Az energiaátállás egyik meghatározó folyamata és hajtóereje az elektromos autók térhódítása. Az előrejelzések szerint a regisztrált elektromos személygépkocsik száma 2030-ra például Németországban eléri a 11,5 milliót, ami azt jelenti, hogy nyolc éven belül minden negyedik autó elektromos lesz (két éve ez az arány még 1,2 százalék volt). Ahhoz, hogy a rendszer működjön, becslések szerint több mint 800 ezer töltőállomásra lesz szükség. A töltőállomásokat oda célszerű elhelyezni, ahonnan a járművek indulnak, ahova érkeznek, vagy ahol hosszabb időt eltöltenek: vagyis épületekbe, illetve azok közvetlen közelébe. Ez pedig komoly kihívás elé állítja a jövő – és a jelen – okosépületeinek tervezőit Magyarországon is, hiszen az elektromos hálózatoknak korábban soha nem látott terhelési csúcsokkal is meg kell birkózniuk.
A számok magukért beszélnek:
húsz elektromos személyautó egyidejű töltése akár 3000 kilowattórás terhelési csúcsot okoz a korszerű, 150 kilowattórás egyenáramú gyorstöltő berendezésekkel számolva, márpedig a jelenleg működő hálózatokat nem ilyen mértékű terhelésnövekedésre méretezték.
A hálózatok kapacitásának számottevő növelése rendkívüli mértékben megemelné a költségeket. Felmerülhet a terhelés „aktív felügyelete” is: itt a költség kisebb ugyan, de azon túl, hogy védjük hálózatot a túlterheléstől, érdemi kapacitásbővülést nem érhetünk el.
Márpedig szinte napról napra egyre nagyobb kapacitásra van szükség! Egy 75 kilowattórás villamosautó-akkumulátor feltöltése tarthat 30 percig, de akár 20 óráig is. A leglassabb, hosszú órákon át tartó töltésre a szokásos háztartási konnektorok (egyfázisú dugaljak) is használhatók, de a felhasználásuk előtt javasolt a villamos hálózat felülvizsgálata, tűzvédelem szempontjából is. Gyorsabb töltést biztosítanak a kompakt, ún. AC „wall-boxok”, amelyek parkolókban is felszerelhetők, de a töltési idő – akkumulátortól függően – még ezekkel is 3,5-7 óra. Az ilyen eszközök mellett megjelentek az ún. egyenáramú gyorstöltők, amelyek a hálózati váltakozó áramot előbb egyenárammá alakítják, ezekkel lehetséges a legnagyobb töltési teljesítmény elérése. Ez a töltési mód a legelterjedtebb. Hálózatüzemeltetési oldalról nézve azonban az egyre nagyobb igények kielégítéséhez új koncepcióra van szükség.
Az új megközelítés a hálózat terhelésének dinamikus és „okos” kontrollja, amely folyamatosan „észleli”, hogy a hálózat éppen milyen maradék kapacitással rendelkezik, és eszerint szabályozza a villamosautó-töltő infrastruktúra teljesítményfelvételét. Egy ilyen rendszer képes a korszerű energiatároló berendezések vagy napelemes rendszerek szabályozására is, amelyek a meglévő hálózati kapacitások mellett pluszkapacitást tudnak biztosítani a terhelési csúcsok fedezésére, egy ún. mikrogrid ökoszisztémát alkotva. Egy céges flotta például tölthető az irodaház mélygarázsában úgy, hogy a fel nem használt energiát akkumulátorokban tároljuk. A rendszer nem csupán a „kínálatot” szabályozza, folyamatosan monitorozza a „keresletet” is, azaz nyomon követi a kiszolgálandó gépkocsik akkumulátorának töltöttségét.
Egy ilyen mikrogrid rendszer az okosépület-menedzsment részeként akár integrált, skálázható platformot biztosít, amely a legkülönfélébb technológiákhoz képes illeszkedni, így például az igényeknek megfelelően kapcsolja be a hálózatba a napelemeket vagy a feltöltött akkumulátorokat.
Pozitív „mellékhatásként” tehát a zöldenergia-források kihasználását is javíthatja.
A hálózatmenedzsmenttel kapcsolatos technikai problémákon felül további megoldásra váró feladatok is sorakoznak a villamosautó-töltő infrastruktúrát felügyelő és szabályozó rendszerek számára. Ilyen a számlázás. Ez éppen a számos szempont miatt válik bonyolulttá, hiszen a költségek függhetnek az energia forrásától, a felhasználás idejétől, módjától vagy éppen a felhasználó státuszától is. Például más-más költsége lehet az éjszakai „standard” vagy a csúcsidőbeli, „szupergyors” VIP-töltésnek, melyeket a fejlett rendszerek képesek kezelni.
Az elektromobilitás újabb dimenzióval bővíti a „smart building” koncepciót, ami azonban szükségszerű és előremutató. A jelenleg is zajló digitalizációnak az egyik legfontosabb jellemzője éppen a különböző kihívásokra született, egymástól látszólag elkülönülő megoldások „okos” integrálásának lehetősége.
