E-mobilitás piaci trendek és hálózati hatások. Hollandi Gábor

Átírás

1 E-mobilitás piaci trendek és hálózati hatások Hollandi Gábor

2 A technológia fejlődése, az árak csökkenése, a szabályozás, valamint a környezettudatosság az e-mobilitás további térnyerését vetíti elő Technológia fejlődése Akkumulátor ár csökkenés Töltőtechnológia fejlődése Folyamatosan bővülő járműpark Környezetvédelem CO2 kibocsátás csökkentése Környezettudatos magatartás Támogatások & szabályozás Elektromos jármű vásárlás támogatása Támogatott töltőtelepítés programok Infrastruktúra Töltő telepítés (OTÉK) Engedélyesek töltőtelepítése,5 millió Ft/e autó 2

3 Az elkövetkező években tömegével jelennek meg új elektromos modellek, a legyártott autók száma várhatóan ötszörösére nő 2025-re Fontosabb mérföldkövek az egyes autógyártóknál új elektromos modell 205 i3 E-Golf I8 Roadster Focus Piacra lépés Indiában Piacra lépés 2020 X3 SUV (BEV) Modell Y 0 új elektromos modell 3 új elektromos modell 40 új elektromos modell 20 új elektromos modell 50 új elektromos modell Tervezett piacra lépés 4 új elektromos modell Modell S Ioniq Soul EV Leaf I-Pace Gyártott autó (db) Forrás: Statista, 209 0,6 millió,3 millió 5 millió 9 millió 5 millió 25 millió 3

4 Folyamatosan növekszik az újonnan üzembe helyezett hibrid és elektromos autók részaránya Európában Újonnan értékesítettszemélyautók részaránya üzemanyag típus szerint (%) Diesel botrány % Folyamatosan növekszik Európában az újonnan értékesített hibrid és plug-in elektromos járművek részaránya. A dízelbotrány kirobbanását követően meglódult az alternatív hajtású járművek értékesítése. Valamennyi járműgyártó új elektromos modelleket mutatott be az elmúlt években, amely értelemszerűen növelte a plug-in jármű értékesítéseket. Jelenleg az akkumulátor gyártási kapacitás és az akkumulátor ár és a hatótáv a legnagyobb korlátja az elektromos autózásnak. (db) Elektromos Hibrid Egyéb Dízel Benzin Forrás: European Automobile Manufacturers Association * 205-ben robbant ki a dízelbotrány, a gyártók meghamisították a károsanyag kibocsájtási adatokat. 4

5 Több, mint tízezer zöld rendszámos autó van a hazai utakon, a plug-in autók száma 202-ben akár az ötvenezret is elérheti Zöld rendszámmal rendelkező járművek Magyarországon (e db) 0,0% 0,0% 0,% 0,3% 0,3% 0,7%,3% 5,2 205 és 208 között 203 százalékkal növekedett a kiadott zöld rendszámok darabszáma. 208 év elejéig több, mint 0 ezer plug-in járműre szereltek fel zöld rendszámot. 0,3 0,8 4,5,3 2,,2 0, Elektromos +203% Hatótáv növelt 9,6 4,3 2,6 0,0 2,6 208 Tölthető hibrod 202 Forrás: KSH, Villanyautósok.hu, a jövőbeli értékeket az elmúlt éves átlagos növekedés alapján becsültük. 2,4 5,4 3,7 3,3 0,0 25,2 209 (05.3) 2020 Elindul a Jedlik program Egyéb nulla emissziós Becsült Az elmúlt évek trendjei alapján 202-re több, mint 50 ezer zöld rendszámos autó jelenhet meg a hazai utakon. A forgalomban lévő hazai plug-in járművek részaránya 3-4 év elmaradással követi az európai trendeket. Kormányzati cél, hogy a járműállomány 30 százaléka legyen elektromos 2030-ra. Az E.ON stratégiai célnak tekinti az e-mobilitást. X,X% Zöld rendszám részesedés a teljes hazai személygépjármű állományhoz képest 5

6 Jelenleg 549 publikus töltőállomás érhető el Magyarországon Elektromos töltőállomások száma üzemeltetők szerinti bontásban (db) (209 év végéig várható darabszám) töltőoszlop 36 töltőoszlop Az E.ON és az e-mobi töltők kivételével valamennyi töltőállomás díjfizetős Az E.ON az ALDI-val megkötött szerződés értelmében 47 nagyteljesítményű töltőoszlopot telepít 202 év végéig AVIA ELMŰ e-mobi E.ON Lukoil MOL NKM TESLA Díjmentesen igénybe vehető Díjfizetés ellenében igénybe vehető Szabadon igénybe vehető töltőállomás közterületen, vagy félpublikus helyeken (pl. benzinkút, pláza parkoló, parkolóház). 6

7 Feltételezésünk szerint az otthontöltés meghatározó lesz az elektromos autók feltöltése során Publikus scenario 2 Otthoni scenario 3 McKinsey tanácsadó két szcenárió (publikus és otthoni) mentén vizsgálata a töltések megoszlását a jövőben. Otthoni töltés Irodai töltés Hosszú távú töltés Publikus töltés A tanulmány az otthoni szcenárió esetén ~70 százalék, a publikus szcenárió 50 százalék otthon rendelkezésre álló töltőberendezést feltételez 2020-ban. Az otthoni töltés részarányának feltételezett csökkenését a társasházban élők elektromos autó töltési gyakorlata csökkenti. Az otthoni töltés jelentősége szcenáriótól függetlenül hangsúlyos marad. McKinsey - Charging ahead: Electric-vehicle Charging ahead: Electric-vehicle infrastructure demand tanulmány I 208 augusztus 2 Az elektromos jármű tulajdonosok százaléka rendelkezik otthoni töltővel. 3 Az elektromos jármű tulajdonosok százaléka rendelkezik otthoni töltővel. 7

8 Az E.ON felmérése alapján a magyarországi elektromos autó felhasználók jelenleg az otthontöltést részesítik abszolút előnyben Elektromos autó töltések megoszlása töltési helyek szerint (%) Idegen helyen fali aljzatról (pl. barátoknál) töltöm az autómat 0 Nyilvános, városon kívüli / országúti töltőt használok 9 Munkahelyemen töltöm az autómat 30 Nyilvános, városon belüli töltőt használok 63 Otthon töltöm az autómat 8 Magyarországi elektromos autó tulajdonosok, üzemeltetők, illetve felhasználók körében végzett az E.ON reprezentatív kutatást. Több választ lehetett megjelölni egyszerre a töltés módjára vonatkozóan. Az eredmények alapján az otthontöltés abszolút előnyt élvez a publikus és munkahelyi töltésekhez képest., alátámasztva ezzel a nemzetközi tapasztalatot. Nemzetközi tapasztalatok alapján a publikus töltések arányát csökkenti a nyilvános töltés fizetőssé válása és az árak emelkedése. E.ON reprezentatív kutatás alapán 8

9 Az egyes töltőberendezések elhelyezkedése és várható számossága alapján első sorban az otthoni töltés okozza majd a hálózati kihívásokat Töltők típusa Publikus töltés Fél-publikus töltés Otthoni töltés Töltés helye Közterület Pláza Parkolóház Családi ház Társasházi garázs Benzinkút Csatlakozási pont Közcélú KIF hálózat (jellemzően kábelhálózat) Felhasználó tulajdonú belső hálózat (jellemzően közvetlenül KÖF/KIF tr. állomás szekunder oldalra csatlakozik ) Közcélú KIF hálózat Névleges csatlakozási teljesítmény 2-20 kw -20 kw 2,5-22 kw Jellemző töltési idő 3 0,5 4 óra 0,25 2 óra 4 0 óra Töltők száma 4 Néhány ezer Néhány ezer Több tízezer A tr. állomás lehet felhasználói és elosztói tulajdonban is. 2 Egy töltőberendezésre vonatkozó teljesítmény értékek. Egy töltőberendezés több töltőponttal is rendelkezhet. 3 A töltési időt a felhasználói szokásokon kívül a töltési teljesítmény és az akkumulátorkapacitás befolyásolja. 4 Közép- hosszú távon várható töltő darabszám 9

10 Az otthoni elektromos jármű töltőberendezésekkel együttesen jelentkeznek az egyéb hálózati többletigények, melyek hatásait együttesen kell megvizsgálni Elektromos autó fali töltő Háztartási méretű kiserőmű KIF elosztóhálózat Hőszivattyú Klímaberendezés 0

11 A hálózati hatások vizsgálatához tetszőlegesen paraméterezhető modellt fejlesztettünk, amely fogyasztói profilok és valós hálózatkép alapján kalkulál Innovatív eszköz Penetráció (%) Otthoni elektromos autó töltő 25 Bemenő paraméterek Klímaberendezések Hőszivattyús berendezések 33 5 HMKE 20 Hálózatmodellezési algoritmus Modellezési eredmény Hálózati terhelési modellek (Jelenlegi és jövőbeli állapot)

12 K3 HMKE S A modellszámítások során egy E.ON elosztói engedélyes területén lévő kistelepülés villamos hálózatát vettük figyelembe Mintatelepülés Villamos modell CSP2 HMKE CSP K2 K P CSP3 CSP4 Jellemző adatok: Hálózat: KÖF/KIF transzformátorok száma: 7 db tr. Beépített teljesítmény: 460 kva Szabadvezeték hálózathossz: 7,6 km Kábelhossz: - Átlagos vezető keresztmetszet: 76 mm2 Áramkörök száma: 2 db Felhasználók: Lakossági felhasználók: 532 db Vezérelt felhasználók: 345 db Üzleti felhasználók: 25 db Jelmagyarázat Áramkörök Biztosító Csomópont Transzformátor HMKE Háztartási méretű kiserőmű 2

13 K3 HMKE S A tr. körzetben lévő feszültségviszonyokat egy teljes naptári évre vonatkozóan modelleztük, a hálózati feszültségsávokat min. és max. értékek határozták meg Villamos modell Számítási eredmények Éves feszültségtartás HMKE CSP2 U (V) +0% +8% 253,0 V 248,4 V CSP K2 K P CSP4 CSP3-7% -0% 23,9 V 207,0 V Csomópont azon. Min. fesz. [V] Max. fesz. [V] GSZ IX. aránya [%] Jelmagyarázat Áramkörök Transzformátor CSP 229, 249,9 0,6% CSP2 223, 246,5 - Biztosító HMKE Háztartási méretű kiserőmű CSP3 20,8 244,0 5,4% Csomópont CSP4 244,0 248,0-3

14 A hálózati problémák megoldása egyaránt lehetséges hagyományos hálózatfejlesztési megoldásokkal Megoldás típusa 2 3 Táppont sűrítés és csapolás Alátámasztás és csapolás Feszültség szabályozós transzformátor Leírás Új tr. állomás létesítése Az érintett tr. csapolás módosítása, KIF induló feszültség módosítása U (V) +0% +8% 253,0 V 248,4 V Alátámasztás KIF körzethatár módosításával Az érintett tr. állomások csapolásának módosítása, KIF induló feszültség módosítása U (V) +0% +8% 253,0 V 248,4 V Meglévő tr. cseréje automatikus KIF feszültség szabályozó automatikával rendelkező tr. állomásra. U (V) +0% +8% 253,0 V 248,4 V Beavatkozás eredménye (loadflow) -7% -0% 23,9 V 207,0 V -7% -0% 23,9 V 207,0 V -7% -0% 23,9 V 207,0 V Előnyök Hátrányok Hagyományos eszközökkel és kompetenciákkal megvalósítható Volatilis terhelési állapotra esetlegesen túlméretezett hálózatot építünk A vezérelt fogyasztás átütemezésével csökkenthető az e-mobilitás okozta hálózati terhelés mértéke. 2 A vezérelt fogyasztás szinkronizálása a HMKE termelés időtartamokhoz. Hagyományos eszközökkel és kompetenciákkal megvalósítható További kapacitásigény esetén ismételt beavatkozás szükséges Hálózatbővítés nem szükséges Az automatikus csapolás a teljes KIF körzet feszültségviszonyait befolyásolja 4

15 valamint innovatív hálózati megoldásokkal, a lehetséges megoldási módokat műszaki megvalósíthatóság, valamint költség alapon kell mérlegelni Megoldás típusa 4 5 Akkumulátoros energiatárolás Vonali feszültségszabályozó Leírás Vonali KIF hálózati akkumulátoros tárolóberendezés létesítése Feszültségszabályozó telepítése a problémás vonalon U (V) +0% +8% 253,0 V 248,4 V U (V) +0% +8% 253,0 V 248,4 V Beavatkozás eredménye (loadflow) -7% -0% 23,9 V 207,0 V -7% -0% 23,9 V 207,0 V Előnyök Hálózatátalakítás nélkül implementálható Hálózatátalakítás nélkül implementálható Hátrányok Létesítés helyigénye Élettartam Hatásfok Jelenleg még nem kiforrott technológia 5

16 Az elhangzottak összegzése A trendek az e-mobilitás gyors terjedését vetítik előre. 2 Jelenleg 3 ezer zöld rendszámmal rendelkező autó fut Magyarországon, számuk elérheti az 50 ezret is 202 év végéig. 3 Meghatározó az elektromos autók otthoni töltése, amely kihívást jelent a KIF hálózatokra vonatkozóan. 4 Az elektromos autó töltőkkel egyidejűleg nagy teljesítményű innovatív fogyasztói eszközök kapcsolódnak a KIF hálózatokra. 5 Az új fogyasztói berendezések együttesen és külön-külön is KIF ellátásminőségi problémákat okoznak, esetenként pedig hálózati túlterhelést. 6 A hálózati terhelések hagyományos és innovatív hálózati megoldásokkal is kezelhetők. 7 Műszaki megvalósíthatóság és a költségek figyelembe vételével kell kiválasztani az optimális hálózatfejlesztési megoldást. 6

17 Köszönöm a figyelmet! gabor.hollandi@eon-hungaria.com