Samochody elektryczne i fotowoltaika – dobrana para?

Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne, jednak nadal nie brakuje sceptyków co do aut zasilanych prądem. Krytyce podlega przede wszystkim słabo rozwinięta sieć punktów ładowania, jak i aspekt ekologiczny, bowiem prąd w Polsce pochodzi głównie z elektrowni konwencjonalnych. Co jednak gdyby połączyć samochody elektryczne i fotowoltaikę? 

Infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych

Rosnąca ilość pojazdów elektrycznych wymaga coraz większej liczby punktów ładowania. Z polskiego licznika elektromobilności wynika, że pod koniec czerwca 2019 r. w Polsce mieliśmy 6092 aut elektrycznych i 752 ogólnodostępnych stacji ładowania, zlokalizowanych głównie w dużych miastach jak Warszawa, Wrocław czy Kraków. Infrastruktura niestety rozwija się nieregularnie, w tej chwili by naładować auto często trzeba przejechać nawet kilkanaście kilometrów. Co więcej, prąd w ogólnodostępnych ładowarkach nadal pochodzi z węgla kamiennego. Gdzie więc komfort użytkowania i ekologia?

Ładowanie samochodów elektrycznych prądem ze słońca

Dla wygody użytkownika ładowanie powinno być dostępne w domowym garażu oraz w pracy. Samochód elektryczny stanie się zaś bardziej ekologiczny i ekonomiczny, gdy zasilany będzie energią ze źródeł odnawialnych. Ładowanie samochodu elektrycznego dzięki fotowoltaice jest możliwe już teraz. A jak jest z opłacalnością? 

Przykład:

Najpopularniejszym autem elektrycznym w Europie jest Nissan Leaf pierwszej generacji w przypadku którego zużycie energii wynosi średnio 18 kWh/100 km. Jeśli założymy, że roczny przebieg wynosi 20 tys. km to zużycie energii będzie się kształtowało na poziomie 3,6 tys. kWh. Aby w pełni ładować swój samochód prądem ze słońca potrzebujemy instalacji o mocy 4,3 kWp (w przypadku dachu położonego na południe). Koszt takiej instalacji na standardowy dach skośny to około 25 tys. zł. 

Dla porównania samochód z silnikiem benzynowym, który pokona rocznie dystans 20 tys. km przy średnim spalaniu 7 l/100 km, w ciągu roku spali ok 1,4 tys. l, co przy cenie Pb95 5,20 zł/l da łączną kwotę 7280 zł.

W takim przypadku instalacja fotowoltaiczna zwróci się już po około 3,5 roku.

W jaki sposób naładować samochód elektryczny prądem z fotowoltaiki?

Ogniwa fotowoltaiczne wykorzystują energię promieniowania słonecznego do produkcji energii elektrycznej. Dzięki inwerterowi wytworzony prąd stały zostaje przekształcony w prąd zmienny zgodny z parametrami sieci publicznej, który może zasilić urządzenia w naszym domu. A jak wygląda ładowanie samochodu elektrycznego prądem z instalacji fotowoltaicznej?

W domu możemy ładować samochód prądem stałym lub zmiennym, ładowarką podróżną ze zwykłego gniazdka 230V lub profesjonalną ładowarką. Ładowanie poprzez standardowe gniazdo może trwać nawet do 12 godzin, dzięki profesjonalnej ładowarce możemy znacząco skrócić ten czas. Auta elektryczne możemy ładować na dwa sposoby – prądem zmiennym (AC) płynącym w sieci 230 V lub stałym (DC). Samochód możemy ładować prądem AC ze standardowego gniazdka w domu lub przy użyciu gniazda trójfazowego (380 V). W przypadku takiego ładowania dzięki wbudowanej przetwornicy to samochód określa moc ładowania. Jeśli ładujemy samochód prądem stałym, prąd dociera bezpośrednio do akumulatorów. Większość ładowarek jest jednofazowa, dzięki czemu możliwe jest podłączenie auta praktycznie wszędzie.

PRĄD ZMIENNY (AC)

Typ złącza uzależniony jest od rodzaju baterii w samochodzie, mocy oraz natężenia prądu. Najpopularniejsze złącza AC:

• 3 bolcowa wtyczka podłączana do gniazdka w domu,
• Type-1 o mocy 3-7kW obsługuje instalacje jednofazowe,
• Type-2 o mocy 3-43kW, dopasowane do instalacji jedno lub trójfazowych,
• Industrial Commando IEC 60309 o mocy 3-22kW, dopasowane do instalacji jedno- lub trójfazowych.

PRĄD STAŁY (DC)

Złącza:

• CHAdeMO (Type 4) moc 50 kW, 
• CCS (Combo) o mocy 50kW, występuje również w wersji odpowiedniej dla prądu zmiennego,
• Type-2 (Tesla Supercharger).

Samochód elektryczny jako magazyn energii

Najbardziej opłacalne jest zużywanie energii wytworzonej przez system fotowoltaiczny na bieżąco. Nie zawsze jednak faktyczna konsumpcja pozwala na pełne wykorzystanie darmowego prądu, zwłaszcza w szczycie produkcji. Dzięki bateriom samochodów elektrycznych możemy magazynować wytworzony nadmiar energii, a następnie wykorzystywać ją do darmowego poruszania się po drodze. 

Ostatnio coraz częściej mówi się o technologii Vehicle-to-Grid, systemu zapewniającego dwukierunkowy przepływ energii pomiędzy pojazdem a siecią. System ten miałby służyć do bilansowania sieci elektroenergetycznej – pobieranie prądu w okresach wzmożonej produkcji energii, a następnie sprzedaż do sieci w godzinach szczytowego zapotrzebowania. 

Rządowy projekt dopłat do elektromobilności

Według projektu Ministerstwa Energii dopłata do samochodu elektrycznego ma wynieść do 30% ceny zakupu, ale nie więcej niż 37,5 tys. zł. O dopłatę będzie się można ubiegać tylko jeśli koszt zakupu nie wyniesie więcej niż 125 tys. złotych brutto. Analizując rynek samochodów elektrycznych, rządowy program dopłat objąłby  niewielkie miejskie samochody jak Renault Twizy, Smart, Volkswagen e-Up! czy Opel e-Corsa. Czy kwoty ujęte w projekcie rozporządzenia zostaną podwyższone i czy wpłyną na ceny samochodów elektrycznych sprzedawanych na polskim rynku? Przekonamy się już niebawem. 

W ostatnim czasie obserwuje się systematyczny wzrost zainteresowania samochodami elektrycznymi. Fotowoltaika jest najbardziej ekologicznym sposobem zasilania pojazdów na prąd, ponieważ zarówno na etapie wytwarzania energii jak i użytkowania pojazdu nie występuje emisja gazów cieplarnianych. Dodatkowo połączenie tych dwóch technologii sprawia, że jest to bardzo opłacalne pod względem finansowym, zwłaszcza w dobie stale rosnących cen paliw.