Energiamenedzsment és szerepe az elektromos autó töltésben
- Gréta Szakács
- márc. 20.
- 9 perc olvasás
Frissítve: márc. 24.
Az energiamenedzsment olyan technológiai megoldás, amely az energiahatékonyság növelésére, a költségek csökkentésére és a fenntarthatóság támogatására szolgál. Célja az energiafelhasználás optimalizálása, amely különösen fontos az elektromos autók töltésénél, ahol a hirtelen fellépő nagy energiaigény túlterhelheti a hálózatot. Az energiamenedzsment segít elkerülni a költséges hálózatbővítést, miközben biztosítja az elektromos járművek hatékony töltését.
Energiamenedzsmentre akkor van szükség ha töltésre felhasználni kívánt energia meghaladja a rendelkezésre álló energiát vagy sok villanyautót töltenek egy időben. Előbbi eset családi házakban és kisebb társasházakban, míg utóbbi nagyobb társasházak vagy vállalati parkolók esetén fordul elő.
Az energiamenedzsment valós időben követi a töltési adatokat, és a monitoring segítségével folyamatosan ellenőrzi a fogyasztást, lehetőséget adva a töltési folyamat finomhangolására.
Az energiamenedzsment lehet statikus vagy dinamikus. A statikus energiamenedzsment (SLM) egy előre meghatározott teljesítménykeret alapján osztja el az energiát a csatlakoztatott járművek között, míg a dinamikus energiamenedzsment (DLM) folyamatosan figyeli a hálózat terhelését, és annak változásaira azonnal reagál.
Az energiamenedzsment előnye, hogy ki lehet használni az intelligens töltési stratégiákat, kényelmesebb töltést tud biztosítani, általa elkerülhető a hálózatbővítés ami jelentős költségmegtakarításhoz vezet, emellett akár négyszer több elektromos autó töltő is telepíthető és töltési prioritások állíthatók be.
Az energiamenedzsment hátránya, hogy magasabb kezdeti beruházási költséggel jár, szakértői beállításokat igényel, és lassítja a töltési időt. Az energiamenedzsment kiépítése általában 250 000 Ft-al kerül többe, mint egy egyszerű töltő kiépítése.
Ebben a cikkben az energiamenedzsment szerepéről olvashatsz
Mi az energiamenedzsment?
Az energiamenedzsment olyan műszaki megoldás, amely az energiahatékonyság növelésére, a költségek csökkentésére és a környezetvédelmi célok elérésére összpontosít. Ennek része az energiafelhasználás mérése, elemzése és takarékossági technológiák alkalmazása.
Az energiamenedzsment különösen fontos olyan területeken, ahol kevés a rendelkezésre álló hálózat az elektromos áramot fogyasztók működéséhez (és nem szeretnék azt bővíteni), vagy számos fogyasztó működik egyszerre. Az energiamenedzsmenttel jelentős energiamegtakarítás érhető el, például ipari folyamatokban, épületek üzemeltetésében vagy a megújuló energiaforrások használatában.
Az elektromos járművek töltésénél az energiamenedzsment célja a töltési infrastruktúra optimalizálása. Az elektromos autók hirtelen nagy terhelést jelenthetnek a hálózatra, különösen csúcsidőszakokban, ami túlterheléshez vagy energiahiányhoz vezethet. Az elektromos autók töltése miatt jelentkezett plusz terhelés kezeléséhez a legtöbb esetben a hálózat bővítésére lenne szükség. Ez azonban költséges és időigényes folyamat. Ennek elkerülése érdekében az energiamenedzsment az ingatlanban rendelkezésre álló energiát optimálisan ki tudja használni és lehetővé teszi a töltést hálózatfejlesztés nélkül.
Miért fontos az energiamenedzsment?
Az energiamenedzsment az alábbi tényezők miatt fontos:
Energiafelhasználás optimalizálása: az energiamenedzsment segít hatékonyan kihasználni az energiát, minimalizálva a pazarlást.
Hálózatbővítés elkerülése: a megfelelő energiafelhasználás és elosztás csökkenti a hálózat bővítésének szükségességét, ami költséges és időigényes lehet.
Költségcsökkentés: a hálózatbővítés elkerülése és a megújuló energiaforrások integrálása segít csökkenteni a költségeket.
Megújuló energiaforrások integrációja: az energiamenedzsment elősegíti a megújuló energiaforrások, mint például a napenergia vagy a szélenergia, hatékony felhasználását.
Az energiamenedzsment az elektromos autók töltésénél kulcsszerepet játszik, mivel segít fenntartani a hálózati stabilitást és optimalizálja az energiafelhasználást. Az elektromos járművek töltése csúcsidőszakokban jelentős terhelést gyakorolhat a hálózatra, ami áramkimaradásokhoz vagy túlfeszültséghez vezethet. Az energiamenedzsment segítségével, ha a hálózat terhelése magas, a rendszer automatikusan csökkenti a töltési áramot, míg a rendelkezésre álló kapacitás növekedésével a töltés ismét gyorsítható. Ez a terheléskezelés biztosítja, hogy az elérhető energia optimálisan legyen elosztva, így több jármű is biztonságosan tölthető anélkül, hogy túlterhelné a hálózatot.
A rendszer továbbá elősegíti a megújuló energiaforrások, mint például a napenergia hatékony kihasználását, így csökkentve a fosszilis energiahordozók iránti igényt, és hozzájárulva a fenntartható közlekedéshez.
Mikor van szükség energiamenedzsmentre?
Energiamenedzsmentre akkor van szükség ha a töltésre felhasználni kívánt energia meghaladja a rendelkezésre álló energiát, vagy sok villanyautót töltenek egy időben.
Az első eset leggyakrabban családi házakban és kisebb társasházakban fordul elő.
Családi házaknál általában 1X32 vagy 3X16A áll rendelkezésre. Ha az autó töltéséhez egy 11 kW-os (3X16A) vagy egy 22 kW-os (3X32A) töltőt szeretnének, akkor az mindig túlterheléshez fog vezetni, hiszen nem lesz elég energia az autó töltéséhez a többi fogyasztó mellett. Kisebb társasházakban szintén előfordul, hogy 3X16A áll rendelkezésre a közösségi órán, amiről mennek a liftek és a világítás. Erre rákötve egy 11 kW-os (3X16A) töltőt szintén túlterheléshez vezetne. Ezekben az esetekben mind a családi házban élőknek, mind a társasházi lakóknak érdemes energiamenedzsmentet használni.
A másik eset ha sok autót töltenek egy időben, ugyanarról a hálózatról. Ez a helyzet állhat elő nagyobb társasházak vagy céges parkolók esetén, ahol már több elektromos autó töltésére is szükség van. Ezeken a helyszíneken több órát töltenek az elektromos autók, így a feltöltéshez szükséges idő adott. Az energiamenedzsment alkalmazásával pedig biztosított, hogy minden autó feltölt anélkül, hogy túlterhelés alakulna ki a hálózaton belül, vagy bővíteni kellene azt.
Hogy működik az energiamenedzsment?
Az energiamenedzsment valós időben követi a töltési adatokat, és a monitoring segítségével folyamatosan ellenőrzi a fogyasztást, lehetőséget adva a töltési folyamat finomhangolására. Ez biztosítja, hogy az elektromos hálózat hatékonyan működjön, miközben a felhasználók számára is kényelmesebbé válik a járművek töltése.
Két intelligens töltési stratégia - a peak shaving és a load shifting - segít szabályozni az energiafogyasztást és optimalizálni az energiafelhasználást. A peak shaving csökkenti a hálózati igényt a csúcsterhelés idején, míg a load shifting a töltést az alacsonyabb terhelésű időszakokra tolja el, így kiegyensúlyozottabbá és gazdaságosabbá téve a folyamatot.
A gyakorlatban a dinamikus energiamenedzsmenthez szükséges egy olyan okos eszköz ami képes monitorozni az épület fogyasztását minden pillanatban. Ennek köszönhetően mérhető, hogy mennyi energiát használnak a liftek, mennyit a világítás, és mennyi energia “marad szabadon”. Vagyis a rendszer a helyszínen, valós időben elemzi az autótulajdonosok töltési igényét és a szabad kapacitást, és ennek megfelelően osztja el azt. Ez azt jelenti, hogy az elektromos autók akkumulátora csak annyival fog töltődni ami nem zavarja az épület többi rendszerét.
Statikus energiamenedzsment
A statikus energiamenedzsment (Statikus Terheléskezelés – SLM) olyan megoldás, amely során az elektromos autók töltési teljesítménye egy előre meghatározott fix érték. Ezt a hálózati kapacitás és más energiafogyasztási források figyelembevételével állítják be. Az így beállított töltési teljesítményt az összes csatlakoztatott jármű között osztják el, biztosítva, hogy a rendszer ne lépje túl a maximálisan megengedett terhelést.
A statikus energiamenedzsment nem végez automatikus optimalizálást, hanem egy előre rögzített teljesítménykeret alapján működik. Mivel a rendszer nem alkalmazkodik automatikusan a változó hálózati terheléshez, a teljesítmény elosztása kizárólag a beállított értékek és a csatlakoztatott járművek száma alapján történik. Ha például a hálózat 3x16 A kapacitású és tudjuk, hogy a többi fogyasztó (pl. egyéb elektronikai eszközök, világítás) 3x10 A-t használ fel, akkor beállíthatjuk, hogy az autó töltő csak a maradék 3x6 A-t vegye fel. Ezáltal elkerülhető a túlfeszültség kialakulása. A töltőállomások számára biztosított energia manuálisan állítható, például egy webes alkalmazáson keresztül.
A statikus energiamenedzsment előnyei közé tartozik az, hogy a manuális szabályozás egyszerűen megvalósítható, költséghatékony megoldás, és nincs szükség bonyolult szoftverekre vagy automatikus terheléselosztásra. Ez különösen hasznos lehet olyan helyzetekben, ahol a hálózati terhelés viszonylag állandó, és kiszámítható, hogy mekkora teljesítmény áll rendelkezésre az autók töltéséhez.
A statikus energiamenedzsment hátránya, hogy a rendszer nem alkalmazkodik automatikusan a hálózati terheléshez, rugalmatlanságot mutathat olyan helyzetekben, ahol a dinamikus terheléskezelés lenne előnyös. Ha több jármű csatlakozik a rendszerhez, a statikus szabályozás nem mindig elegendő a hatékony energiaelosztáshoz, és csak a túlterhelést előzi meg.
A statikus energiamenedzsment különösen alkalmas kisebb rendszerekhez, például családi házak, kisebb társasházak vagy kisvállalkozások esetén, ahol az energiafelhasználás kiszámítható és ahol nincs szükség folyamatos, valós idejű optimalizálásra. Azok számára lehet előnyös, ahol kevés az autók száma, így egy töltő is képes ellátni az autók töltését.
Dinamikus energiamenedzsment
A dinamikus energiamenedzsment (Dinamikus Terheléskezelés – DLM) egy fejlett megoldás, amely valós időben szabályozza az elektromos autó töltési teljesítményét a rendelkezésre álló hálózati kapacitás és az aktuális energiafogyasztás alapján. A rendszer folyamatosan figyeli a hálózati terhelést, és annak változásaira azonnal reagál, biztosítva a teljesítmény dinamikus elosztását az összes csatlakoztatott fogyasztó között.
A dinamikus energiamenedzsment működését valós idejű adatelemzés támogatja, amely lehetővé teszi az automatikus optimalizálást. Ez biztosítja, hogy a töltési teljesítmény a hálózat aktuális állapotához igazodjon, így elkerülhető a túlterhelés és biztosítható a legoptimálisabb energiafelhasználás. Ez azt jelenti, hogy a rendszer automatikusan módosítja a töltési teljesítményt a hálózat terheltségének függvényében.
Például ha a hálózat 3×80 A kapacitású, és más fogyasztók (pl. liftek, világítás) pillanatnyilag 3x30 A-t igényelnek, a rendszer automatikusan úgy szabályozza a töltőállomás teljesítményét, hogy a fennmaradó 3x50 A-t használja fel. Ha a többi fogyasztó energiafelhasználása megemelkedik3x40 A-re, akkor a töltési teljesítmény 3x40 A-re csökken. Ezzel nemcsak a hálózat stabilitása biztosítható, hanem a töltési folyamat is gazdaságosabbá és rugalmasabbá válik.
A dinamikus energiamenedzsment előnyei közé tartozik az energiafogyasztás hatékonyabb szabályozása és a kényelmesebb töltési folyamat. Mivel a rendszer folyamatosan figyeli a hálózati igényeket, biztosítja, hogy az energia optimálisan legyen elosztva, és az autó mindig a megfelelő időben töltődjön fel. Ezenkívül az automatikus működés révén elkerülhető a túlfeszültség kialakulása, anélkül hogy manuálisan be kellene állítani egy maximális energia limitet.
A dinamikus energiamenedzsment hátránya, hogy magasabb a kezdeti beruházás költsége, mivel a rendszer telepítése minimálisan drágább a statikus megoldásokhoz képest. Emellett a rendszer összetettsége miatt szakértői tudásra is szükség van a megfelelő beállítások elvégzésére.
A dinamikus terheléskezelés különösen akkor ajánlott, ha több fogyasztó van a hálózaton és fontos, hogy a rendelkezésre álló energiát optimálisan használják ki. A rendszer különösen jól működik olyan környezetben, ahol a hálózati terhelés folyamatosan változik, és szükség van a töltési teljesítmény dinamikus optimalizálására. Az energiamenedzsment ezen formája ideális választás lehet vállalati parkolókban vagy több elektromos járművet kezelő telephelyeken, illetve olyan társasházakban ahol már több elektromos autó töltésére is szükség van.
Milyen előnyei vannak az energiamenedzsmentnek?
Az energiamenedzsment előnye, hogy ki lehet használni az intelligens töltési stratégiákat, kényelmesebb töltést tud biztosítani, általa elkerülhető a hálózatbővítés (ami jelentős költségmegtakarításhoz vezet), emellett több autó töltő is telepíthető, továbbá töltési prioritások állíthatók be.
Intelligens töltési stratégiák kihasználása
Az energiamenedzsment által kihasználhatók az intelligens töltési statégiák, amik lehetővé teszik a rendelkezésre álló energia optimális elosztását. Ez különösen hasznos akkor, ha napelemmel rendelkezik egy ingatlan és ennek termelését is szeretnék felhasználni.
Kényelmesebb töltés
Az energiamenedzsmentnek köszönhetően nem lesz túlfeszültség, vagyis nem alakul ki áramszünet a töltés miatt. Csak be kell dugni az autót és nincs vele más teendő.
Megspórolható a hálózatbővítés költsége
Az energiamenedzsment különösen hasznos, ha kevés a rendelkezésre álló energia, de nem szeretnénk bővíteni a hálózatot, hiszen annak költsége milliós nagyságrendű is lehet. Ez a költség elkerülhető energiamenedzsment alkalmazásával.
Több autó töltő telepíthető
Olyan helyszíneken, ahol több töltő telepítésére lenne igény az energiamenedzsment kulcsfontosságú. Ha egy társasházban vagy vállalati parkolóban a rendelkezésre álló energia 3X80A, és 15%-os kihasználtsággal számolunk akkor 3X68 A használható fel töltésre. Erre 4 db 11 kW-os (3X16A) töltőt lehet telepíteni energiamenedzsment nélkül. Energiamenedzsmenttel viszont a töltők száma 17 db-ra növelhető, vagyis megnégyszerezhető a töltők száma.
Töltési Prioritások Beállítása
Az energiamenedzsment lehetővé teszi a töltési prioritások beállítását, azaz hogy bizonyos autókat előnyben részesítsen a töltésnél. Például egy hosszabb útra induló jármű tulajdonosa előnyben részesítheti a gyorsabb töltést azoknál, akik csak rövid távolságokra terveznek utazni. Ez különösen hasznos lehet céges parkolók esetén.
Milyen hátrányai vannak az energiamenedzsmentnek?
Az energiamenedzsment egyik jelentős hátránya a magas kezdeti beruházási költség, hiszen a telepítés és az intelligens mérő integrációja jelentős anyagi terhet jelenthet. Ez a technológia különösen a dinamikus teljesítménykezeléssel rendelkező töltőállomások esetében igaz, ahol a komplexebb infrastruktúra drágább megoldásokat kíván.
Ezen kívül, az energiamenedzsment rendszer használata lassíthatja a töltési folyamatot, különösen akkor, amikor több elektromos eszköz is egyidejűleg működik. Ilyenkor a rendszer automatikusan csökkenti a rendelkezésre álló teljesítményt, hogy elkerülje a hálózat túlterhelését. Ez meghosszabbíthatja az elektromos autók töltési idejét, ami problémát jelenthet, ha a felhasználó gyorsan szeretné feltölteni járművét.
Hogyan épül fel az energiamenedzsment rendszer?
Az energiamenedzsment rendszer felépítése több alapvető komponensből áll, amelyek együttműködnek az energiahatékonyság és a hálózat terhelésének szabályozása érdekében:
Intelligens mérő
A mérő valós időben figyeli az aktuális energiafogyasztást és a hálózat állapotát. A mérő monitorozza a hálózat és a töltők energiaigényét, és dinamikusan szabályozza a töltési teljesítményt.
Energiamenedzsmentre képes töltőállomás
Ahhoz, hogy az energiamenedzsent megfelelően működjön magának a töltő készüléknek is képesnek kell lennie ennek kezelésére.
Kommunikációs hálózat
Az energiamenedzsment rendszerek folyamatos adatáramlásra építenek, amelyhez stabil internetkapcsolat szükséges. Ez biztosítja a valós idejű adatátvitelt a töltőállomások és a vezérlő között, lehetővé téve az energiahatékony működést és a távoli felügyeletet.
Felhasználói interfész
A felhasználói interfész, például egy mobilalkalmazás vagy webes felület, lehetővé teszi a töltési folyamat monitorozását és kezelését. A felhasználók ezen keresztül valós időben követhetik nyomon a töltés állapotát, módosíthatják a beállításokat, és hozzáférhetnek az energiafogyasztás adataihoz.
Mennyibe kerül az energiamenedzsment?
Az energiamenedzsment kiépítése általában 250 000 Ft-al kerül többe, mint egy egyszerű töltő kiépítése. Az energiamenedzsmentre képes töltők 100 000 Ft-al kerülnek többe, mint a sima villanyautó töltők. Maga az intelligens mérő szintén plusz 100 000 Ft, a kiépítés költsége pedig 50 000 Ft-al nő. Ezzel szemben ha hálózatot szeretnénk bővíteni annak költsége elérheti az 1 millió forintot is. Amihez képest az energiamenedzsment jóval kisebb beruházást igényel.
Hogyan építhető ki az energiamenedzsment rendszer?
Az energiamenedzsment rendszer kiépítése során a következő alapvető lépésekre kell fókuszálni:
Szükségletek felmérése
Az első lépés a felhasználói igények és a hálózat kapacitásának részletes felmérése. Ez magában foglalja a tervezett töltőállomások számának meghatározását, az elektromos járművek típusait, valamint a várható energiafogyasztást. A pontos adatok segítik a rendszer későbbi tervezését és hatékonyságát.
Tervezés és előkészítés
A következő lépés a rendszer részletes megtervezése. Ebben a fázisban kiválasztják a szükséges berendezéseket, mint például a töltőállomásokat, az intelligens mérőt. Fontos, hogy a tervezés során figyelembe vegyék a helyszín sajátos adottságait, például az elektromos hálózat kapacitását és a környezeti feltételeket.
Telepítés és tesztelés
A telepítés során a kiválasztott berendezéseket beüzemelik. Ez magában foglalja a töltőállomások, az intelligens mérő valamint a megfelelő csatlakozások és hálózatok kialakítását. A szakembereknek be kell tartaniuk a vonatkozó biztonsági előírásokat és szabványokat, hogy a rendszer biztonságosan működjön. A tesztelés során alaposan ellenőrzik a rendszer működését, hogy garantálják a hibátlan üzemelést, és minden funkció a tervek szerint működjön.
Energiamenedzsment és okosotthon
Az energiamenedzsment szerepe az okosotthonok és az elektromos autók töltése között kiemelkedően fontos, hiszen a két rendszer integrálása lehetővé teszi a fenntarthatóbb és hatékonyabb energiafelhasználást. A modern okosotthonokban az energiamenedzsment rendszerek célja nemcsak az energiafogyasztás optimalizálása, hanem a fenntartható energiaforrások, például a napelemek integrálása is.
A napelemek telepítése lehetővé teszi a háztartások számára, hogy saját megújuló energiaforrást hozzanak létre. Az energiamenedzsment rendszer képes figyelemmel kísérni a napelemek által termelt energia mennyiségét és optimalizálni annak felhasználását.
Például, ha a napelemek elegendő energiát termelnek, a rendszer automatikusan priorizálja az elektromos autók töltését, ezáltal csökkentve a hálózati energiafelhasználást. Ez lehetővé teszi, hogy az autók töltése a legolcsóbb időpontban és legfenntarthatóbb módon történjen, ezzel csökkentve a költségeket és a szénlábnyomot.
Comments