ELEN električne stanice
    Ponedjeljak, 01 Travanj 2013 09:19

    ELEN električne stanice

    Projekt emobilnost je razvojni projekt kojim HEP grupa želi biti u korak s energetskom strategijom Europske unije, a osnovu projekta čini ideja da se električna energija iz obnovljivih izvora koristi kao pogonsko gorivo za električna vozila. Vizija projekta, u korak s energetskom strategijom EU (20/20/20) HEP želi biti vodeći u regiji na području elektromobilnosti u izgradnji infrastrukture za punjenje el. vozila temeljene na konceptu naprednih elektroenergetskih mreža
     
     

    Koncept omogućava:
    - integraciju većeg broja distribuiranih izvora električne energije i trošila
    - punjenje vozila u satima nižeg opterećenja elektroenergetskog sustava
    - punjenje u satima s velikom proizvodnjom iz obnovljivih izvora (vjetroelektrane, fotonaponske elektrane i dr.)
    - poboljšanje kvalitete života u gradovima (smanjenjem zagađenja i buke)
    - smanjenje emisija stakleničkih plinova i utjecaja na okoliš
    - veća integracija obnovljivih izvora energije
    - smanjenje troškova elektroenergetskog sustava
    - povećanje energetske učinkovitosti
    - smanjenje ovisnosti o drugim energentima

    ELEN stanice za punjenje
    U listopadu 2012. godine HEP je u suradnji sa Gradom Zagrebom i Hrvatskim dizajnerskim društvom raspisao natječaj za dizajn prve ELEN stanice za punjenje električnih vozila. Cilj natječaja je usvajanje idejnog rješenja za prvu ELEN stanicu za brzo punjenje električnih vozila, koje će služiti kao podloga za izvedbeno rješenje i izradu projektne dokumentacije. Ovo idejno rješenje primijenit će se na sve ostale stanice za punjenje električnih vozila koje će se postaviti u Republici Hrvatskoj.Pobjedničko rješenje za dizajn prve hrvatske stanice za brzo punjenje električnih vozila ELEN izradio je tim hrvatskih stručnjaka predvođen arhitektom Vedranom Jukićem (SODAarhitekti) i produkt dizajnerom Nevenom Kovačićem (REdesign). Prva hrvatska stanica za brzo punjenje električnih vozila osmišljena je kao jedinstveni element u obliku velikog elipsastog solarnog polja postavljenog na centralnom armiranobetonskom stupu s postoljem. Elipsasto solarno polje prati kretanje sunca čime se povećava njegova učinkovitost u prikupljanju solarne energije, koja se potom skladišti i koristi za punjenje električnih vozila. Pri osmišljavanju stanice ELEN, autori su posvetili zamjetnu pažnja uporabnim svojstvima, funkcionalnosti te jedinstvenoj formu koje omogućuje jednostavnu i brzu montažu na bilo kojoj lokaciji. Tako će se u budućnosti, osim uz prometnice, stanice ELEN moći postavljati u sklopu trgovačkih centara, uredskih zgrada i sličnih mjesta.


    Regulatorni okvir i politika Europske Unije i Republike Hrvatske
    U cilju ostvarenja održivog razvoja u sektoru prometa, Europska unija donijela je niz mjera s ciljem smanjenja emisija CO2. Na području energetskog sektora EU ima za cilj povećati udio iz obnovljivih izvora za 20%, energetsku učinkovitost za 20% i smanjiti emisiju stakleničkih plinova za 20%.

    Osnovni cilj Direktive o promicanju čistih i energetski efikasnih cestovnih vozila 2009/33/EC je:
    - poticati tržište na upotrebu čistih i energetski učinkovitih vozila za cestovni promet
    - obvezati se na standardizaciju vozila i infrastrukture
    - raznim poticajnim mjerama osigurati potrebnu razinu potražnje u cilju smanjenja proizvodne cijene vozila
    - Regulativom (EC) 443/2009 je postavljena granična dopuštena vrijednost emisije CO2. Emisije novih vozila ne - smiju biti veće od 130 g/km CO2 do 2015. godine odnosno 95 g/km CO2 do 2020. godine (prosječne emisije vozila u 2008. za EU15 (nafta i benzin) su iznosile između 150-160 g/km CO2). Ukoliko proizvođači vozila ne zadovolje granice plaćaju premiju za emisije za svako registrirano vozilo, i to 5€ za prvi g/km iznad dopuštene granice, 15€ za drugi, 25€ za treći i 95€ za svaki slijedeći g/km CO2.

    Europska Komisija donijela je i Strategiju za uvođenje čistih i energetski učinkovitih vozila (COM 2010/186) (engl. European Strategy on clean and energy efficient vehicle). Vozila s motorom s unutarnjim izgaranjem će dominirati cestovnim prometom sve dok ih u budućnosti ne zamijene vozila s alternativnim gorivima (električna energija, vodik, bioplin, tekuća biogoriva i sl.). Kako bi električna vozila uistinu bila „čista“, potrebno ih je puniti električnom energijom iz obnovljivih izvora energije.

    Direktiva 2009/28/EC o promicanju upotrebe energije iz obnovljivih izvora, definira obvezne nacionalne ciljeve za svaku članicu EU i mjere za korištenje obnovljivih izvora u neposrednoj potrošnji električne energije. U članku 3. st. 4. sve članice EU obvezuju osigurati udio energije iz obnovljivih izvora u svim oblicima prijevoza u iznosu od najmanje 10% ukupne potrošnje energije u prijevozu do 2020. godine.

    Hrvatska energetska strategija u sektoru prometa predviđa:
    - propisivanje strožih standarda za vozila
    - poticanje projekata čistijeg prometa
    - poticati primjenu vozila čija dopuštena vrijednost emisije CO2 za putnička vozila ne prelazi 130 g CO2 / km do - 2015. i smanjenje emisije CO2 za 80-95% do 2050. godine

    Među mjerama navedenim u Strategiji energetskog razvoja Republike Hrvatske, poglavlju 4.2.2., navodi se obveza promocije i poticanja primjene, između ostalih i električnih vozila. Vlada Republike Hrvatske je 29. rujna 2011. objavila dokument s naslovom "Strateške odrednice za razvoj zelenog gospodarstva - ZELENI RAZVOJ HRVATSKE" kojim se želi dati poticaj proizvodnji i investicijskom ciklusu utemeljenom na programima i zahtjevima zaštite okoliša, a sve u skladu sa svjetskim trendovima prelaska na održivo gospodarstvo uz poseban naglasak na zaštitu okoliša, energetsku učinkovitost i obnovljive izvore energije. Sukladno navedenom dokumentu koje je izradilo Ministarstva zaštite okoliša, prostornog uređenja i graditeljstva, elektromobilnost je predstavljena kao jedan od najučinkovitijih i ekološki najprihvatljivijih individualnih prometnih oblika uz preduvjet da se električna vozila napajaju električnom energijom proizvedenom iz obnovljivih izvora energije (sunce, vjetar i sl.).


    Povijest razvoja električnih vozila
    Po prvi put električni automobili u svijetu su se pojavili prije više od 100 godina, zajedno s automobilima pokretanim na fosilna goriva. Prvi električni “automobil” zapravo kočiju konstruirao je 1830-tih godina škotski biznismen Robert Anderson. Prvi komercijalni električni automobili proizvedeni su 1897. godine, a prva flota tih automobila korištena je za potrebe taksi službe u New Yorku. Zanimljivo je napomenuti da je prvi automobil koji je konstruirao slavni inženjer Dr. Ferdinand Porsche bio također pogonjen električnim motorom. Početkom 20.stoljeća električni automobili zauzimali su veći udio u sveukupnom broju automobila u SAD-u. Tada su bili prisutni motori s unutarnjim izgaranjem, ali zbog visoke cijene nafte nisu bili isplativi. Uslijed problema s autonomijom, performansama vozila i ponajviše zbog nemogućnosti razvoja odgovarajućih baterija, električni automobili nestaju sa scene na neko duže razdoblje. Svi dosadašnji pokušaji oživljavanja električnih automobila slično su završili, ali vremena se ipak mijenjaju te 1996. godine dolazi do preokreta u ovoj industriji koja započinje svoj intenzivan rast i razvoj.


    Elementi električnog vozila
     
    * Baterija u vozilu
    Električno vozilo je pogonjeno isključivo električnom energijom koja je pohranjena u bateriji unutar vozila. Baterija se sastoji od pojedinačnih baterijskih ćelija, a svaka ćelija je opremljena elektroničkim sustavom praćenja koji se naziva BMS (batterymanagementsystem), a služi za nadzor temperature i status punjenja svake pojedine ćelije. Domet električnog vozila ovisi o kapacitetu baterije. U novije vrijeme na tržištu su se pojavile akumulatorske baterije zasnovane na litiju. Litijska tehnologija je omogućila smanjenje mase i dimenzije baterija uz istovremeno povećanje njihovog kapaciteta. Trajnost i karakteristike baterije ovise o vrsti litijske tehnologije, primjerice LiFePO4 baterije mogu podnijeti do tri tisuće ciklusa punjenja, sukladno garanciji proizvođača. Neki tipovi baterija podnose ultra brza punjenja te se mogu napuniti za 15 do 30 minuta. U današnje vrijeme kapaciteti baterija dovoljni su da mogu pokriti prosječne dnevne potrebe korištenja osobnog vozila. Svjetski proizvođači električnih baterija sve više ulažu u razvoj novih tehnologija te najavljuju intenzivno povećanje kapaciteta baterija što će dovesti do povećanja dometa vozila. Također se očekuje povećanje životnog vijeka baterija sa sadašnjih 7 na 10 godina.
     
    3

    * Kontroler motora i izmjenjivač
    Kontroler motora nadzire snagu, broj okretaja motora, položaj rotora motora te temperaturu motora. U izmjenjivaču se istosmjerni napon baterije pretvara u izmjenični koji je potreban za pokretanje motora.

    * Punjač u vozilu
    Koristi se za pretvorbu izmjeničnog napona mreže u istosmjerni napon baterije. Preko tog punjača vozilo spojeno na kućnu instalaciju puni se u prosjeku od 6 do 8 sati.

    * Motor
    Služi za pretvorbu električne energije u mehanički rad. Prednosti električnog motora su minimalni gubici energije do 10% te jednostavna konstrukcija koja čini motor pouzdanijim i smanjuje troškove njegovog održavanja.

    * Pogonski sustav električnog vozila
    Vozilo se zasniva na sustavu punjača, elektromotora te energije pohranjene u baterijama. Istosmjerna struja baterije se pretvara u izmjeničnu struju za pokretanje motora. Elektromotor omogućava ubrzanje vozila sa znatno boljom karakteristikom u odnosu na motore s unutarnjim sagorijevanjem. Prilikom kočenja (regenerativnog kočenja) motor prelazi u generatorski režim rada i puni bateriju što omogućava veći domet vozila. Ova karakteristika električnog vozila je vrlo važna u gradskom načinu vožnje “stani-kreni“.
     
    2

    * Učinkovitost električnog vozila
    Električna vozila znatno su učinkovitija u iskorištavanju primarne energije u odnosu na najsuvremenija vozila današnjice opremljena motorom s unutarnjim izgaranjem. Tako npr. električno gradsko vozilo punjeno iz obnovljivih izvora električne energije ima 5 puta veću učinkovitost od konvencionalnog vozila. Njihova integracija u napredne (pametne) elektroenergetske mreže omogućava punjenje vozila u satima nižeg opterećenja elektroenergetskog sustava kao i punjenje u satima sa značajnijim udjelom proizvodnje iz obnovljivih izvora (vjetroelektrane, fotonaponske elektrane i dr.).

    2

    Punjenje električnog vozila
    Za razliku od ostalih alternativnih goriva kao što su vodik, biogorivo i sl., infrastruktura za električna vozila zahtijeva znatno manja ulaganja i napore. Naime, električna energija je dostupna u svakom kućanstvu, na radnom mjestu, trgovačkom centru ili u centru grada. U odnosu na postojeći raspored i zastupljenost stanica za konvencionalna vozila, zastupljenost punionica za električna vozila u urbanim područjima bit će znatno veća. Proračuni pokazuju da optimalan broj iznosi četiri vozila po punionici. Razlog tome je karakterističan proces punjenja električnih vozila, koji je znatno duži te može trajati do tri sata na punionicama koje se postavljaju na urbanim površinama poput javnih parkirališta, garaža, trgovačkih centara i drugdje. Kako bi se zadovoljile potrebe vozila za električnom energijom, u budućnosti će trebati osigurati znatno veći broj punionica.


    PUNJENJE VRIJEME PUNJENJA NAPON / MAX STRUJA NAPAJANJE
    Sporo punjenje 6-8 h 230 VAC / 16 A 3,7 kW (1f)
    Sporo punjenje 2-3 h 400 VAC / 16 A 11 kW (3f)
    Brzo punjenje 1-2 h 400 VAC / 32 A 22 kW (3f)
    Ultra punjenje 15-30 min 400-500 VAC / 100-125 A 50-100 kW (DC)

    4
     
     
    Pozitivan utjecaj električnih vozila na okoliš
    Nagli rast broja automobila u svijetu te velike količine ispušnih plinova doveli su do problema zagađenja okoliša. Diljem cijelog svijeta promet motornih vozila je u porastu. Godine 1950. bilo je oko 53 milijuna automobila u svijetu, a 44 godine kasnije globalna automobilska flota je narasla na 460 milijuna. U prosjeku, flota je rasla za 9,5 milijuna jedinica na godinu. U Europi su sve vidljivije naznake početka električne revolucije. Europska unija predviđa vrlo jasne granice emisije CO2 iz automobila koje će se do 2020. godine morati spustiti ispod 95g/km. Kao primjer možemo uzeti emisije iz hibrida Toyote Prius dosad najniže na svijetu, a one iznose 105gr/km. No, ta vrijednost ovisi o cjelokupnoj proizvodnji energije jedne države, što se više bude koristila energija iz obnovljivih izvora, smanjit će se vrijednost CO2 koju emitiraju električna vozila. Uporaba električnih vozila u gradovima smanjit će emisiju na lokalnoj razini. Na našim punionicama jamčimo da je električna energija s kojom se pune električna vozila proizvedena 100% iz obnovljivih izvora energije što potvrđujemo TÜV SÜD certifikatom kojim su certificirane sve HEP-ove hidroelektrane.


    Mogućnosti daljnjeg razvoja

    *Sunčane stanice
    Kako bismo punili naše električno vozilo na ekološki prihvatljiv način, tendencija je da se iskoriste velike parkirališne površine. Na tim površinama preporuča se instalirati fotonaponsku elektranu koja bi napajala bateriju vozila prilikom punjenja. Istovremeno bi se fotonaponska konstrukcija koristila i kao zaštita te bi štitila vozilo od padalina i pregrijavanja unutrašnjosti. Takvim načinom omogućava se veća energetska efikasnost električnog vozila kao i nulta stopa emisija stakleničkih plinova.

    * Pametna kuća
    - Koncept predstavlja aktivnu ulogu kupca koji upravlja svojom energetikom (na krovu - fotonaponski paneli, u garaži -električno vozilo)
    - Koncept prima i daje električnu energiju
    - Zarađuje u budućnosti
    - Ideja pametne kuće je ujedno ideja zelenog koncepta, uštedom energije čuvate eko-sustav.
    elen.hep.hr
    Pročitano 1786 puta

    O nama

    Hrastović Inženjering d.o.o. od 2004. se razvija u specijaliziranu tvrtku za projektiranje i primjenu obnovljivih izvora energije. Osnova projektnog managementa održivog razvitka društva je povećanje energijske djelotvornosti klasičnih instalacija i zgrada te projektiranje novih hibridnih energijskih sustava sunčane arhitekture. Cijeli živi svijet pokreće i održava u postojanju stalni dotok Sunčeve energije, a primjenom transformacijskih tehnologija Sunce bi moglo zadovoljiti ukupne energetske potrebe društva.

    Kontakt info

    HRASTOVIĆ Inženjering d.o.o.
    Kralja Tomislava 82.
    31417 Piškorevci
    Hrvatska

    E-mail: info@hrastovic-inzenjering.hr
    Fax: 031-815-006
    Mobitel: 099-221-6503
    © HRASTOVIĆ Inženjering d.o.o. - design & hosting by Medialive