ABB otvírá e-mobilitu všem

Přechod k elektrickým vozidlům v soukromé, hromadné i nákladní dopravě hýbe světem. Vedle zlepšení kvality ovzduší ve městech by měla elektromobilita přinést i snížení úrovně hluku z dopravy a za předpokladu rozvoje výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů také menší závislost na ropě. To se projevuje i rostoucím počtem elektromobilů jak celosvětově, tak i v ČR.

Zatímco v letech 2010–2011 byly nově registrovány pouze jednotky elektromobilů, v roce 2012 bylo v ČR nově registrováno již celkem 200 vozidel na elektrický pohon a v roce 2014 se tento počet zdvojnásobil. V roce 2018 již bylo v registrech zapsáno 618 elektrických automobilů, o rok později po silnicích v ČR jezdilo podle Centra dopravního výzkumu 756 elektromobilů (meziročně +7,5 %). Na celém světě pak přesáhl v roce 2019 celkový počet elektromobilů sedm milionů. Největším trhem s elektromobily je Čína, kde se v uvedeném roce prodalo přes 1,17 milionu elektromobilů.

Obr. 1. Nabíjecí stanice v Luxemburgu s pantografem spouštěným shora

Nezbytným předpokladem pro intenzivní rozvoj elektromobility ve všech oblastech je existence dobíjecí infrastruktury. Světovým lídrem v oblasti vývoje, výroby a dalšího rozvoje nabíjecí infrastruktury je společnost ABB, což dokazuje nejen svým komplexním portfoliem řešení pro nabíjení elektrických vozidel, elektrických i hybridních autobusů a také pro lodní a železniční dopravu, ale i dlouholetými zkušenostmi v tomto oboru.

Na trhu působí od roku 2010 a za dobu svého působení prodala více než 14 000 stejnosměrných rychlonabíjecích stanic do více než 80 zemí. Firma nedávno získala ocenění Global E-mobility Leader 2019 za přínos v oblasti podpory udržitelné dopravy v mezinárodním měřítku.

Jedinečnost nabídky ABB spočívá ve schopnosti dodávat komplexní řešení, a to jak pro městské prostředí s výrazným zaměřením na prostředky hromadné dopravy, tak i vozidla pro dopravu nákladní a osobní. Společnost je svým zákazníkům schopna dodat specifické nabíjecí projekty pro jakýkoliv typ místa a související služby.

Inteligentní stanice pro dobíjení elektromobilů jsou součástí digitální platformy ABB AbilityTM. Jejich řešení umožňuje monitorování nabíjecích stanic přes internet v reálném čase a využívání rychlých globálních služeb, platební aplikace nevyjímaje. Poskytuje také vzdálenou diagnostiku, včetně údajů o spotřebě energie jednotlivých stanic a dalších statistických dat.

Řešení pro městskou hromadnou dopravu

Jednou z významných aktivit ABB je iniciativa Mission to Zero, podporující bezpečnou, inteligentní a udržitelnou elektrifikaci – od průmyslu a techniky budov po infrastrukturu a dopravu. Cílem je dosáhnout nulových emisí nikoliv ve vzdálené budoucnosti, ale již v současnosti. Klíčovou součástí iniciativy Mission to Zero for Smart Cities jsou řešení pro udržitelnou hromadnou dopravu.

Autobusy poháněné elektřinou z akumulátoru se pomalu stávají běžnou součástí flotil městské hromadné dopravy, a to i díky jejich vyšší flexibilitě při změnách tras linek nebo nenadálých problémech v dopravě ve srovnání s tramvajemi a trolejbusy. Aby však jejich nasazení bylo skutečně efektivní a nezatížilo město zbytečnými náklady, musí být důkladně promyšlené a detailně připravené.

Ing. Miroslav Kuželka, odborník na elektromobilitu společnosti ABB, v tomto ohledu doporučuje přednostně volit standardizované řešení, které zajistí nezávislost provozovatele na jediném dodavateli a také umožní oddělit výběr nabíjecí infrastruktury od výběru vozidel. Standardy zaručí, že autobusy i nabíječky jsou navzájem kompatibilní a kdykoliv v budoucnosti lze doplnit jedno nebo druhé výrobky od libovolného dodavatele, který se evropskými standardy řídí. V případě modernizace pak není nutné ojetá vozidla ihned likvidovat, ale lze je ještě nabídnout na vybraných trzích k prodeji.

Dalším důležitým faktorem výběru je modularita systému, která umožní např. rychle přidat další nabíjecí místo (pokud jedna nabíjecí stanice nestačí), a to bez zbytečných nákladů a s minimálním vlivem na komfort pro cestující.

Obr. 2. Elektromobily na nabíjecí stanici 180 kW Terra 184

Systémy nabíjení vozidel MHD

Pro nabíjení vozidel MHD se využívají v zásadě dva standardy. První z nich, CCS 2, je určen pro pomalejší nabíjení trvající několik hodin, druhý OppCharge je ideální volbou pro případy, kdy je požadováno rychlé dobíjení v řádu minut. Obě řešení lze vzájemně kombinovat.

Pomalé systémy CCS 2 se umísťují do dep či garáží, kde autobusy stojí delší dobu (např. přes noc) a během této přestávky se dobíjejí. Nabíjecí výkon stanice je distribuován podle zvoleného algoritmu do baterií i několika připojených vozidel.

Rychlé nabíjecí systémy využívající standard OppCharge se umisťují většinou na konečných stanicích nebo v uzlových bodech, kde se sjíždějí autobusy několika linek. Elektrický proud je do baterií autobusu přiváděn prostřednictvím pantografu v nabíjecí konzoli na sloupu a konektorů na střeše vozidla. Nabíjení probíhá během provozních přestávek (např. když autobus stojí ve stanici) po dobu asi 3-6 minut (s výkonem až 450 kW) – odtud také pochází název standardu OppCharge (příležitostné nabíjení).

Instalovaný výkon

Pro pomalé nabíjení obvykle stačí výkon v rozmezí 50 až 150 kW, jehož zajištění většinou nepůsobí žádné problémy. Jiná situace je v případě rychlého dobíjení, kdy je třeba dosáhnout výkonu až 600 kW, samozřejmě v závislosti na čase určeném k nabíjení. Takto velký instalovaný výkon může být problém, zejména v okrajových částech měst. Řešením je kombinovat nabíjecí stanici s velkou akumulátorovou jednotkou, kam se elektřina pomalu ukládá ze sítě po dobu nepřítomnosti vozidla. Při dojezdu autobusu s požadavkem rychlého dobití se spustí nabíjení, které spojí proud ze sítě a proud z akumulátorové jednotky a po krátkou dobu dodává požadovaný výkon. Po odjezdu vozu pokračuje nabíjení akumulátorové jednotky proudem o velikosti, kterou dovolí přípojka ze sítě.

Mezi města, která se mohou podělit o zkušenosti v oblasti elektrobusové dopravy, patří např. Trondheim v Norsku, Namur v Belgii, Stockholm ve Švédsku či Lucemburk. V České republice patří mezi průkopníky elektrobusové dopravy Ostrava, Hradec Králové nebo Trutnov.

Společnost ABB se podílí na budování sítě rychlonabíjecích stanic ve spolupráci s největšími dodavateli elektřiny v České republice, jako jsou společnosti ČEZ, PRE nebo E.ON. Vedle toho dodává stanice k supermarketům Lidl. Nově bude dodavatelem veřejných nabíjecích stanic pro operační program Doprava realizovaný společností PRE.

Kompaktní nabíjecí stanice do městského prostředí

Kromě výše uvedených stanic má ABB ve svém portfoliu řadu kompaktních nabíjecích stanic Terra. Nejnovějším přírůstkem je nabíjecí stanice 180 kW Terra 184, která představuje nejkompaktnější vysoce výkonnou nabíjecí stanici s největší hustotou výkonu na trhu. Stanice je dostupná na evropském trhu včetně České republiky od července letošního roku.

Terra 184 umožňuje instalovat nabíjecí infrastrukturu ve velkých městech i v lokalitách s omezeným prostorem a s vysokými požadavky na rychlost nabíjení. Má nabíjecí výkon 180 kW, zvládne nabíjet až tři vozidla současně, a lze ji využít pro nabíjení vozidel všech velikostí – osobní vozy, autobusy nebo nákladní vozy aktuální i budoucí generace. Díky kompaktnímu a promyšlenému designu má minimální prostorové nároky – potřebuje méně než 0,5 m² – a nepotřebuje samostatnou napájecí rozvodnici. Další výhodou je, že podporuje všechny nabíjecí standardy dostupné na trhu, včetně CCS, CHAdeMO a AC, a lze ji využít pro nabíjení akumulátorů o napětí do 920 V. Má terminál pro platbu platebními kartami, monitor a kabely s délkou 8 metrů.

Provozovatelé nižších modelů řady, např. Terra 94 nebo 124, budou moci v budoucnosti upgradovat své stanice na verzi Terra 184 přidáním dalších výkonových modulů. Nabíjecí stanice Terra 184 je možné zakoupit přímo od ABB nebo jeho evropských distributorů.

Obr. 3. Stanici Terra AC wallbox lze umístit na stěnu garáže, podle potřeby také na podstavec

Pro nabíjení elektromobilů doma i ve firmě

I když v minulých letech společnost ABB kladla důraz právě na nabíjení v městském prostředí, nezapomněla ani na bezpečné, chytré a udržitelné řešení pro domácí nabíjení a uvedla na trh nabíjecí stanici Terra AC wallbox.

Tato nástěnná nabíjecí stanice je navržena tak, aby splňovala požadavky na kvalitu i na finančně dostupné nabíjení elektromobilů v domácnostech a firmách. Současně podporuje stále se rozrůstající skupinu uživatelů obnovitelných zdrojů energie, kteří chtějí ovládat toky energie (včetně té z vlastní výroby) a řídit její spotřebu.

Stanice Terra AC wallbox je kompatibilní s většinou elektromobilů díky širokému spektru dostupných konektorů. Pro svou odolnost proti vodě a prachu je vhodná i pro náročná prostředí. Je dostupná ve verzích do 22 kW, což zaručuje kompatibilitu s elektrickými systémy domácností a budov po celém světě. Nástěnná nabíjecí stanice je v současné době dostupná na vybraných trzích v Evropě a ve světě. Lze ji objednat v rámci partnerské sítě ABB.

Trendy urbanizace, digitalizace a industrializace vedou k nezbytné změně způsobu cestování,“ uvedl k tématu Frank Muehlon, vedoucí globálního obchodu ABB s řešeními infrastruktury pro e-mobilitu. „ABB již nyní stojí v čele stejnosměrného rychlonabíjení a rozhodlo se využít své rozsáhlé zkušenosti k vývoji řešení na střídavý proud, které umožní nabíjet elektromobily přes noc nebo ještě déle, a to jak v domácnostech, tak ve firmách.“

Stanice Terra AC wallbox využívá výhody plynoucí z připojení k internetu, které umožňuje konfiguraci a update softwaru pomocí speciální aplikace nebo na dálku prostřednictvím cloudu. Spektrum možností datového připojení zahrnuje Wi-Fi, Bluetooth a Ethernet. Systém tak nabízí velkou flexibilitu, minimalizuje potřebu zásahů na místě a maximalizuje efektivitu a dobu provozuschopnosti.

Návrháři samozřejmě mysleli i na bezpečnost. Integrované ochrany, včetně DC zemního spojení a ochrany před přepětím, chrání jak uživatele, tak vlastní vozidlo. Omezení proudu umožňuje využít maximální nabíjecí výkon bez nežádoucího vypínání.

Nabíječku lze integrovat s řešeními ABB pro automatizaci budov. Každá je vybavena velmi přesným elektroměrem pro fakturační účely, který je slučitelný se systémy hospodaření s energií chytrých budov a umožňuje využívat pokročilé funkce řízení zátěže. Majitelé domácností a podniků tak dostávají nástroj, který jim umožní přizpůsobovat spotřebu energie podle potřeby a podle aktuální situace v elektrorozvodné síti, a tím maximalizovat nabíjecí výkon a efektivitu nákladů. Jednoduché ověření pomocí RFID nebo aplikace umožňuje užívat nabíječku i pro veřejné stanice.

Závěr

Přísliby elektromobility jsou velké – od zvýšení energetické diverzifikace snížením závislosti na ropě, přes ochranu životního prostředí, až po dlouhodobou stimulaci ekonomiky a rozvoj nových technologií i celých odvětví. Intenzita vývoje a výzkumu v této oblasti se proto neustále zvyšuje, ve snaze eliminovat tři hlavní překážky masivnějšího rozvoje, tedy krátký dojezd, omezenou výkonnost baterií a dlouhou dobu nabíjení. Nabíjecí stanice ABB, umožňující nabití vozu na dojezd 200 km za pouhých 8 minut tak dává naději, že i zbývající překážky se podaří odstranit.