10 technológia, amely gyökerestül forgatja fel a zöldautózást és a megújulók világát

2024. szeptember 23. 22:03

Elemzésünkben tíz új fejlesztést mutatunk be: ezek alapjaiban alakítják át az elektromos járművek töltését és a megújuló energiaforrások használatát. Ezek az innovációk hatalmas ugrást jelentenek a zöldenergia hatékonyabb felhasználásában, elősegítve a megújuló energiaforrásokra való gyorsabb átállást.

2024. szeptember 23. 22:03

Az elektromos autók kiválóan használhatók otthoni energiatárolásra és -visszatáplálásra áramszünet vagy központi áramhiány esetén. Továbbá megoldódni látszik az e-autók közvetlen napelemről való töltése is. Ezek a fejlesztések – túlzás nélkül – újabb forradalmat hoznak. Azaz pár éven belül érkezik az energiatárolás új korszaka. 

Az elmúlt években végre egyre több startup és nagyvállalat fejleszt megoldásokat arra, hogy a napenergiát közvetlenül az elektromos autók hatalmas kapacitású akkumulátoraiba vezessék. Ezen technológiák terjedése jelentős változásokat hozhat mind az energiatermelésben, mind a -fogyasztásban, hiszen például az irodaházak, a kereskedelmi központok, a turisztikai létesítmények vagy a vállalati elektromosautó-flották számára vonzó lehetőségként jelenik meg az, hogy a saját napenergia-termelésükkel láthassák el az alkalmazottak, az ügyfelek vagy a vásárlók járműveit. A technológiai verseny élesedik, hiszen egyetlen területen belül is számos megoldás születik, némiképp eltérő megközelítések és innovációk révén. Ez a technológiai sokszínűség lehetőséget teremt arra, hogy különböző igények és környezeti feltételek mellett is működőképes és hatékony megoldások szülessenek. 

Mi is az a kétirányú töltés? 

Kétirányú elektromosautó (EV)-töltők és a hálózatokra kapcsolódni képes e-autók (V2X technológia) az idén végre nemcsak ígéretként, nem csupán a zöldkiállításokon, de immár a kereskedelemben is lassan megjelennek. Az elmúlt években sok szó esett már azokról az eszközökről (tehát autókról és töltőkről egyaránt), amelyek nemcsak tölteni képesek az elektromos autókat, hanem a bennük tárolt energiát vissza is tudják juttatni az otthoni vagy a helyi elektromos hálózatba, ahogyan a napelemek is képesek erre.  

Bár eddig kevés ilyen termék volt elérhető, ez most változik. Tucatnyi cég fejleszt a területen. Nemrég a Delta Electronics, a Fermata Energy és a Siemens már megszerezte az úgynevezett UL 9741 tanúsítványt, amely a kétirányú töltőkre vonatkozik. További vállalatok, mint az Enphase, a SolarEdge, a Wallbox és a GM Energy az idén tervezik piacra dobni saját kétirányú töltőiket. Sőt, egy startup most újabb befektetést kapott, amellyel ügyfelek tízezreit szólítja meg egy olyan megoldással, amely minimális veszteséggel képes a napelem áramát közvetlenül az e-autóba tölteni. Ez azért lényeges, mert mindeddig – a világ legtöbb szegletében –  

a napelemekről a helyi hálózatba folyik az áram egy kétirányú villanyórán keresztül, és a legnagyobb energiafalókat, az e-autókat is a központi hálózatból töltjük újra. Méghozzá mindig, akármennyi áramot is termel éppen a napelemünk,  

ez pedig nemcsak felesleges bonyolítása a dolgoknak, de konverziós veszteségeket is okoz. Továbbá, ha már nem süt a nap, nem fúj a szél, akkor az e-autókban tárolt, egy háznak több napra elegendő energia nem nyerhető ki, az otthonok mindig a hálózatról kapnak áramot, akkor is, ha a garázsban 70-100 százalékra töltött, hatalmas energiákat tároló autó vagy autók állnak – ez a „dogma” változhat most meg a kétirányú töltők és az autók visszatáplálási lehetőségeinek megjelenésével.  

Változik a dogma, jönnek az új rendszerek 

Az ilyen töltők elterjedése így új lehetőségeket kínál a háztulajdonosoknak és a telepítőknek egyaránt. A háztartási energiatárolók (Powerwall, akkubox) beszerelésében bizonytalan lakástulajdonosok nagyobb valószínűséggel használhatják az elektromos autóikat akkumulátorként egy kétirányú töltő segítségével. Az új töltők telepítése új lehetőségeket teremt a napenergiával foglalkozó vállalkozások számára is. 

Az Amerikai Energiaügyi Minisztérium (DOE) is támogatja a járművek energiarendszerekhez való csatlakoztatását (V2X). Az Enphase vállalat szintén azt ígéri, hogy még az idén piacra dobja kétirányú töltőjét, amely az Enphase IQ8 mikroinvertereket és saját energiamenedzsment-technológiáját használja. A neves SolarEdge az idei év végére tervezi saját kétirányú töltőjének kereskedelmi forgalmazását, amely lehetővé teszi az elektromos autók közvetlen feltöltését napelemekről, egyenáram-váltóáram átalakítás, azaz nagyobb konverziós veszteségek nélkül. 

A kétirányú töltők telepítése számos új üzleti lehetőséget is nyit. A Ford például a Sunrunnal, a GM pedig a SunPowerrel dolgozik együtt az EV-töltők telepítésében. A kétirányú megoldások megjelenése sokkal hatékonyabbá teheti az elektromos autók használatát, emellett hozzájárulhat az energiarendszer stabilitásához és a megújuló energiaforrások hálózatba való integrálásához. 

A strartupok is beszállnak – nagy lendülettel 

Az Enteligent DC-to-DC (napelemes egyenáramból e-autós egyenáram) közvetlen napelemes energiával működő e-autó-töltő jelenleg már előrendelhető, igaz, még nem kapható azonnali vásárlásra. A TLCEV T1 modell akár 12,5 kW-os gyorstöltést biztosít, ami kétszer gyorsabb, mint a legtöbb AC-szintű otthoni vagy utcai EV-töltő. Ez közvetlenül a napenergiából táplálkozik, megkerülve a hálózatot és a felesleges AC-DC átalakítást, és ezzel akár 20 százalékos energiamegtakarítást ér el. Az előrendelés 250 dolláros letéttel történik, az „early-bird” ár azonban borsos: 2249 dollár. A készülék várhatóan az idei év harmadik negyedében lesz elérhető. 

Ez a megoldás kettős előnnyel jár. Egyrészt a töltés során kevesebb energia vész el, mivel nincs szükség az egyen- és a váltóáram közötti többszörös átalakításra. Másrészt (és ez a lényegesebb)  

a töltő révén a háztartások a zöldenergiát közvetlenül a saját autójában tárolják, kihagyva így a drága háztartási energiatároló egységek (Powerwallok) jelentős részét. 

Ez azt jelenti, hogy az elektromos autókban tárolható az a többletenergia, amelyet eddig a méregdrága (és megint csak nagy környezeti lábnyommal gyártható) háztartási akkumulátorokba kellett volna vezetni, vagy egyszerűen „kiengedni” a szabadba. Azaz a rendszer országos hálózatok szintjén is hatékonyabbá teszi a napenergia felhasználását, tárolását, és optimalizálja az otthoni vagy céges napelemes és e-autó-rendszerek működését, csökkentve a hálózatra nehezedő terhelést. Az előnyei miatt várhatóan világszerte gyorsan, pár év alatt széles körben elterjednek ezek a megoldások. 

Újabb dollármilliókkal szálltak be! 

Érdekes a projekt mögött álló kaliforniai startup sztorija is, amely pár hete kapott újabb befektetést: az Enteligent nemrégiben újabb, ezúttal 6 millió dolláros befektetést kapott annak érdekében, hogy felgyorsítsa a világ első napelemes DC-DC alapú elektromosautótöltő-család kereskedelmi bevezetését. A finanszírozási kört a Taronga Ventures vezette, és ezzel a vállalat 2021 óta 19 millió dollárt, mintegy 7 milliárd forintot gyűjtött össze.  

A kisvállalat bejelentette azt is, hogy jelenleg egy nagy logisztikai cég számára fejlesztenek egy 25 kW-os, hosszú üzemidejű DC-DC töltőt, amely az újonnan „elektromosított” áruszállító járműflottát látja el energiával.  

Tíz fontos kétirányú töltési fejlesztés van a „csőben” 

Nézzük meg alaposabban egy-egy rövid leírással, hogy ezen a forrongó innovációs területen manapság milyen fontosabb fejlesztések vannak folyamatban. Az alábbiak közül az Enteligent, a SolarEdge és a Wallbox Quasar 2 a legszélesebb körben kompatibilis több autómárkával, mivel nem egy-egy adott brandhez kötődnek. Inkább persze a modernebb e-autókkal, amelyek a CCS vagy a CHAdeMO töltőszabványokat támogatják, illetve lehetővé teszik a DC-gyorstöltést, esetenként a hálózatokba történő visszatáplálást (V2G, V2H, V2X) is támogatják. A csúcsmárka, a Tesla kicsit megint kilóg a sorból, ugyanis a technológiai alapok készen állnak, de Elon Musk szerint inkább az okostöltésre koncentrálnak, mert szerintük nincs igény a kétirányú töltésre. 

Milyen fejlesztések vannak? 

– BMW és PG&E (Pacific Gas & Electric): 

A BMW és a PG&E közös V2G (Vehicle-to-Grid) projektje Kaliforniában zajlik, célja, hogy az elektromos autókat az energiahálózat részévé tegyék. A tavalyi tesztelés során azt vizsgálják, hogyan tudják az autók akkumulátorai ellátni a hálózatot csúcsidőben. Az eddigi eredmények alapján egy V2X rendszerű BMW képes akár napi két kaliforniai háztartás energiaigényét is ellátni tiszta, megújuló energiával. A projekt 2026-ig folytatódik, és célja az elektromos hálózat stabilitásának növelése. 

– Enphase 

Az Enphase még az év vége előtt bemutatja kétirányú EV-töltőjét, amely támogatja a V2H- (Vehicle-to-Home) és V2G- (Vehicle-to-Grid) funkciót. Ez lehetővé teszi az elektromos autók akkumulátorának használatát otthonok áramellátására vagy a hálózat tehermentesítésére csúcsidőszakban. Az Enphase töltője integrálható a napenergiás otthoni rendszerekbe, így zöldenergiával tölthető az autó. Az eszköz a cég saját IQ8 mikroinvertereire épül. 

– Enteligent  

Az Enteligent az idén tavasszal mutatta be és a napokban előrendelhetővé tette a világ első DC-DC napelemes kétirányú EV-töltőjét, amely közvetlenül a napenergiát használja fel az autók töltésére, kihagyva a hagyományos AC-DC átalakítást, így akár 20-25 százalékkal hatékonyabb energiafelhasználást biztosít. E megoldás képes a V2H- (Vehicle-to-Home) és V2G- (Vehicle-to-Grid) funkcióra, miközben az eszköz fejlettebb változata 25 kW-os gyors DC-töltést is támogat, háromszor kevesebb idő alatt töltve, mint az AC-alapúak. Az előrendelési ár 800 ezer forintnyi dollár. 

– Ford, Delta Electronics, Fermata Energy és Siemens (UL 9741) 

A Fermata Energy által kifejlesztett FE-20 rendszer 20 kW-os teljesítményű, és elsőként kapta meg az UL 9741 tanúsítványt, amely a V2G-kompatibilis töltőkre vonatkozik. A Siemens Forddal közösen a Charge Station Pro nevű V2G-rendszert teszteli. A kétirányú töltők lehetővé teszik az EV akkumulátorának használatát háztartási energiaellátásra vagy az elektromos hálózat támogatására, jelentősen növelve az energiahatékonyságot. 

– GM Energy PowerShift Charger 

A GM Energy PowerShift Charger egy kétirányú (V2H) töltőrendszer, amely lehetővé teszi, hogy az elektromos autók (pl. Chevrolet Silverado EV) akkumulátorából energia áramoljon vissza a háztartásba, például áramkimaradások idején. A rendszer akár 9,6 kW teljesítménnyel képes energiát leadni, és a GM Energy PowerShift Enablement Kit segítségével működik. A technológiát az Ultium platform alapozza meg, és várhatóan a jövőben további GM járművekre is kiterjesztik​. 

– SolarEdge 

Az innovatív napeleminverter-technológiáiról ismert, 2006-ban alapított izraeli SolarEdge szintén ez év vége előtt mutatja be kétirányú DC-csatlakozású elektromos járműtöltőjét, amely V2H- (Vehicle-to-Home) és V2G- (Vehicle-to-Grid) funkciót kínál. A fejlesztésük akár 24 kW-os töltést és kisütést is támogat, közvetlenül a napelemes rendszerekből vagy akkumulátorokból anélkül, hogy szükség lenne AC-DC átalakításra. A rendszer hatékonysága kiemelkedő, akár 99 százalékos DC-hatékonysággal működik, és a jármű akkumulátorát akár 50 kWh-os háztartási energiatárolóként is használhatják az otthoni áramellátás biztosítására. 

Tesla 

A Tesla a következő években tervezi bevezetni a kétirányú töltést az elektromos járműveibe. Az eddigi tesztek során a Tesla Model Y képes volt 10 kW-os teljesítménnyel visszatölteni az energiát a hálózatba (V2G) vagy otthoni felhasználásra (V2H), ami több mint a kétszerese egy Tesla Powerwall 2 kapacitásának. Bár a technológiai alapok készen állnak, Elon Musk szerint a Tesla inkább az okostöltésre koncentrál, mivel sok felhasználó számára nem prioritás a kétirányú töltés. 

– Toyota – SDG&E 

A Toyota és a San Diego Gas & Electric (SDG&E) közös V2G-projektet indított tavaly, amelynek során a Toyota bZ4X elektromos autókkal tesztelik a kétirányú töltési technológiát. A projekt célja, hogy a járművek akkumulátorából energiát lehessen visszatáplálni a hálózatba, különösen csúcsidőszakokban vagy áramkimaradások esetén. A kutatás során a Fermata Energy által kifejlesztett kétirányú töltőt használják, és a projekt kiterjed a járműtulajdonosok felhasználási szokásainak vizsgálatára is. 

– V2X Suisse 

A V2X Suisse projekt Svájc első nagyszabású kísérlete a kétirányú töltéssel. A projektben a Mobility autómegosztó szolgáltató 50 Honda e elektromos autót használ, amelyek képesek energiát visszatáplálni a hálózatba. A kísérlet célja, hogy megvizsgálják, hogyan segíthetnek az elektromos autók a hálózat stabilizálásában és miként optimalizálható a fotovoltaikus rendszerek önfogyasztása. A teszt az idén tavaszig tartott, és a járművek akár 20 kW energiát is képesek visszatáplálni a hálózatba. 

– Wallbox Quasar 2  

A Wallbox Quasar 2 a vállalat legújabb kétirányú, otthoni használatra tervezett elektromosautó-töltője, amely 11,5 kW teljesítményű töltést és kisütést kínál. A rendszer támogatja a V2G- (Vehicle-to-Grid), a V2H- (Vehicle-to-Home) és a V2L- (Vehicle-to-Load) funkciót, lehetővé téve az EV-akkumulátor használatát akár háromnapos áramellátásra is áramszünet esetén. A Quasar 2 különlegessége, hogy napenergiával is tölthető, így otthoni energiatárolóként is használható, minimalizálva az elektromos hálózattól való függést.  

(Források: electrek; Solar Power World; továbbá: a gyártók és a projektek honlapjai, hírei) 

Kapcsolódó:

Címlapfotó: Unsplash

 

 


További cikkeinket, elemzéseinket megtalálják a makronom.hu oldalon.

Összesen 54 komment

A kommentek nem szerkesztett tartalmak, tartalmuk a szerzőjük álláspontját tükrözi. Mielőtt hozzászólna, kérjük, olvassa el a kommentszabályzatot.
Sorrend:
2024. szeptember 24. 15:48 Szerkesztve
Amíg nem tudod elképzelni, hogy egy Boeing 777-es villannyal megy, addig nem forgatja fel a világot. Legfeljebb rossz értelemben. Addig ez csak egy álom, nem alternatíva. A reális alternatíva legfeljebb az, hogy másfélszer hatékonyabb a motorja, így harminchárom százalékkal kevesebbet fogyaszt, és így harminchárom százalékkal kevesebb a károsanyagkibocsátása is. Ami lehet egy reális célkitűzés. De ha leállnak a hagyományos motorok gyártásával, kutatásával és hatékonyságának fejlesztésével, abból csak egy hatalmas pofára esés lesz. Attól nem zöldebb lesz a világ, hanem nem lesz, mert összeomlik.
2024. szeptember 24. 14:43 Szerkesztve
Rövidtávon csakis a hagyományos üzemanyaggal működő motorok hatékonyságának növelésében hiszek. Összességében semmi sem fog kevesebb környezeti kárt okozni. Ha kevesebbet fogyaszt, akkor kevesebbet is szennyez. Ott van a hatalmas potenciál, hogy a belsőégésű motorok 30-40%-os hatékonysággal működnek. Ha ezt csak tíz százalékkal ki lehetne tolni, az már harminc százalékkal kevesebb kibocsátást jelentene, és hamarabb alkalmazható lenne és elterjedne, mint akármilyen megújuló méregdrága szirszar. Súlyos hiba lenne a belsőégésű motorok kivezetése, mert nincs működő alternatívája, és még egy jó darabig nem is lesz. Ami összességében zöldkatasztrófához fog vezetni és nagyobb visszaeséshez, mint előtte volt. Öt mázsa akkumulátor súlyának törtrészéből hasznosítani lehetne a veszteséghőt vagy röptében oxigént lehetne kivonni a levegőből és azzal növelni a hatékonyságot, és jelentősen csökkenteni vele a szennyezést. Jelentősebben, mint bármi mással.
mibomir
2024. szeptember 24. 14:27
Amíg öt mázsa akkumulátor kell egy autóba, hogy fele akkora távot meg tudjon tenni, mint egy hagyományos üzemanyaggal működő autó fél tankból, és mindezt öt ilyen autó áráért, addig nem hiszek benne, hogy bármikor is tömeges alternatívája lehetne annak. Akármit is találnak ki.
fogas paduc
2024. szeptember 24. 14:07
ÜZEMANYAG CELLÁS autót a népnek! napfény - napelem - áram - víz elektrolízise - H2 - CH3OH vagy NH3-ban eltárolni --- üzemanyagcella -- elektromos áram - mechanikai munka.
Jelenleg csak a hozzászólások egy kis részét látja. Hozzászóláshoz és a további kommentek megtekintéséhez lépjen be, vagy regisztráljon!