UVAJANJE ELEKTROMOBILNOSTI V SLOVENIJI Z VIDIKA REGULATORJA

1.    UVOD

Zagotavljanje pogojev za prehod v nizkoogljično družbo se uresničuje tudi v okviru tretjega svežnja direktiv, ki promovira ukrepe za izboljšanje energetske učinkovitosti in aktivnejšo vlogo odjemalca na trgu. Slednja se bo v prihodnosti odrazila tudi na področju t. i. elektromobilnosti. Elektromobilnost in infrastruktura za polnjenje električnih vozil sta sicer danes še v vmesni fazi razvoja, zato se bosta v naslednjem desetletju sprva preizkušali, spremljal se bo njun razvoj in razvijale rešitve za vpeljavo v prakso. Za uspešno vpeljavo v prakso pa bo treba premostiti tudi netehnološke ovire, tj. pripraviti in uvesti ustrezne regulatorne spremembe.

2.    POSVETOVALNO-ODLOČITVENI PROCES

Javna agencija RS za energijo je za vzpostavitev pogojev za učinkovito uvajanje elektromobilnosti na podlagi posvetovalnega dokumenta »Elektromobilnost« [1] začela javni posvetovalni proces v skladu z modelom Aktivno reguliranje energetskih dejavnosti in omrežij prihodnosti (AREDOP).Posvetovalni proces je v času priprave tega prispevka v začetnem ciklu v fazi priprave javne razprave na podlagi odzivov zainteresiranih na posvetovalni dokument.

Posvetovalni dokument zajema tehnološke, informacijsko-procesne, tržno-finančne, sociološke in regulatorne vidike uvajanja elektromobilnosti. V dokumentu je agencija izpostavila 33 ključnih vprašanj, ki izhajajo iz problematike, prepoznane v tej zgodnji fazi uvajanja elektromobilnosti. Posvetovalni dokument pa predlaga tudi uporabo terminologije, ki za zdaj še ni standardizirana.

V nadaljevanju so v skrajšani obliki za lažje razumevanje predstavljeni bistveni vsebinski sklopi posvetovalnega dokumenta z vidika agencije. To so predvsem vpliv elektromobilnosti na obratovanje in razvoj elektroenergetskih omrežij, vpliv na kakovost oskrbe z električno energijo, uvajanje investicij »SmartGrids« in vpliv na ključne procese delovanja trga z električno energijo. Z vidika upravičenih stroškov sistemskega operaterja in vpliva na omrežnino pa je seveda zelo pomembno, kakšen poslovni model polnjenja električnih vozil bo izbran na nacionalni ravni in kako oblikovati omrežninsko tarifo, da bi spodbudili uvajanje novih tehnologij, med katerimi je prav gotovo tudi elektromobilnost. Ne nazadnje je zelo pomembno, kako bo uvajanju novih tehnologij sledil tudi razvoj ključnih procesov na trgih z električno energijo (npr. proces menjave dobavitelja, proces bilančnega obračuna ipd.) in novih energetskih storitev (npr. virtualne elektrarne).

3.    VPLIVI IN UČINKI ELEKTROMOBILNOSTI

3.1.    Vpliv polnjenja električnih vozil na odjem električne energije v Sloveniji

Ob upoštevanju navedenih predpostavk bo do leta 2020 vpliv polnjenja električnih vozil na elektroenergetski sistem (EES) zanemarljiv. Izrazitejši bo postal v letu 2030, saj bo poraba energije za polnjenje električnih vozil znašala 2 % predvidenega odjema v Sloveniji. Konična moč se bo povečala za 140 MW; pri tem pa je treba upoštevati, da bi do leta 2030 sistemi vodenja (pametna omrežja), tehnologija električnih vozil in pripadajoča polnilna infrastruktura morali biti na dovolj visoki ravni, da bo mogoče polnjenje vsakega ali vsaj večine električnih vozil prilagoditi obratovanju EES in s tem znižati njihov odjem v urah konične obremenitve sistema. Polnjenje električnih vozil torej vsaj do leta 2030 ne bo imelo bistvenega vpliva na energetske razmere na ravni EES Slovenije, to je z vidika zagotavljanja potrebne energije in pokrivanja moči polnjenja.

3.2.    Vpliv polnjenja električnih vozil na lokalna stanja v omrežju

Polnilna postaja je lahko priključena na omrežje kot neposreden priključek na javno omrežje ali kot priključek na notranje omrežje odjemalca.

Glede na način uporabe ločimo polnilne postaje na

  • zasebne, ki so priključene na obstoječe notranje (hišno) omrežje odjemalca,
  • polzasebne, ki so postavljene na javnosti dostopnih površinah, vendar pa je njihova uporaba namenjena le določenemu krogu uporabnikov,
  • javne, ki so dostopne vsem uporabnikom. 

Ne glede na način uporabe in priključevanja lahko lokalne posledice obratovanja večjega števila polnilnih postaj predstavljajo resno težavo, še posebej pri večji lokalni gostoti postaj.

Povečanje obremenitve elementov omrežja se pojavi ob vsakem polnjenju električnega vozila in je lahko poznano oziroma pričakovano (izdano soglasje za priključitev) ali pa tudi ne (polnjenje električnega vozila iz notranjih omrežij uporabnikov, če soglasje za priključitev ne bi bilo izdano). Vprašanje obratovanja omrežja se pojavi, ko je lokalno, na delu omrežja, ki se napaja iz iste točke omrežja, vgrajenih več polnilnih postaj na manjšem delu omrežja (na primer v naselju individualnih hiš, na javnih parkiriščih). Upoštevati je treba, da je električno vozilo v večini gospodinjstev največji porabnik v hišnem omrežju. Tipični faktorji istočasnosti, ki so upoštevani pri načrtovanju razvoja omrežja, v tem primeru niso zadostni. Polnjenje se namreč začne v zelo ozkih časovnih okvirih (na primer v strnjenih naseljih stanovanjskih hiš po prihodu domov, na polzasebnih polnilnicah pred prihodom na službeno mesto, na javnih parkiriščih pred začetkom obiskanega dogodka v bližini). Obratovanje omrežja, ki zaradi upoštevanega drugačnega faktorja istočasnosti ni načrtovano za takšne lokalne obremenitve, je zaradi preobremenitve lahko resno ogroženo.

S polnjenjem električnih vozil se poslabšajo tudi lokalne napetostne razmere. Manjši del gre na račun padca napetosti zaradi obremenitve omrežja, večji pa zaradi povečanega odjema jalove moči. Usmerniki, vgrajeni v električna vozila, imajo sorazmerno nizek cos φ (tudi do 0,70). Proizvajalci električnih vozil sicer razvijajo usmernike z visokim cos φ (do 0,95), vendar pa je vsaj v začetku uvajanja električnih vozil treba pričakovati, da bodo na omrežje priključena predvsem vozila, ki so med polnjenjem sorazmerno velik porabnik jalove energije. Upravljavci polnilne infrastrukture bodo zato pri gradnji in obratovanju skupin polnilnih postaj, priključenih na isto prevzemno-predajno mesto, zainteresirani za kompenzacijo jalove moči, saj bodo v nasprotnem primeru morali plačevati prekomerno prevzeto jalovo energijo.

Vsak usmernik v električnem vozilu je vir onesnaževanja omrežja z višjimi harmoniki. Pri nizki gostoti moči odjema električnih vozil v primerjavi z ostalim odjemom je ta vpliv zanemarljiv. Pri koncentraciji večjih moči polnjenja električnih vozil na omejenem delu omrežja (na primer več polnilnih postaj pred poslovno zgradbo ali na javnih parkiriščih, namenjenih in opremljenih izključno za polnjenje električnih vozil) pa ta vpliv lahko postane opazen. Za odkrivanje povzročitelja veljajo enaki postopki kot pri odkrivanju povzročiteljev lokalnih preobremenitev elementov omrežja.

3.3.    Elektromobilnost in »SmartGrids«

Za celoten sklop interakcije med električnim vozilom in električnim omrežjem se uporablja izraz »vozilo-na-omrežju« oziroma V2G (Vehicle-to-Grid). Za učinkovito delovanje V2G (vključitev procesa polnjenja električnega vozila v sistem vodenja obratovanja EES) potrebujemo poleg fizične povezave (napajalnega kabla) še zanesljivo informacijsko-komunikacijsko povezavo za nadzor nad pretokom energije in spremljanje napolnjenosti baterije električnega vozila.

Električna vozila se v sisteme pametnih omrežij lahko vključujejo na naslednjih področjih:

  • zagotavljanje kratkotrajne rezerve moči v EES,
  • razbremenjevanje omrežja pri lokalnih preobremenitvah elementov omrežja in poslabšanih napetostnih razmerah,
  • vključevanje polnjenja električnih vozil v »virtualne elektrarne«.

Polnjenje električnih vozil lahko pri tem sodeluje preko krmiljenja porabe, to je z načrtovanim vključevanjem in izključevanjem porabnikov – električnih vozil med polnjenjem. Med polnjenjem deluje električno vozilo kot odjemalec električne energije. Če se polnjenje prekine zaradi neravnovesja med proizvodnjo in porabo električne energije, je učinek prekinitve enak kot ob aktiviranju rezervne moči v elektrarni.

Za vključitev polnjenja električnih vozil v sheme prilagajanja odjema (in proizvodnje pri delovanju električnih vozil kot vira energije) je treba sisteme vodenja na vseh ravneh (od nacionalne do lokalne, ki krmili naprave v notranjih omrežjih uporabnikov) nadgraditi s funkcionalnostmi pametnih omrežij. Delovanje električnih vozil kot proizvajalcev energije pa lahko zaradi obrnjenih pretokov moči zahteva tudi prilagoditev zaščite na ravni distribucije električne energije.

Dodatne pozitivne učinke bodo električna vozila zagotavljala tudi z delovanjem baterij posameznih električnih vozil kot hranilnikov energije. V tem primeru električno vozilo ne deluje le kot rezerva moči na način nižanja odjema, ampak lahko po potrebi energijo vrača v omrežje ter se s tem iz odjemalca spremeni v vir energije. Z vračanjem energije v omrežje se hkrati zmanjšajo lokalni pretoki moči po omrežju.

Električna vozila v povezavi s pametnimi omrežji lahko pomembno prispevajo k učinkovitosti združevanja odjemalcev in proizvajalcev v t. i. »virtualne elektrarne« in s tem podprejo prodor razpršenih virov proizvodnje. Na ta način električna vozila posredno omogočajo povečevanje deleža obnovljivih virov energije pri proizvodnji električne energije.

4.    MODEL VLOG, PROCESOV IN TRGA

Za ureditev področja elektromobilnosti na sistemski ravni je treba jasno določiti vloge novih udeležencev na trgu in določiti tržni model, v okviru katerega bomo zagotovili učinkovit razvoj elektromobilnosti v Sloveniji. Nove vloge in izbira tržnega modela imajo izjemen vpliv na obstoječe procese na organiziranem trgu z električno energijo ter nasploh na gradnjo in obratovanje elektroenergetskega, predvsem distribucijskega omrežja.

Glavni procesi, ki potekajo v zvezi s polnjenjem električnih vozil in nosilci teh procesov, so:

  • gradnja polnilne infrastrukture (lastnik polnilne infrastrukture),
  • uporaba polnilne infrastrukture (uporabnik električnega vozila),
  • upravljanje polnilne infrastrukture (upravljavec polnilne infrastrukture),
  • dobava energije za polnjenje električnih vozil (dobavitelj električne energije, SODO),
  • obračun in plačilo storitev (upravljavec polnilne infrastrukture, dobavitelj električne energije).

Procesi se odvijajo različno glede na vrsto polnilne postaje (zasebna, polzasebna, javna) in glede na relacije med akterji (pravnimi in fizičnimi osebami), ki so nosilci posameznih procesov.

4.1.    Poslovni modeli

Pri določanju poslovnih modelov in vlog posameznih nosilcev izhajamo iz posameznih delov infrastrukture oziroma glavnih dejavnosti v procesu polnjenja. Te lahko opredelimo kot:

  • javno (distribucijsko) omrežje: dejavnost je prenos energije do prevzemno-predajnih mest, na katera so posredno ali neposredno priključene polnilne postaje, nosilec dejavnosti je SODO,
  • polnilna infrastruktura: dejavnost je storitev polnjenja električnih vozil, nosilec dejavnosti je lastnik oziroma upravljavec polnilne infrastrukture,
  • dobava (prodaja) energije za napajanje polnilnih postaj oziroma polnjenje električnih vozil, nosilec dejavnosti so dobavitelji električne energije.

Isti poslovni subjekt je lahko nosilec več različnih dejavnosti. Pri tem velja, da je dejavnost gradnje in obratovanja javnega elektroenergetskega omrežja regulirana in jo vedno izvaja SODO, dobavo oziroma prodajo električne energije za polnjenje električnih vozil pa vedno zagotavljajo dobavitelji električne energije v skladu z zahtevami odprtega trga.

Razlike med poslovnimi modeli tako izvirajo iz različnih variant združevanja dejavnosti distribucije in upravljanja polnilne infrastrukture oziroma upravljanja polnilne infrastrukture in dobave električne energije.

Glede na delitev vlog v procesu polnjenja ločimo tri glavne poslovne modele javnega polnjenja:

  • model integrirane infrastrukture: SODO je hkrati tudi upravljavec polnilne infrastrukture,
  • model ločene infrastrukture: tri osnovne dejavnosti opravljajo trije različni subjekti,
  • model ponudnika storitev polnjenja.

4.2.    Izbira dobavitelja in bilančni obračun

V trenutni ureditvi organiziranega trga z električno energijo je dobava električne energije končnim odjemalcem vezana na točno določeno prevzemno-predajno mesto. Z elektromobilnostjo pa se pojavlja nov tip končnega odjemalca, ki energijo odjema na različnih prevzemno-predajnih mestih.

Kadar uporabnik lahko izbere dobavitelja za polnjenje električnih vozil, bo ta dobavitelj dobavljal energijo svojim odjemalcem na različnih, vnaprej nepoznanih prevzemno-predajnih mestih (na katera so posredno ali neposredno priključene polnilne postaje). Prav tako bodo na posameznem prevzemno-predajnem mestu električno energijo dobavljali različni, vnaprej neznani dobavitelji.

Posledica te možnosti izbire je, da temu dobavitelju (v delu, kjer nastopa kot dobavitelj električne energije za polnjenje električnih vozil) in s tem njegovi bilančni skupini ne more stalno pripadati nobeno prevzemno-predajno mesto in bi se bilančna pripadnost določala sproti ob izbiri dobavitelja pred začetkom polnjenja, kar bi povečalo kompleksnost procesov in dinamiko izmenjave podatkov na trgu z električno energijo. Veljavna Pravila za delovanje organiziranega trga z električno energijo predstavljajo oviro za uvajanje polnjenja električnih vozil z izbiro dobavitelja.

5.    MNENJE IN PREDLOGI ZAINTERESIRANIH

V zvezi s posvetovalnim dokumentom so znana že nekatera stališča, ki odražajo večinsko mnenje zainteresiranih in so bila določena z analizo posredovanih odgovorov na zastavljena vprašanja in splošnih pripomb in mnenj:

  • V fazi uvajanja elektromobilnosti bi bilo koristno v omrežninsko tarifo vpeljati novo odjemno skupino, ki bi bila ustrezno stimulirana, srednjeročno in dolgoročno pa oblikovati dinamične tarife za uporabo omrežja, ki bi stimulirale polnjenje v času nižjih obremenitev distribucijskega sistema.
  • Tehnične zahteve ob izdaji soglasja za priključitev odjemnih mest morajo biti enake za vse uporabnike omrežja. Pri priključevanju polnilnih postaj je treba ločiti, ali gre za zasebno ali javno polnilno postajo, gospodinjstva pa polnjenje lahko izvajajo tudi s pomočjo ustreznega podaljška.
  • S standardizacijo priključevanja polnilnih postaj v notranje omrežje uporabnika je smiselno počakati, da se najdejo ustrezne rešitve na ravni EU.
  • Nujno je treba urediti posodobitev in uveljavitev novih SPDO in SONDO (priključevanje, obratovanje polnilnih postaj, zagotavljanje zanesljivosti itd.), Akta o določitvi omrežnine, ustrezno je treba prilagoditi cenike in morebitne dodatke k omrežnini ter prispevke po Energetskem zakonu.
  • Razvoj elektromobilnosti je tesno povezan z razvojem SmartGrids oziroma je njegov sestavni del. V razmeroma kratkem času je mogoče uvesti polnjenje, ki ga nadzoruje uporabnik, in zagotavljanje kratkotrajne rezervne moči v EES s kratkotrajno prekinitvijo odjema, tj. direktno krmiljenje bremen.
  • Področje razvoja informacijsko-komunikacijske tehnologije (IKT) je ključnega pomena za morebitni razvoj kompleksnejših tržnih modelov na tem področju.
  • Vračanje energije v omrežje je glede na razpoložljivo tehnologijo baterij malo verjetno, saj je končna cena »goriva« skrita tudi v krajšanju življenjske dobe baterije.
  • Prilagajanje odjema je treba ekonomsko stimulirati. V upravičene stroške SODO je treba zajeti stroške, ki nastanejo zaradi vzpostavitve sistema prilagajanja odjema in investicij v distribucijsko omrežje za omogočanje obratovanja polnilnih postaj.
  • V začetni fazi je izražena splošna nenaklonjenost vzpostavitvi možnosti, da dobavitelja izbere uporabnik električnega vozila.
  • V prvi fazi bi bilo smiselno dovoliti različne poslovne modele ter jih preveriti s sistematičnim izvajanjem pilotnih projektov. Smiselno bi bilo pa tudi preveriti, kakšna je dobra praksa v drugih državah EU.
  • Razvoj in vzdrževanje polnilne infrastrukture nikakor ne smeta biti razdeljena med vse odjemalce električne energije, ampak se morata financirati ločeno iz storitve polnilne postaje, sicer se bo tudi tukaj pokazala slaba praksa iz sheme financiranja OVE.
  • Agencija bo s svojim pristopom in načrtovanimi aktivnostmi bistveno pripomogla k uspešnemu, racionalnemu in učinkovitemu uvajanju elektromobilnosti v Sloveniji.

Ali so zgoraj navedeni predlogi skladni s stališči in usmeritvami agencije, bo jasno po končanem posvetovalnem procesu, ko bo agencija izdala smernice za uvajanje elektromobilnosti v Sloveniji.

6.    SKLEP

Elektromobilnost se ponuja kot rešitev težav na različnih ravneh sodobne družbe. Ekonomski in okoljski dejavniki so med glavnimi razlogi za prehod z vsesplošne uporabe motorjev z notranjim zgorevanjem, ki so odvisni od omejenih in vse dražjih fosilnih goriv, na alternativni električni pogon.

Razvoj elektromobilnosti zaradi recesije poteka v celotni Evropi počasneje od napovedi v preteklih letih. Ne glede na to pa lahko pričakujemo, da bo do leta 2020 zaživel trg električnih avtomobilov tudi v Sloveniji.

Ne glede na poslovni model polnjenja električnih vozil, ki bo na koncu izbran, in ne glede na kompleksnost modela s procesnega vidika pa bo zagotovitev pogojev za razvoj elektromobilnosti zahtevala procesne spremembe na ključnih segmentih trga z električno energijo. Velik poudarek bo na rešitvah IKT, brez katerih ne bo mogoče učinkovito zagotavljati potrebnih informacij za delovanje trga in obratovanje elektroenergetskega omrežja. Ključnega pomena za razvoj pa so tudi nacionalna shema subvencioniranja, ureditev ustrezne infrastrukture in ureditev zakonodajno-regulatornih vprašanj, pri čemer bo agencija odigrala ključno vlogo.

Avtor

David Batič

Povejte naprej: