В будущем половина электроэнергии, потребляемой в зданиях, будет использована для зарядки электромобилей.

Прогнозируется, что к 2035 году количество электромобилей в мире увеличится в семь раз – с 10,5 миллионов (2022) до 74,5 миллионов (2035). По расчетам экспертов, только спрос на электроэнергию для зарядки электромобилей в 2030 году в мире составит 655 ТВтч. Примерно 45 процентов электроэнергии, потребляемой в зданиях, будет использоваться для зарядки электромобилей. Специалисты предупреждают, что девелоперы недвижимости и управляющие коммерческими зданиями должны подготовиться к резкому скачку потребления энергии, который станет неизбежным с 2035 года, когда в соответствии с текущим планом в Европе больше не будут продаваться автомобили с двигателями внутреннего сгорания.

“Уже сейчас назначение многих зданий постепенно меняется – они становятся зарядными станциями для электромобилей как дополнительная функция. По этой причине в ближайшем будущем энергопотребление коммерческих зданий удвоится, так как тысячи сотрудников захотят ежедневно заряжать свои электромобили. Дефицит энергии в зданиях станет серьезной проблемой, особенно в центрах крупных городов. Для одной компании может быть достаточно установки 10-15 зарядных станций в большом офисном здании, но управляющие зданиями могут столкнуться с серьезными проблемами, о которых сегодня думают немногие управляющие недвижимостью,” отмечает инженер международной энергетической компании Schneider Electric Ивар Мёльдер.

Как подготовиться к большим изменениям?

При проектировании новых офисных и других коммерческих зданий разработчики должны учитывать перспективы будущего, которые значительно отличаются от современных правовых норм.

“Например, эстонский строительный кодекс сегодня предусматривает, что 20 процентов парковочных мест в проектах недвижимости должны быть оснащены зарядными устройствами для электромобилей или, по крайней мере, быть готовыми к их установке. Ясно, что в 2035 году, когда количество электромобилей увеличится в 7 раз или даже больше, 5-6 зарядных станций на одно здание может быть недостаточно. Поэтому при проектировании новых зданий стоит предусмотреть, по крайней мере, возможность увеличения количества зарядных станций в будущем и обеспечить достаточное количество электроэнергии для зарядки автомобилей,” отмечает Мёльдер.

Ситуация несколько сложнее со старыми коммерческими зданиями, так как не для всех из них можно увеличить электромощность без крупных инвестиций. “В последнее время управляющие недвижимостью часто получают предложения по бесплатной установке зарядных станций для электромобилей. Привлеченные такими «бесплатными» предложениями и не проанализировав мощность своей электросистемы, владельцы рискуют нарушить работу всей электросистемы здания. В часы пик такие здания могут остаться полностью без электричества, так как вся энергия будет израсходована на зарядку электромобилей. Такие случаи особенно вероятны при использовании быстрых зарядных станций. Чтобы этого избежать, специалистам электросети необходимо оценить возможности здания и местной распределительной сети увеличить мощности и рассчитать, сколько зарядных станций для электромобилей может быть установлено в здании. Даже если сегодня спрос на зарядные станции еще не велик, было бы хорошо, если бы владельцы и управляющие зданиями уже сейчас начали готовиться к будущему и анализировать возможности электросети своих зданий и их адаптационные способности к электромобилизации,” говорит инженер Schneider Electric Ивар Мёльдер.

Проблема в мощности главного выключателя. Что делать?

Ограниченная мощность главного выключателя здания – это проблема, связанная с цифровой эпохой и обилием новых электроприборов, с которой сегодня часто сталкиваются как владельцы частных домов, так и собственники коммерческой недвижимости. По мнению Ивара Мёльдера, эту проблему можно решить одним из трех способов. Один из них – запросить у распределительной сети увеличение мощности главного выключателя здания. Если это технически невозможно или очень дорого, владельцы зданий могут установить либо солнечную электростанцию, либо накопители энергии, либо в качестве третого варианта начать использовать систему балансировки электроэнергии.

“Солнечные электростанции позволяют использовать больше энергии для зарядки электромобилей, но только если производимая таким образом энергия потребляется на месте в то же самое время. Это не увеличивает входную мощность электросети здания. Аккумуляторы по-прежнему являются очень дорогим и капиталоемким решением, поэтому это еще не по карману многим. Система балансировки – это оптимальный способ решить проблему дефицита электроэнергии, особенно в коммерческих зданиях. Мы рекомендуем рассмотреть это в первую очередь, так как это помогает отложить внедрение других значительно более дорогостоящих мер. В целом система балансировки гарантирует, что здания не потребляют больше энергии в часы пик, чем позволяет входная мощность, так как при превышении этого лимита управляющие зданиями могут получить штрафы, а также рискуют, что система безопасности отключит электричество на всех зарядных станциях или даже во всем здании,” подчеркивает Мёльдер.

Как объясняет специалист, после установки системы балансировки определяется существующий максимальный лимит мощности здания, который система не позволяет превышать даже в часы пик, когда в здании включено много различных электроприборов. В таких случаях система распределяет для зарядки электромобилей только свободную в данный момент мощность электроэнергии.

Статическая или динамическая балансировка мощности. Какой вариант более подходит для больших зданий?

При принятии решений по проектам установки зарядных станций для электромобилей управляющие зданиями часто задаются вопросом – как управлять зарядными станциями для электромобилей и как лучше использовать существующие энергетические ресурсы.

“Для того, чтобы зарядные станции можно было управлять, контролировать и мониторить удаленно, их сначала нужно подключить к интернету, это не сложно. Гораздо больше неуверенности возникает при выборе метода зарядки. Отдельные зарядные станции можно управлять с помощью специальных мобильных приложений для электромобилей или станций, но этот метод, вероятно, не будет работать в коммерческих зданиях, так как определенный сотрудник должен отвечать за функционирование всей системы,” говорит Мёльдер.

Для коммерческих предприятий на рынке доступны 2 метода управления зарядными станциями: статический и динамический контроль нагрузки. “При статической балансировке просто устанавливается определенная мощность и распределяется на зарядную станцию или их группу, но общая мощность никогда не меняется, даже если существующие энергетические резервы здания позволяли бы заряжать больше электромобилей. Мы заметили, что пользователи иногда делают ошибки при установке зарядных станций. Существуют системы, которые имеют определенное специальное значение для зарядки электромобилей, называемое динамическим. Поставщики утверждают потребителям, что система динамически распределяет мощность между станциями, но скрывают, что максимальный лимит мощности является статическим. Это то же самое, что сказать, что я очень быстро передвигаюсь, лежа в кровати, потому что я летаю вместе с Землей вокруг Солнца. В лучшем случае такие системы можно назвать динамическими со статическим ограничением, но они не выполняют важную функцию управления мощностью – они не выделяют максимальную мощность для зарядки, а распределяют одну и ту же постоянную мощность группе станций. Поэтому энергетические ресурсы здания не используются полностью,” подчеркивает Ивар Мёльдер.

Сегодня во многих зданиях с несколькими отдельными зарядными станциями функциональности статических систем зарядки достаточно, но с увеличением количества зарядников зданиям потребуются более динамичные системы.

“Динамический контроль нагрузки позволяет оптимально использовать существующую энергию, так как система постоянно отслеживает потребление энергии в здании и выделяет всю имеющуюся электроэнергию для зарядки электромобилей. Поэтому этот метод оптимален для больших коммерческих зданий,” объясняет Мёльдер.

По словам специалиста, система динамического управления потреблением электроэнергии работает автоматически: она анализирует потребление энергии в здании и автоматически распределяет энергию таким образом, чтобы обеспечить потребности здания в электричестве для офисного освещения, вентиляции и зарядки электромобилей.

“Сложные системы, такие как система балансировки электроэнергии Schneider Electric EV Charging Expert (EVCE), способны адаптироваться даже к самым сложным зданиям и структуре их внутренней сети. Это решение позволяет с первых станций помочь создать такую систему, которая наиболее эффективно распределяет энергию здания сегодня и может быть расширена в будущем, когда спрос на зарядные станции увеличится,” отмечает Ивар Мёльдер.

Такую систему балансировки можно установить также в зданиях, где уже работает или планируется установить солнечную электростанцию, так как она способна определять потребление и производство энергии и учитывать это при управлении энергопотоками.

“Установка зарядных станций для электромобилей – это не спринт, а марафон. Здания стоят десятилетиями, поэтому важно уже сегодня спроектировать и внедрить в них долгосрочные решения. Электросеть постоянно меняется, в нее постоянно подключаются новые устройства, поэтому при планировании зданий важно предусмотреть возможность расширения – если сегодня в коммерческом здании достаточно двух зарядных станций для электромобилей, следует оценить, может ли понадобиться в десять раз больше через несколько лет. Через десять лет более половины всех автомобилей в обращении будут использовать электроэнергию, и почти половина энергии, потребляемой в зданиях, будет использоваться для зарядки электромобилей,” заключает Ивар Мёльдер.