Zarządzanie popytem dzięki samochodom elektrycznym

Podsumujmy nasze wymagania: chcielibyśmy magazynować (lub obejść się bez) 1200 GWh, czyli 20 kWh na osobę oraz radzić sobie z wahnięciami popytu do 33 GW (czyli 0,5 kW na osobę). Liczby te są rozkosznie zbliżone w skali do energii i mocy wymaganej dla samochodów elektrycznych. W akumulatorach samochodów elektrycznych opisanych w Rozdziale 20. można zgromadzić od 9 kWh do 53 kWh. Krajowa flota 30 mln samochodów elektrycznych zgromadziłaby energię bliską tym 20 kWh na osobę! Typowe ładowarki akumulatorów pobierają 2 lub 3 kW prądu. Jednoczesne włączenie 30 mln ładowarek stanowiłoby zmianę w popycie rzędu 60 GW! Gdyby cały krajowy transport miał napęd elektryczny, średnia moc wymagana do jego zasilenia wynosiłaby 40 lub 50 GW. Istnieje więc bliski związek pomiędzy wprowadzeniem na rynek samochodów elektrycznych (omawianych w Rozdziale 20.) i podniesieniem mocy zainstalowanej w wietrze do 33 GW (przy średniej mocy rzędu 10 GW).

Oto jak można wykorzystać taki związek: samochody elektryczne można podłączyć do inteligentnych ładowarek w domu lub w pracy. Inteligentne ładowarki znałyby zarówno ceny energii elektrycznej, jak i upodobania użytkownika (np. „mój samochód musi być w pełni naładowany do godz. 7 rano w poniedziałek”). Ładowarka mądrze zaspokajałaby wymagania użytkownika, pobierając prąd, kiedy wieje i wyłączając się, kiedy nie wieje lub też kiedy rośnie zapotrzebowanie z innych źródeł. Takie inteligentne ładowarki pomagałyby równoważyć obciążenia w sieci, co mogłoby być wynagradzane finansowo.

Szczególnie pomocne byłyby akumulatory wymienne. Wyobraź sobie, że podjeżdżasz na stację paliw i wymieniasz świeżutkie akumulatory na miejsce zużytych. To stacja paliw byłaby odpowiedzialna za naładowanie akumulatorów.

Mogłaby to robić w odpowiednim momencie, zwiększając lub zmniejszając ładowanie tak, by całkowity popyt i podaż zawsze były w równowadze.

Używanie wymiennych akumulatorów byłoby wyjątkowo skuteczne. Miliony zapasowych akumulatorów w magazynach stacji paliw stanowiłyby dodatkowy bufor na okresy wielkiej flauty. Niektórzy powiedzą: „Niedoczekanie! Jak mógłbym powierzyć stacji paliw moje akumulatory? A co, jeśli wydadzą mi jakiś lipny?”. No cóż, równie dobrze można pytać: „A co, jeśli na stacji paliw dadzą mi benzynę chrzczoną wodą?”. Osobiście wolałbym, by o mój samochód dbali profesjonaliści, a nie taki muppet jak ja!

Podsumujmy nasze rozwiązania. Możemy bilansować zmieniające się podaż i popyt, włączając lub wyłączając generatory energii (np. spalarnie odpadów i elektrownie wodne), gromadząc gdzieś energię i odzyskując ją, kiedy zachodzi potrzeba lub też włączając i wyłączając zużycie.

Możliwości największej skali daje zarządzanie zapotrzebowaniem na prąd przy ładowaniu akumulatorów samochodów elektrycznych. Wykorzystanie do magazynowania energii 30 mln samochodów, każdy z akumulatorami o pojemności 40 kWh (z czego niektóre mogłyby być wymienne i dystrybuowane na stacjach paliw), daje w sumie 1200 GWh. Gdyby jeszcze zelektryfikować transport towarowy, całkowite możliwości magazynowania energii byłyby jeszcze większe.

Istnieje więc piękne powiązanie między energią wiatrową a samochodami elektrycznymi. Gdybyśmy rozwijali flotę samochodów elektrycznych równolegle z rozwojem energetyki wiatrowej (około 3000 nowych samochodów na każdą turbinę o mocy 3 MW) i gdybyśmy wprowadzili inteligentny system ładowania tych samochodów, taka synergia znacznie złagodziłaby problem fluktuacji wiatru. Jeśli mylę się co do samochodów napędzanych wodorem i staną się one niskoenergetycznymi pojazdami przyszłości, wówczas związek wiatr- -samochody elektryczne można by zastąpić parą wiatr-samochód na wodór.

Turbiny wiatrowe generowałyby prąd. W okresach nadwyżek energii można by produkować wodór i gromadzić go w zbiornikach, do użytku w samochodach lub na przykład w produkcji szkła.