Polska ma starzejącą się sieć energetyczną, co budzi obawy, że nie będzie wystarczającej ilości energii do ładowania milionów pojazdów elektrycznych. Czyli o ile wzrośnie zapotrzebowanie na prąd, czy sieć to wytrzyma i dlaczego za 10 lat będziemy musieli marnować więcej „zielonej” energii niż zużywa 3 miliony elektryków.
Widzieliście kiedyś 3000 aut w kolejce po paliwo?
Aby zrozumieć, na jakie obciążenie systemu energetycznego musimy się przygotować z powodu elektryfikacji transportu, na początek warto zdać sobie sprawę z tego, że gdyby wszyscy chcieli jednocześnie zatankować, to pod każdą stacją benzynową w kraju utworzyłyby się kolejki liczące po… 3000 samochodów. Ich rozładowanie, nawet uwzględniając krótki czas tankowania i płacenia, trwałoby wiele dni. A gdyby wszyscy kierowcy w Polsce chcieli ruszyć tą samą drogą? Korek ciągnąłby się przez… 200 tys. km (pięć razy okrążałby Ziemię na równiku).
Blackout wywołać mogłyby pralki
Podobnie elektryczność. Gdybyśmy wszyscy jednocześnie włączyli czajnik elektryczny, suszarkę lub pralkę, łączny pobór mocy tych urządzeń przekroczyłby 30 GW (gigawatów), pozostawiając Polskę bez prądu. Tymczasem rekordowe zapotrzebowanie na energię elektryczną w naszym kraju (m.in. przemysł, biurowce, supermarkety…) nigdy nie przekroczyło 28 GW. Średnie zużycie energii elektrycznej przez gospodarstwa domowe wynosi zaledwie 3,5 GW, w szczycie nie przekracza 7 GW, a ich przyłączenie pozwoli na zużycie 100 GW.
Decyduje o tym współczynnik jednoczesności, a więc fakt, że nigdy wszyscy na raz nie potrzebujemy gotować, prać, tankować, ani ładować aut. A już na pewno nie z maksymalną mocą w tym samym momencie. W nocy wiele samochodów elektrycznych jest ładowanych jednocześnie, ale niewielkimi mocami (2-11 kW). Za to w dzień relatywnie mała liczba aut na prąd wymaga krótkiego doładowania na superszybkich ładowarkach (100-350 kW). A to wszystko w odstępach godzin, dni lub tygodni w przypadku pojedynczego auta.
Zmiana floty potrwa 30 lat
Pamiętajmy, że unijny „zakaz rejestracji” nowych samochodów spalinowych od 2035 roku oznacza, że jeszcze do 2045-2050 roku do Polski będą spływać używane auta spalinowe z Zachodu, a całkowita elektryfikacja polskich ulic może potrwać nawet do 2055-2060 roku. To w tej perspektywie musimy przygotować infrastrukturę do ładowania 20 mln elektrycznych samochodów osobowych i jakichś 5 mln autobusów oraz ciężarówek, które w tym czasie zapewne będą jeździć po polskich drogach (możliwe, że już bez kierowców).
Jedna wtyczka pobierze tyle co cała fabryka
Problemy z elektrykami zaczynają się jednak pojawiać na poziomie sieci średniego napięcia, czyli sieci, która rozprowadza energię do dużych dzielnic miast, całych miast, fabryk czy stacji ładowania o dużej pojemności. Dwa lata temu ładowarka o mocy 50 kW była uważana za „szybką” (odpowiednik tej, jakiej używa duża stacja benzynowa).
Dziś operatorzy tacy jak Orlen nie zamawiają już ładowarek o mocy poniżej 100-150 kW, a za kilka lat o dziesięciopunktowych hubach o mocy 350-400 kW każdy i łącznej mocy przyłączeniowej 1-5 MW stanie się powszechne w Polsce (megawaty), czyli zużycie odpowiadające dużej fabryce. Wyzwaniem nie jest przepustowość istniejących sieci średniego napięcia, ale konieczność budowy zupełnie nowych linii lub przyłączy średniego napięcia, ponieważ dotychczas jedna linia niskiego napięcia wystarczała do zasilenia jednej stacji benzynowej na autostradzie. Czasami jest to nawet 1-2 km kabla. Kluczowy jest tu nawet nie koszt inwestycji, rzędu kilkuset tysięcy złotych, ale czas realizacji. Dystrybutorzy energii czasami muszą uzyskać prawo do prowadzenia kabli przez dziesiątki nieruchomości, co może zająć lata. Świadczy o tym bardzo powolny rozwój stacji ładowania o dużej pojemności tuż przy autostradach.
Elektryki dadzą zarobić energetykom
Chociaż ładowanie aut elektrycznych może być w przyszłości największym wyzwaniem dla sieci dystrybucyjnych, to będzie też szansą na ich rozwój dzięki rosnącym przychodom z istniejącej już infrastruktury sieciowej. Dziś 70-90% opłat za dystrybucję energii (czyli dostawy zakupionego prądu sieciami) zależy od tego ile energii zużyjemy, a tylko 10-30% to opłaty stałe. Jeżeli rodzina, która dziś zużywa 3 MWh energii rocznie, przesiądzie się do auta elektrycznego, które pobierze drugie 3 MWh rocznie, to spółka energetyczna niemal podwoi swoje przychody z istniejącej już infrastruktury dystrybucyjnej.
Każdy 1 mln samochodów elektrycznych to blisko 1 mld zł dodatkowych przychodów dla spółek dystrybucyjnych. Jeżeli tylko przychody nie będą służyły do obniżania opłat dystrybucyjnych, tylko będą zwiększać pulę środków na inwestycje dystrybutorów (co będzie zależeć m.in. od Urzędu Regulacji Energetyki), to pieniądze te powinny znacząco pomóc Polsce dogonić Zachód pod względem pewności zasilania (dziś liczba i długość przerw w dostawach energii, zwłaszcza na wsiach, jest wstydliwą wizytówką polskiej elektroenergetyki).