Trzy lata temu, pisząc poradnik na temat prywatnej elektrowni słonecznej na dachu bloku, wspominałem, że będzie ona rozbudowana. Tytuł zdradza cel tej rozbudowy – ładowanie samochodu elektrycznego. Właśnie zrealizowaliśmy drugi etap projektu, więc czas na drugą część poradnika. Tym razem dla tych, którzy chcą wziąć udział w elektryfikacji transportu, ale ogranicza ich to, że nie mieszkają w domu, nie chcą polegać wyłącznie na publicznych stacjach ładowania, a w ich bloku nie ma żadnej infrastruktury do ładowania samochodów elektrycznych. Przepisy na ten temat dopiero się rodzą, infrastruktura pojawi się jeszcze później, ale czy faktycznie trzeba czekać? Nie trzeba.
Publikujemy pierwszą część praktycznego poradnika Radosława Wrońskiego. Drugą można przeczytać TUTAJ.
Najpierw małe podsumowanie pierwszego etapu, czyli pierwszych 2 kWp elektrowni słonecznej zasilającej nasze mieszkanie.
Jak żyło się przez 3 lata z własną elektrownią słoneczną
Bezawaryjnie, bezobsługowo i bezrachunkowo. No prawie. Pod koniec roku 2017 zapłaciliśmy ostatni raz za energię, gdyż bilans od uruchomienia elektrowni 10 lipca do końca roku był lekko ujemny. Później płaciliśmy już tylko opłaty stałe. Elektrownia wykonywała średnio 110% prognozy produkcji, zużycie mieliśmy trochę niższe niż w prognozie i lekko zmieniliśmy nawyki uruchamiania energochłonnych urządzeń. Tak, aby w miarę możliwości dostosować się do godzin największej generacji energii ze słońca. Pierwszy etap zakończyliśmy z uzbieranym zapasem 428 kWh energii w „magazynie”, mimo wzrostu zużycia o około 30% przez home-office z powodu epidemii koronawirusa. Co ciekawe, dodatkową moc podłączyliśmy do elektrowni dokładnie w trzecią rocznicę jej uruchomienia, czyli 10 lipca 2020.
W pierwszych trzech latach osiągnęliśmy współczynnik zużycia własnego wynoszący 17% i współczynnik pokrycia potrzeb energetycznych bezpośrednio przez PV wynoszący 21%. Pierwszy wskaźnik powinien być około 2 razy wyższy, gdyby Tauron Dystrybucja przestrzegał ustawy o OZE w zakresie bilansowania międzyfazowego. Jest nadzieja, że zagadnienie to zostanie wreszcie uregulowane w sposób uniemożliwiający kreatywne interpretacje oczywistego prawa (projekt w tej sprawie jest w trakcie konsultacji).
Fotowoltaika stała się moją nową pasją. Zachęciłem 10 znajomych do sprawienia sobie własnych elektrowni PV, odpowiadałem na liczne pytania z różnych części Polski od osób, które po lekturze w Smoglabie pierwszej części poradnika, chciały budować takie instalacje również na dachach bloków. Wiem o co najmniej jednym projekcie zakończonym sukcesem. Zaangażowałem się w zabiegi o doskonalenie prawa dotyczącego prosumentów energii odnawialnej, a także wspólnot energetycznych: klastrów, spółdzielni i zbiorowych prosumentów. Miałem i mam możliwość uczestniczenia w wielu gremiach zajmujących się tymi zagadnieniami, a zawdzięczam tę możliwość głównie dr. Sławomirowi Kopciowi prowadzącemu projekt KlastER na Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.
Wraz z grupą osób zaangażowanych w ratowanie nas przed katastrofą klimatyczną stworzyliśmy pierwszą w Polsce spółdzielnię inwestującą w OZE nazywającą się Krakowska Elektrownia Społeczna.
Oprócz OZE zaangażowałem się także w elektromobilność. Tedziedziny są idealną parą.
Czy samochód elektryczny jest faktycznie bardziej ekologiczny
Trzeba doprecyzować, od czego bardziej ekologiczny. Na pewno nie od braku samochodu w ogóle i podróżowania pieszo, rowerem i komunikacją publiczną. Nasza rodzina tak żyła przez wiele lat i jeśli ktoś chce być najbardziej ekologiczny w dziedzinie transportu, to właśnie w ten sposób osiągnie najlepszy wynik. Jeśli jednak samochód jest do pewnych podróży potrzebny, to wbrew krążącej fałszywej propagandzie lobby paliwowo-motoryzacyjnego, pojazd elektryczny w całym cyklu życia ma mniejszy ślad węglowy niż spalinowy odpowiednik. Jest tak nawet w Polsce wytwarzającej 75% energii elektrycznej z węgla:
Co równie ważne, samochód elektryczny nie emituje spalin w miejscu eksploatacji, czyli tam, gdzie przebywa najwięcej ludzi. W ten sposób pozwala im uniknąć wdychania niszczących płuca tlenków azotu, ozonu powstającego w reakcji NO2 ze światłem, tlenku węgla i pyłów zawierających różne szkodliwe substancje (w tym rakotwórcze). Poza tym nie trzeba wcale bazować na energii elektrycznej wytwarzanej w elektrowniach węglowych. Można wytworzyć ją w czysty sposób samemu i zmaksymalizować redukcję zarówno zanieczyszczeń powietrza, jak i gazów cieplarnianych.
Czy warto zapłacić dużo więcej za taki samochód
Samochody elektryczne są ciągle droższe od swoich spalinowych odpowiedników. W przypadku naszego modelu jest to około 60 tys. zł brutto różnicy. Różnica ta wynika z kosztu wytworzenia akumulatorów trakcyjnych. Są one ciągle doskonalone: mają coraz lepszą gęstość energii na kilogram oraz na litr, coraz dłuższą żywotność i coraz lepsze parametry ładowania. Stale pojawiają się nowe kombinacje składu chemicznego i konstrukcji ogniw. Te ciągłe zmiany technologii powodują , że wciąż czekamy na efekt skali powodujący naprawdę duży spadek cen baterii. Spadek jednak ma miejsce i z każdym rokiem sytuacja się poprawia.
Eksploatacja samochodu elektrycznego jest dużo tańsza niż spalinowego. Czy różnica pozwoli na zwrot większej kwoty wydanej na zakup?To zależy od czasu eksploatacji i przejechanych kilometrów. Zrobiłem uproszczone zestawienie dla naszego samochodu i eksploatacji w okresie gwarancji. Zawiera główne koszty i opiera się na pewnych założeniach, więc oczywiście możliwe są różne odstępstwa w różne strony. Założenia te to: roczny przebieg – 15 tys. km, zużycie energii 15 kWh/100 km (paliwa 5l/100 km), koszt energii z fotowoltaiki 0,2 zł/kWh (koszt benzyny 5 zł/l).
Na podstawie tych założeń i przy braku wzrostów cen paliw, do pokrycia różnic ceny zakupu potrzeba by było około 17 lat eksploatacji i przejechania około 255 tys. km. Średni wiek samochodu osobowego w Polsce to około 13,5 roku, czyli w statystycznym scenariuszu trochę brakuje.
Na całkowity koszt eksploatacji wpływają jeszcze inne czynniki:
Możliwość uzyskania dotacji na zakup samochodu elektrycznego
My z niej nie mogliśmy skorzystać, gdyż przekroczyliśmy próg ceny samochodu (dla osoby fizycznej 125 tys. zł brutto) ale na tańsze modele samochodów można ubiegać się o wsparcie w wysokości do 15% kosztów kwalifikowanych, nie więcej niż 18 750 zł z programu „Zielony Samochód”.
Wartość rezydualna, czyli za ile da się sprzedać samochód
Ma ona realne znaczenie przy sprzedaży wcześniej niż po średnim statystycznym okresie eksploatacji. Samochody elektryczne zachowują podobny procent wartości początkowej, co benzynowe.
Zestawienie dla kilku modeli można zobaczyć TUTAJ.
Trzeba pamiętać, że jest to procent od wyższej ceny zakupu, więc w przypadku sprzedaży nie będzie gorzej niż z samochodem spalinowym. Może być tak samo, a nawet lepiej.
Zmiany cen energii i paliwa
Najciekawsze zostawiłem na koniec. Ceny paliw skaczą w zależności od wielu czynników ekonomicznych i politycznych. Ceny energii elektrycznej – podobnie, choć tu dochodzą jeszcze czynniki środowiskowe (koszty uprawnień do emisji CO2). Kombinacja samochodu elektrycznego i fotowoltaiki pozwala nam się tym zupełnie nie przejmować. Pełne koszty energii przy założeniu 25 lat eksploatacji instalacji PV znamy już teraz – wynoszą one 20 gr/kWh brutto. Koszt przejechania 100 km też znamy – wynosi on 3 zł i się nie zmieni. Każdy wzrost cen paliw będzie poprawiał wynik ekonomiczny wyboru samochodu elektrycznego, każdy wzrost cen energii elektrycznej – wynik decyzji o inwestycji w elektrownię słoneczną. Jest więc całkiem prawdopodobne zwrócenie się różnicy kosztu samochodu elektrycznego i spalinowego w statystycznym okresie eksploatacji.
Wiem, że taki wynik analizy kosztu posiadania samochodu nie przekona jeszcze wszystkich, bo przy długiej eksploatacji samochód elektryczny będzie nas kosztował porównywalnie ze spalinowym, przy krótkiej – spalinowy wyjdzie taniej. Oczywiście sposobów eksploatacji samochodu jest wiele. W niektórych samochód elektryczny może uzyskać przewagę ekonomiczną i to wyraźną. Zauważają to np. taksówkarze. Przejdźmy jednak do innych argumentów za wyborem pojazdu elektrycznego.
Przywileje
Polska ustawa o elektromobilności przyznaje użytkownikom pojazdów elektrycznych prawo poruszania się po buspasach i zwolnienie z opłat w strefach płatnego parkowania. Dopuszcza też tworzenie stref czystego transportu, do których takie pojazdy mają swobodny wjazd. Regulacja w zakresie stref jest niestety niedoskonała, w szczególności nie pozwala zróżnicować pozostałych pojazdów pod względem spełnianych norm emisji spalin. Dlatego strefy w praktyce nie funkcjonują i trwają zabiegi o udoskonalenie prawa. Można się spodziewać przyjęcia jednego z rozwiązań funkcjonujących w innych krajach europejskich, czyli ograniczeń wjazdu dla pojazdów spalinowych poniżej określonych parametrów emisji albo opłat za taki wjazd.
Użytkowanie
Wszystko jest lepsze niż w samochodzie spalinowym. Poważnie. Nie jestem tu osamotniony – to mówi prawie każdy, kto próbował jazdy samochodem elektrycznym. Pierwsze, czego się doświadcza to cisza i brak wibracji silnika. Wszystko jedno, czy ruszamy spod świateł, czy przyśpieszamy do wyprzedzania na autostradzie – silnika nie słychać.
Druga rzecz wynika ze stałego przełożenia pomiędzy silnikiem a kołami – nie tylko nie mamy pedału sprzęgła i dźwigni zmiany biegów – tego nie ma też w automacie spalinowym, ale silnik elektryczny w ogóle nie potrzebuje żadnej zmiany przełożenia, bo pracuje jednakowo wydajnie na każdych obrotach. Maksymalny moment obrotowy mamy od chwili ruszenia. Daje to duży komfort i pewność szybkiej reakcji samochodu na to, co chcemy zrobić w różnych sytuacjach drogowych, szczególnie tych dynamicznych. Dotyczy to nie tylko przyśpieszania, ale też redukcji prędkości. Samochód elektryczny robi to bardzo wydajnie silnikiem działającym wtedy jako prądnica i odzyskującym energię z takiego hamowania.
Ustawieniami możemy osiągnąć kontrolę prędkości jednym pedałem (oprócz sytuacji nagłych). Możemy też zmniejszyć poziom hamowania przez odpuszczanie pedału przyśpieszenia i zwyczajnie używać hamulca. Nawet wtedy samochód używa hamowania z odzyskiem energii, a hamulców tradycyjnych – dopiero gdy potrzebna jest większa siła hamowania.
To dlatego nie są niczym dziwnym auta elektryczne z przebiegami powyżej 200 tys. km na pierwszym zestawie klocków hamulcowych. Emisja ze ścierania klocków jest więc również dużo niższa. Czyli znowu – w miastach, gdzie hamuje się najwięcej, oszczędzamy ludziom wdychania kolejnych szkodliwych związków, z których są wykonane okładziny hamulcowe. Z odzyskiwania energii korzysta też tempomat adaptacyjny, który potrafi inteligentnie sterować siłą tego odzysku, uwzględniając ukształtowanie terenu i zmiany prędkości pojazdu przed nami.
Samochód elektryczny nie emituje niczego, więc możemy siedzieć we włączonym, ile chcemy i ogrzewać się lub chłodzić, gdy jest taka potrzeba. Czyli na przykład ogrzewać go do skrobania szyb. Nie złamiemy w ten sposób art. 60 Przepisów o Ruchu Drogowym, jak w samochodzie spalinowym i nie będziemy podtruwać okolicy.
Możemy jeszcze więcej: ogrzać lub schłodzić samochód, zanim do niego przyjdziemy. Możemy też zamówić żądaną temperaturę na konkretną godzinę i połączyć to dodatkowo z naładowaniem do określonego poziomu dokładnie na czas naszego planowanego wyjazdu z dodatkową opcją preferowania lub używania godzin, gdy mamy tańszą energię. Zdalne sterowanie temperaturą działa zarówno przy zasilaniu zewnętrznym, jak i z akumulatora trakcyjnego.
Temat ładowania budzi najwięcej nieporozumień i dużo oporu przed przesiadką do samochodów elektrycznych. Zacznę może od tego, że NIGDY nie czekaliśmy jeszcze na naładowanie samochodu, czy to w domu, czy w trasie, czy w różnych miejscach docelowych. Ładowanie odbywa się w tle innych czynności. O ładowaniu w domu będzie nieco niżej ze względu na ciekawe połączenie tego procesu z wytwarzaniem energii z fotowoltaiki. Teraz skupmy się na ładowaniu w trasie. Przejechaliśmy w sierpniu trasę z Krakowa w okolice Lęborka, około 670 km. Optymalny plan jazdy wyglądał tak:
Wymagał on dwóch postojów trwających 26 i 51 minut. Byłyby to akurat optymalne przerwy najpierw na kawę i kanapkę, a potem na lunch. Do tego toaleta, mycie szyby i rozprostowanie kości. Chcieliśmy mieć dodatkowe przerwy na pierwszym i ostatnim odcinku, więc jechaliśmy według planu poniżej, widząc, że nawet te krótkie podładowania przy okazji skracają nam te dłuższe:
W praktyce nie da się zrobić wszystkiego na postoju w 5 czy 8 minut. Realnie nasze zatrzymania wyglądały tak: 28 minut, 22 minuty, 54 minuty i 22 minuty.
Tyle czasu my potrzebowaliśmy na swoje rzeczy, nie samochód. W efekcie za każdym razem naładowaliśmy więcej energii niż trzeba, jechaliśmy z większą prędkością, niż było w planie (oprócz zakorkowanych odcinków), a na końcu zamiast 10% mieliśmy ponad 30% poziomu naładowania baterii. Co ciekawe, w punkcie drugim i trzecim staliśmy niemal idealnie tyle, ile było w oryginalnym planie. Czyli bez postojów, które dołożyliśmy, stalibyśmy, załatwiając swoje sprawy, dokładnie tyle czasu, ile było potrzeba na ładowanie.
Do samochodu elektrycznego można się przymierzyć, na sucho wybierając rozważane modele i wprowadzając przykładowe trasy do https://abetterrouteplanner.com z wieloma dodatkowymi preferencjami. Potem można zobaczyć, czy konieczne postoje odpowiadają naszym potrzebom przerw w podróży, czy nie. Warto zmierzyć stoperem swoje realne potrzeby. Mityczne przerwy na 5 minut trwają 20 i więcej. Nie jest to moje doświadczenie, tylko wielu kierowców, którzy swoje postoje zmierzyli.
Niezależność
Napisałem już o niezależności od cen paliw, a w przypadku korzystania z fotowoltaiki – również od cen energii elektrycznej. Jesteśmy także w 100 procentach niezależni od koncernów paliwowych i energetycznych, stale niszczących nasze środowisko do życia, a nawet zatajających informacje o przyczynianiu się do katastrofy klimatycznej, o czym wiedziały już kilkadziesiąt lat temu.
Jesteśmy też niezależni od surowców energetycznych, pochodzących z krajów o, delikatnie mówiąc, nie najwyższych standardach demokracji, czy przestrzegania praw człowieka. I przeznaczających przychody z tych surowców na cele militarne – nie do końca nam przyjazne.
Nie wiem, czy dla Was jest to ważne, ale ja nie byłem w stanie zaakceptować wspierania tych, którzy niszczą nasz świat ekologicznie, politycznie i ekonomicznie. To był jeden z istotnych powodów mojego oporu przed zakupem samochodu spalinowego.
Co daje połączenie PV z EV
Omówiliśmy już niezależność energetyczną i maksymalizację ekologicznego efektu przesiadki z samochodu spalinowego. Czas na trochę szczegółów energetycznych. Prosumenci korzystają z systemu rozliczeń, który opiera się na wirtualnym magazynowaniu energii w sieci, co jest dla nich istotne, bo tylko część energii wytwarzanej z PV zużywają na bieżąco. Resztę wprowadzają do sieci i obierają w innym czasie.
Oddają za to 20% lub 30% (zależnie od mocy instalacji) tak wprowadzonej energii. Sprzedawcy dysponują tą energią, gdyż mają obowiązek pokrycia z jej sprzedaży kosztów dystrybucji do i od prosumenta. W interesie zarówno prosumenta, jak i funkcjonowania sieci dystrybucyjnej jest to, żeby jak najwięcej energii wytwarzanej na własne potrzeby było tak zużywanej fizycznie (elektrycznie), a nie tylko wirtualnie.
Ładowanie EV, którego akumulatory mają w naszym przypadku pojemność równą około trzem dniom produkcji energii w letni słoneczny dzień, stwarza bardzo dobre możliwości wykorzystania własnej energii na miejscu, zamiast wysyłania jej w sieć. Jest tak dlatego, że ładowaniem możemy sterować na wiele sposobów i dostosować je zarówno do zmiennej produkcji energii z PV, jak i do zmiennego zużycia przez inne odbiorniki.
Obraz mówi więcej niż słowa. Tak wygląda wykorzystanie energii w przykładowy dzień z ładowaniem samochodu od strony produkcji:
Tak wygląda ten dzień od strony zużycia:
Wskaźnik zużycia własnego wynosi aż 76%:
Pokrycie zapotrzebowania na energię przez produkcję z PV wynosiło 92%:
Dla porównania sierpień, w którym widać zbieranie energii na wyjazd wakacyjny, a potem znikome zużycie w praktyce tylko przez lodówkę:
Chcę jeździć EV a mieszkam w bloku. Jak wszystko zorganizować?
Odpowiedź na to pytanie w drugiej części poradnika, którą można znaleźć TUTAJ.
Zdjęcie: moreimages/Shutterstock
