво, на відміну від опалення, яке хоча і наразі також автоматизується, але більше прив'язано до годин, коли воно потрібно споживачеві (але тут теж є варіанти, див. свіжий відосік, перший коментар).
Але ж як платити за електроенергію, якщо щодня підключатись, це ж додаток на смартфон, який постійно не працює, чи карточки, не зручно же, одна морока?
Нещодавно стандартизовано новий спосіб комунікації станції і авто: якщо перші версії обмежувались здатністю для станції встановлювати обмеження по струму, а для авто — замовляти підключення напруги, то наразі це повноцінна мережева комунікація. Зокрема, авто може передавати станції рівень заряду, чи власні обмеження (загаряча батарея, здогадки про те, коли прийде власник якщо встановлено таймер кондиціонування тощо), що допоможе правильніше розбалансувати чергу на заряд. Але, найголовніше, такий обмін дозволяє авто і станції ідентифікувати одне одного без участі водія, ви просто увімкнулись, а система сама зрозуміє, чиє авто, хто платить за електрику, тощо. Завдяки цьому, можна реалістично організувати нічну зарядку на незарезервованих паркомісцях, на будь-якому лічильник зможе зрозуміти, кому виставити рахунок.
Добре, але все ж таки, скільки машин потягне мережа, якщо можна буде купити лише електро, може кількості неспівставні?
Споживання електроенергії варіюється впродовж доби, якщо припустити, що ми можемо заповнити «прогалини» споживання до середьнодобового значення, для типових міських авто йдеться про 3-5 млн автівок, що їх можна під'єднати до мережі, особливо нічого не додаючи до електромережі, окрім власне, станцій. Для контексту, за 2020-й рік в Україні поставили на реєстрацію близько 90 тис нових авто. Навіть, якщо ця постанова набуде чинності вже завтра, ні про які катаклізми електромережі не йдеться й близько.
Наприклад, не погіршить ситуацію, а чим поліпшить-то?
Для відповіді на це, потрібно зрозуміти не дуже очевидну річ про електричну мережу: енергія споживається в момент її виробництва. Пропозиція має не тільки задовольняти попит, вона в кожен момент має йому чітко дорівнювати. Але не всі типи електростанцій можуть оперативно реагувати на зміни споживання. Для омріяної атомної енергетики, переключення режимів потужності — складна задача, а відновлювані джерела, такі як сонце і вітер, взагалі не особливо синхронізуються із потребами у споживанні й не сильно передбачувані. Тому в реальних мережах застосовуються допоміжні станції на інших джерелах енергії які здатні оперативно додавати потужність, чи системи накопичення енергії, коли потужності забагато, зокрема, насосами закачується вода проти звичного напрямку руху у гідроелектростанціях. Прогалина споживання, зазвичай, вночі. Саме тому існує «нічний тариф» — завдяки економічній стимуляції, вирівнюється міждобовий дисбаланс, що дозволяє збільшити базове виробництво і менше залучати компенсаторні механізми. І саме тут електроавто стають у пригоді: вони створюють потрібне навантаження на мережу саме в той час, коли воно потрібне. А завдяки комунікації і координації станцій, можливо взагалі з дуже великою точністю і оперативністю заповнювати прогалини, адже по суті парк авто, піключених до мережі — велика система запасання електроенергії. Та й більше: сучасні авто за згоди власника вміють віддавати потужність в мережу, замість того, щоб лише її приймати. Завдяки цьому, не лише нічна зарядка може збільшити базове споживання, а й денна — зменшити ту частку пікової потужності, яку треба компенсувати засобами електромережі.
Й найкраще: це все не фантазії утопістів, як це могло би сприйматись років 15-20 тому. Це все вже стандартизовані протоколи і технології, що розгортаються буквально зараз. Це все можна будувати починаючи з завтра, й обмежуватиме хіба що капітал, а не технологія. Не переживайте за електромережу, коротше, краще допоможіть їй.
