Nabíjení kamionů potřebuje výkon celého města
Elektrické nákladní vozidla přinášejí zcela nové výzvy pro nabíjecí infrastrukturu. Zatímco osobní automobily se spokojí s výkonem desítek kilowattů, kamiony potřebují megawatty – tedy tisíckrát více energie. Německý výzkumný projekt ReNew si klade za cíl vyřešit tento problém pomocí inovativního přístupu k distribuci energie.
Podle výzkumníků z Fraunhofer Institutu pro solární energetické systémy budou nabíjecí stanice pro kamiony na frekventovaných dálničních trasách potřebovat výkon kolem 30 MW. To odpovídá spotřebě menšího města a představuje obrovskou technickou výzvu pro současnou elektroenergetickou síť.
Hybridní řešení s fotovoltaikou a bateriemi
Klíčovou inovací projektu ReNew je koncept nabíjecích parků jako hybridních elektráren. Systém kombinuje několik zdrojů energie současně:
- Fotovoltaické panely instalované jako zastřešení parkovišť s výkonem až 1 MW
- Bateriové úložiště pro vyrovnávání špičkové spotřeby
- Připojení k distribuční síti střední napětí
- Možnost dodávky energie zpět do sítě při výpadcích
Výhodou tohoto přístupu je vysoká korelace mezi solární výrobou energie a potřebou nabíjení na dálničních trasách. Kamiony i osobní vozidla totiž cestují především během dne, kdy fotovoltaické panely produkují nejvíce elektřiny.
Technické řešení s DC distribucí
Srdcem nového systému je distribuce energie pomocí stejnosměrného proudu (DC) na úrovni středního napětí 3-5 kV. Toto řešení eliminuje potřebu opakovaných převodů mezi střídavým a stejnosměrným proudem, což výrazně zvyšuje efektivitu celého systému.
Projekt se zaměřuje na vývoj dvou klíčových komponent:
- Síťové usměrňovače – zajišťují připojení k distribuční síti a umožňují obousměrný tok energie
- DC měniče – převádějí napětí pro konkrétní vozidla a současně mohou připojovat fotovoltaické panely
Výzvy megawattového nabíjení
Vysoké proudy při megawattovém nabíjení představují značné technické problémy. Výzkumníci proto paralelně vyvíjejí speciální indukční komponenty a ochranné DC prvky, které dokážou bezpečně zvládnout extrémní elektrické zatížení.
Časový harmonogram a cíle projektu
Konsorcium vedené Fraunhofer ISE, ve kterém participují také technologičtí giganti Infineon a Siemens, plánuje dokončit první funkční systémové koncepty do poloviny roku 2028. Projekt podporuje německé Ministerstvo hospodářství a energie.
"Budoucí dálniční nabíjecí parky budou obsluhovat osobní i nákladní vozidla – potřeba výkonu exploduje. V projektu ReNew vyvíjíme škálovatelnou, šetrnou systémovou techniku, která bude pro tuto infrastrukturu nezbytná," shrnuje Andreas Hensel, vedoucí projektu z Fraunhofer ISE.
Německý přístup k megawattovému nabíjení může výrazně ovlivnit budoucnost elektromobility nákladních vozidel nejen v Evropě, ale i celosvětově. Kombinace vysokého výkonu s obnovitelnými zdroji a energetickými úložišti představuje model, který by mohl být klíčový pro dekarbonizaci dopravy.
