Megoldandó kérdések az elektromobilitás terén: európai és globális helyzetkép
Blogunkon rövid sorozatban tekintjük át az elektromos autózás és az ehhez szükséges töltő-infrastruktúra fejlesztésének nemzetközi és hazai trendjeit, illetve az ezek kapcsán felmerülő legfontosabb kérdéseket. A globális és a hazai elektromobilitási tendenciák felvázolása után mai bejegyzésünk azt vizsgálja meg, hogy a nemzetközi és az európai hálózatok üzemeltetői szempontjából milyen nehézségeket vet fel az elektromos járművek használatának esetleges fejlődése.
Az uniós előírások
Az elektromos autózáshoz szükséges töltőállomások telepítésének az Európai Unió számos országában a villamosenergia-hálózatok állapota és terheltsége szab gátat. A jelenleg hatályos uniós irányelv értelmében a transzeurópai közlekedési hálózat útjain 2030-ig a személygépkocsiknak 60 kilométerenként, a nehézgépjárműveknek pedig 100 kilométerenként szükséges gyorstöltőket telepíteni. A töltési hálózat kivitelezői sokszor nem tudják, hogy az elosztóhálózatirendszer-üzemeltetőknek pontosan mit kellene modernizálniuk és bővíteniük ahhoz, hogy fejleszteni lehessen az elektromobilitást kiszolgáló infrastruktúrát.
Az unión belül az elosztóhálózatok 40%-a több mint negyvenéves, a határkeresztező átviteli kapacitás ellenben 2030-ra várhatóan megduplázódik. Ebből az előbbi nehezíti, az utóbbi viszont segíti az elektromobilitás fejlődését. A kapacitásproblémák egyébként az unió egész energiaátmenetét is akadályozhatják. Ágazati becslések szerint az elosztóhálózatok fejlesztéséhez 2030-ig mintegy 375-425 milliárd eurós beruházást kellene végrehajtani. Az Európai Bizottság úgy becsüli, hogy a villamosenergia-hálózatok fejlesztéséhez csak ebben az évtizedben összesen 584 milliárd eurónyi beruházásra lenne szükség.
A decentralizált áramtermelési és elosztási rendszerbeli nehézségek miatt az Európai Bizottság 2023 novemberében egy hétpontos cselekvési tervvel állt elő. Ennek célja, hogy a szükséges beruházások minél hamarabb megvalósuljanak, és így ne a hálózat legyen az energiaátmenet fő akadálya. A hálózatoknak ugyanis a jövőben nem csupán az elektromos autók elterjedése miatt szükséges töltőinfrastruktúra-bővítést kell kezelnie, hanem a fűtéshez és a hűtéshez, valamint az ipar villamosításához kapcsolódó növekvő keresletet is. Az unión belüli hálózatoknak a jövőben minél teljesebb körűen integrálniuk kellene a megújuló forrásokból előállított ingadozó teljesítményű villamos energiát. Emellett az európai villamosenergia-átviteli és -elosztói rendszerek tervezésének és üzemeltetésének összhangban kellene állnia az energiatárolás, a szén-dioxid-infrastruktúra és természetesen az elektromobilitási töltő-infrastruktúra tervezésével és üzemeltetésével is. A fenti okok miatt tehát az európai hálózat rövid időn belül fejlesztésre szorul. Az Átvitelirendszer-irányítók Európai Hálózatának (ENTSO) tízéves hálózatfejlesztési terve – amelyet a Mavir is követ – kimondja, hogy a határokon átnyúló átviteli infrastruktúrának a következő hét évben meg kell duplázódnia (ez azt jelenti, hogy 2025-ig 23 GW, 2030-ig pedig további 64 GW kapacitást kell beépíteni).
A határon átnyúló elemek mellett a beruházások nagy része a határokon belül valósul majd meg, és mind az átviteli, mind az elosztóhálózatot érinteni fogja. Különösen ez utóbbiaknak kell növekedniük és változniuk, hogy össze tudják kapcsolni a nagy mennyiségű decentralizált megújulóenergia-termelést, valamint az elektromos járművek töltőállomásaiból származóhoz hasonló újféle terhelést. A villamosenergia-hálózatok összekapcsolására irányuló projekteket azonban Európa-szerte sújtja az infláció és az emelkedő kamatlábak okozta költségtúllépés, miközben nehézséget okoz a kábelek, az alállomások és más hasonló berendezések időben történő beszerzése is. Ezeket a nehézségeket pedig a képzett munkaerő hiánya csak tovább súlyosbítja.
Világszintű problémák
A fenti gondok nem csak Európát sújtják. Az Egyesült Államokban az ottani becslések szerint 2030-ig 60%-kal kell bővíteni az ország átviteli hálózatait. A kínai Állami Hálózati Vállalat bejelentette, hogy 2022–2023-ban 1020 milliárd jüan (132 milliárd euró) összegű beruházás irányul az ország villamosenergia-hálózatainak fejlesztésére. A Nemzetközi Energiaügynökség értékelése szerint 2040-re világszerte több mint 80 millió kilométernyi hálózatbővítésre lenne szükség – ez lényegében a mai teljes globális hálózat megduplázását jelentené. Ennek oka, hogy a hálózatoknak hamarosan egy több millió tetőre szerelt napelemből, hőszivattyúból és az erőforrásaikat megosztó helyi energiaközösségből álló digitalizáltabb, decentralizáltabb rendszert kell kezelniük, melyben egyre több megújuló energia származik tengeri forrásból, egyre több elektromos járművet kell tölteni és egyre több hidrogén előállítására lesz szükség.
Érdemes tehát figyelembe venni, hogy a nyilvános és a magántöltők használatával tovább nő a villamosenergia-termelést és -fogyasztást kiszolgáló nemzeti hálózatok leterheltsége. Megfelelő kapacitás hiányában még egy országosan kialakított nyilvános töltőhálózat működtetésében is felmerülhetnek problémák. Az Európai Bizottság által 2023 novemberében megfogalmazott cselekvési terv tartalmazza, hogy az általánosan növekvő fogyasztás, a megújuló energiaforrások időjárásfüggő termelése és a bizonyos időszakokban tapasztalható fogyasztási csúcsok mind indokolttá teszik a fejlesztéseket. Az elosztóhálózatirendszer-üzemeltetők és az átvitelirendszer-irányítók esetében az ellátásbiztonsággal kapcsolatos legfőbb kihívást az jelenti, hogy a villamos energiára irányuló felhasználói és termelői igények növekedése sokkal gyorsabb, mint a hálózatfejlesztések üteme.
A töltéshez szükséges energia
Az elektromos autók töltéséhez szükséges villamos energia mennyisége nagy mértékben függ egy-egy modell fogyasztásától, a benne lévő akkumulátor méretétől és a tulajdonosa vezetési szokásaitól. A legtöbb esetben azonban ezeknek a járműveknek a fogyasztása hasonlóan alakul, mint a benzin- és dízelüzemű autóké. Egy elektromos autó átlagos energiafogyasztása 0,18 kWh/km. Jóllehet a vezetési szokások jelentősen eltérnek az egyes európai országokban, az Eurostat adatai szerint egy európai járművezető átlagosan napi 12,41 kilométert, vagyis évi 4529 kilométert tesz meg. Ezekkel az adatokkal számolva egy elektromos autó napi fogyasztása 2,23 kWh, évente pedig közel 815,3 kWh. Ennek mértékét és az otthoni töltés során jelentkező villamosenergia-fogyasztás növekedését egy könnyen érthető példa szemlélteti. Egy szokványos mosógép fogyasztása nagyjából 2,1 kWh. Ez azt jelenti, hogy a fenti paraméterek mellett egy elektromos autó töltése nagyjából annyi áramot igényel, mintha mosógépünk napi egy órával tovább működne az átlagosnál.
Egyre több helyen tapasztalható azonban, hogy az elektromos autók csúcsfogyasztási időszakokban történő töltését korlátozzák, mert a szolgáltatók csak így tudják zavartalanul biztosítani az adott ország villamosenergia-ellátását. A korlátozások és a töltők elhelyezésének optimalizálása mellett több helyen különböző ösztönzőkkel – például bónuszokkal, kedvezményes tarifákkal – is igyekeznek változtatni a fogyasztói szokásokon, hogy az emberek ne ezekben a kiemelt időszakokban töltsék az elektromos járműveiket.
A nemzetközi és az uniós helyzetkép után blogunk következő, e hét pénteki bejegyzésében a magyarországi töltőinfrastruktúra-fejlesztés során felmerülő nehézségeket tekintjük majd át részletesebben.
