Kalifornie je stát, kde má sídlo automobilka Tesla a kam míří zhruba 40 % všech elektromobilů prodaných v USA. Tamní zákonodárci schválili opatření proti budoucímu prodeji nových aut se spalovacím motorem (s výjimkou některých hybridů). Pravidla požadují zákaz od roku 2035 s cílovými pokyny pro postupné vyřazování „neekologických“ aut z provozu. Je to první zákaz svého druhu a očekává se, že další státy se zachovají podobně. Dopadů takového opatření si začali všímat i vědci. Včera vyšla v časopise Nature Energy studie kolektivu autorů z ETH Zurich a Standford university, která se zaměřuje na stabilitu energetické sítě západu Spojených států. Autoři vychází ze zveřejněných dat stávajícího prodeje elektromobilů, výhledu jejich nárůstu a formulují požadavky z toho plynoucí. Ty pak porovnávají se stávající kapacitou energetické soustavy. Modelování předpokládaného zatížení sítě nedopadlo pro jejího provozovatele dobře. Autoři to dokládají následujícími počty.
Letos v únoru ve státě Kalifornie dosáhl kumulativní prodej aut na elektropohon jednoho milionu. To znamená, že již jde zhruba o šest procent osobních a lehkých nákladních aut. Do roku 2030 by to mělo být pět milionů elektrokolek. Elektromobily začnou na silnicích zaujímat 30 až 40 procent. Nedojde-li do té doby k zásadním investicím do přebudování infrastruktury energetické sítě, je pravděpodobné, že bude docházet k jejím výpadkům. Autoři zdůrazňují, že zásadní změnu infrastruktury nelze udělat rychle a že to vyžaduje přípravu, čas a značné investice.
Masové zavedení elektromobilů zvýší špičkovou poptávku po elektřině až o čtvrtinu. Problém autoři studie spatřují ve stávající zaběhané praxi – nabíjením aut přes noc, aby ráno byla připravena k cestám do práce a za nákupy. Trend nočního nabíjení podporují i výhodné tarify pro noční odběr. To se ale s tím, jak se na silnice bude vydávat větší množství elektro aut, změní. Požadavky na síť se změní jak co do kvantity, tak i co do posunu odběrových špiček. Budou zcela jinde, než dnes. Noční, nyní levný a bezproblémový odběr, se pro energetiky stane noční můrou. Stejně tak pro automobilisty, kterým by případné výpadky v nabíjení také mohly hatit mobilní plány. Že varování před možnými blackouty nejsou jen planými řečmi dokládá i nedávná událost. Pár dnů poté, co Kalifornie oznámil plány na zákaz prodeje nových aut se spalovacími motory, postihla Kalifornii vedra. Tamní energetický regulační úřad byl nucen občany požádal, aby nenabíjeli své elektromobily. Rozvodná síť nároky klimatizací puštěných na plný výkon, nezvládala.
Jedna věc je avizovat, že síť předpokládané špičky nočního odběru neustojí a druhou je hledání cest, které by investice do posílení kapacity přenosové soustavy mohly snižovat. Autoři jednu takovou možnost, která by potřebu uskladňovat energii zmenšila, uvádějí: „Naučit řidiče nenabíjet auta večer a přes noc“. I to by ale vyžadovalo investice spojené s vybudováním denních velkokapacitních parkovišť vybavenými nabíjecími stanicemi. Týkat by se to muselo i zaměstnavatelů, kteří by pro své zaměstnance taková stání rovněž měli začít budovat. Jak moc se jim ale doho bude chtít, je otázkou. Budou totiž muset počítat s tím, že v důsledku vyšší poptávky po energii v průběhu dne, se i jim cena za energie změní a to směrem nahoru. Svým zaměstnancům by nabídnout levné nabíjení nemohli.
Pokud k budování snadno dostupných veřejných nabíjecích stanic stát nepřikročí, miliony aut nabíjené přes noc, si vynutí enormní požadavky na zvýšení kapacit úložišť energie. Jinak řečeno, bude se plýtvat solární a větrnou energií a celý počin elektromobility ani zdaleka nebude tak „zelený“, jak se předpokládalo. O nárůstu produkce CO2 s tím spojeném ani nemluvě. Jakmile totiž bude na západě USA, byť jen polovina aut na silnicích poháněna elektřinou, vznikne potřeba úložiště energie pro uložení zdrojů o výkonu více než než 5,4 gigawattů. V překladu do lidštiny to znamená kapacitní ekvivalent pěti velkých jaderných reaktorů. Pokud by se podařilo změnit mentalitu řidičů a vybudovaná hustá veřejná nabíjecí síť by umožňovala nabíjet místo doma během dne a v práci, snížilo by to potřebu úložišť energie nutných k zajištění elektromobility na 4,2 gigawattů.
Otázkou je, zda by si Evropa obdobnou studii dopadů na distribuční síť a navýšení kapacit úložišť energie, a struktury odběrových míst,... rovněž nezasloužila. Jak z americké studie vidno, tak politická rozhodnutí s nařízeními a zákazy k prosazení masové elektromobility nestačí. Aby to fungovalo, musí být společnost připravena nejprve hodně investovat do podpůrné infrastruktury.
Literatura
Siobhan Powell, Charging infrastructure access and operation to reduce the grid impacts of deep electric vehicle adoption, Nature Energy (2022). DOI: 10.1038/s41560-022-01105-7. www.nature.com/articles/s41560-022-01105-7
Diskuze:
