Panel lakások előtt tölteni? Elméletileg megoldható!

Oldalunk rendszeres látogatói többször olvashatták már, hogy aki nem tud otthon villanyautót tölteni (mert nincs garázsa, kocsibeállója vagy nem megoldható egy konnektor felszerelése az autó közelében) az kétszer is gondolja meg az elektromos autó vásárlását. A nyilvános töltők az ingyenesség miatt jelenleg elég gyakran foglaltak, ha pedig fizetősek lesznek, nem biztos hogy úgy jön ki a matek, mint ahogy a vásárló eredetileg gondolta. Szóval a nyugodt, kiszámítható villanyautózás egyik kulcsa az otthoni töltés, de mi van azokkal akik panelházakban, vagy bármilyen emeletes társasházban laknak? Nekik lesz valaha esélyük otthon tölteni? Sokáig úgy hittem, hogy számukra töltőket építeni gigantikus feladat, aztán végiggondoltam és mégsem akkora falat.

Ahogyan azt tőlem megszokhatták az olvasók, most is inkább műszaki szempontból közelítem meg a kérdést. Arra vagyok kíváncsi, hogy a meglévő elektromos hálózat azon része, amely a nagyvárosok társasházait szolgálja ki, elbírná-e, ha az ott lakók egyre nagyobb számban térnének át az elektromos hajtásra és megoldható-e költséghatékonyan a töltési lehetőség kiépítése a panelházak előtti parkolókban. A kérdés megválaszolása miatt megkerestem az egyik áramszolgáltatónál dolgozó ismerősömet és megkérdeztem tőle, milyen alapelvek mentén hozták létre és bővítik az elektromos hálózatot a társasházak környékén.

A hálózati oldal

A városokban a villamos energiát földkábelek juttatják el a fogyasztókhoz. Ezekben a kábelekben 10 kV (10.000 Volt) szaladgál, ezért otthoni felhasználásra nem igazán alkalmas. A háztömbökben vagy azok közelében vannak kisebb transzformátorok, amik a 10 kV-ból előállítják a jól ismert háromfázisú 400 voltot vagyis a fázisonkénti ~230 voltos feszültséget. Mivel a földkábelek lefektetésénél gondoltak a jövőre, ezért elmondható, hogy általában jelentősen túl vannak méretezve. A szűk keresztmetszetet a transzformátorok adják a kábelek végén, amiket növekvő áramigény esetén cserélni kell.

Ezeket a néhány háztömbönként elhelyezett transzformátorokat az áramszolgáltató úgy választja meg, hogy a fogyasztási csúcsidőszakokban a névleges teljesítményét megközelítve legyen kiterhelve. Ezt azért teheti meg, mert ezek a transzformátorok rövid időre (néhány órára) képesek elviselni 10-20%-os túlterhelést gond nélkül. Ha a szolgáltató a távfelügyeleti rendszerén keresztül azt látja, hogy a trafó rendszeresen túl van terhelve akkor kezdeményezi annak nagyobbra cserélését. Ez a transzformátor csere egyébként nem olyan ritka esemény mint gondolnánk, évente kb. 1000-1500 alkalommal történik meg a szolgáltatási területen (pl.: ELMŰ-ÉMÁSZ). Ha azt gondoljuk, hogy az ilyen terhelésnövekedéssel járó trafócsere fáj az áramszolgáltatónak, akkor is messze járunk az igazságtól, ugyanis ha nagyobb a csúcsteljesítmény, nagyobb az átlagos fogyasztás is és több a profit az eladott energián. Csak azt nem szeretik, ha kiépítik a hatalmas kapacitást, az áram mégis csak csordogál, mert a fogyasztók nem használják ki.

A piaci szereplőknek tehát érdeke fűződik a hálózat bővítéséhez és nekik teljesen mindegy, hogy a villanyrezsó lett több, vagy éppen elektromos autók töltődnek a parkolókban. Ha a fogyasztás nő, ők szívesen bővítenek.

Nézzünk egy konkrét példát

A lakóhelyem környékén szép számmal akadnak panelházak. Az egyik tízemeletes két tömbből álló, összesen négy lépcsőházas panel aljában van egy kis trafó, ami csak ezt a négy lépcsőházat szolgálja ki. Ebben az épületben összesen körülbelül 120 lakás található. Legtöbbször 16 A jut egy-egy lakásra, de minden fogyasztónak van lehetősége 1×32 A-re is ingyen,  3×32 A-ig pedig díj ellenében bővítést kérelmezni, amit a szolgáltató általában gond nélkül tud teljesíteni. Nyilván a panellakók jelentős hányada megelégszik a 16 amperrel vagyis a körülbelül 3,5 kW teljesítmény limitációval, de azért sokan kérték a bővítést 1×32 A-re vagy 3×16 A-re. A 3×32 A (vagyis 22 kW) viszont valóban nagyon elenyésző a társasházi lakásokban.

Ha mondjuk azt vesszük alapul, hogy a 120-ból 80 lakásban maradt az eredeti 16 A, 25 lakásban bővítettek 32 A-re, mert klímát vagy elektromos tűzhelyet szereltek fel és 10 lakásban befizettek 3×16 A-re, mert mondjuk a fűtés kiegészítését is elektromosan oldják meg, akkor megbecsülhetjük, hogy a teljes tömbre együttes maximális vételezés esetén 650 kW teljesítménynek kell rendelkezésre állnia. Mivel nem valószínű hogy mindenki egyidejűleg a maximumot veszi fel a hálózatból, ezért a kiszolgáló trafó ennél várhatóan kisebb teljesítményű lesz. Kis utánajárással kiderítettem, hogy egy 400 kW-os (a villamosmérnök trollok kedvéért kVA) transzformátor dolgozik a tömb aljában. Az áramszolgáltató tehát tapasztalati úton meghatározta, hogy egyidejűleg 400 kW-nál több fogyasztás nem szokott lenni az épületben.

EZT OLVASTAD MÁR?  Megjelent a CHAdeMO 400 kW-os protokollja

Mivel a lakosság saját felhasználású kapacitásbővítése ilyen egyszerű feladat, miért ne lehetne ezt a bővítést kihasználni a parkolókban álló villanyautók töltögetésére. Ha például átlagosan minden nap 30 db 32 A-rel töltődő elektromos autó lenne a parkolóban, akkor 220 kW-tal nőne meg a fogyasztás. Emiatt a szolgáltató örömmel lecseréli a trafót egy 630 kW-os példányra, ha szükséges. De még az sem biztos, hogy szükséges, mert ha a ház számára rendelkezésre álló kapacitásból az autók töltésére mindig csak ház által el nem használt mennyiséget adjuk, akkor az esti csúcsidőn kívül bőven lenne energia a töltőkbe is. Egy átlagos lakás fogyasztása éjszaka alig néhány A, a trafók éjfél után általában kihasználatlanul állnak. A fogyasztók áramfelvételének napon belüli változásáról itt írtunk.

A gyakorlati oldal

Azt már tudjuk, hogy a társasházak környékén is rendelkezésre áll a megfelelő teljesítmény. A parkolót bekábelezni sem megoldhatatlan feladat. Korábban annak is utána jártam, hogy a hálózat egészét sem kell félteni a villanyautók ugrásszerű terjedésétől. Most már csak az a kérdés, hogy milyen elektromos autó töltőket telepítsünk a panelok elé.

A lehetőségek száma viszonylag nagy, sokféle megoldást el tudunk képzelni, de kezdjük talán az egyszerűbbtől. Ha a háztömb előtti terület is magánterület akkor a ház előtt minden harmadik parkolóhelyre tehetünk egy kis kulccsal zárható dobozkába normál kültéri konnektort, 16 A-es kismegszakítóval, (a különböző áramerősségű töltők sebességéről itt írtunk). Az összes konnektor egyetlen mérővel rendelkezne, aminek a számláját a kulcsokkal rendelkező villanyautós közösség közösen fizetné, egymás között megállapodva valamilyen elosztás szerint. Nyilvánvalóan vannak hibái a módszernek, de az kétségtelen, hogy ennél olcsóbban nem lehet megoldani a kiépítést. Ahol a ház előtti rész közterület, ott pedig törvényileg sem megengedett a mért vezeték kivezetése, valamint konnektorok felszerelése. Közterületen hivatalos töltőt kell telepíteni.

Eggyel szofisztikáltabb módja a kivitelezésnek, ha a kiépített oszlopok külön mérővel és Type 2 csatlakozóval rendelkeznek és a töltés egy RFID kártyával indul, amit a mérő a kártya tulajdonosához köt és hó végén ez lenne az elszámolás alapja. A Type 2 csatlakozón keresztül folyhat akár 1×32 A (7,5 kW), ami bőven elég bármelyik villanyautó otthoni éjszakai töltéséhez. Az is a Type 2 csatlakozós EVSE mellett szól, hogy érintésvédelmileg biztonságosabb megoldás, mint a schuko konnektor és az autóhoz kapott EVSE-t sem kell kint hagyni az utcán a kocsi mellett kallódni.

A teljesen jó, de most még kicsit utópisztikusan hangzó verzió azonban úgy néz ki, hogy egy cég (legyen az akár az áramszolgáltató, vagy kifejezetten elektromos autók töltőket üzemeltető vállalkozás) letelepít a társasházak környékén 10-20 db oszlopot, amit egy kártya vagy telefonos applikáció segítségével bárki igénybe a vehet (a töltő etikett betartása mellett). Gyanítom, hogy a 10-20 állás csak a kezdet, mert néhány éven belül akár a parkolóhelyek felét is elfoglalhatják a villanyautók egy ilyen jó infrastruktúrával rendelkező lakótelepen.

Még tovább fokozva a történetet elképzelhetünk olyan megoldásokat is, amiben ennél is komolyabb töltők felszerelése mellett dönt a szolgáltató. A 22 kW-os fedélzeti töltővel rendelkező villanyautósok gyakran sérelmezik, hogy nem gondolnak rájuk, akik az egyfázisú töltés elterjedését preferálják. Erről a témáról is írtunk már legalább egyszer. Ezért megfontolandó olyan oszlopok (EVSE-k még mindig) felszerelése, amik három Type 2 csatlakozóval rendelkeznek és összesen 3×32 amperes betápjuk van. Ha egy villanyautót dugunk rá tölteni, akkor az akár 22 kW-tal is tölthet, ha viszont csatlakoztatunk egy másikat is, akkor a rendszer az egyik fázist átcsatornázza az újonnan érkezőnek és ugyanez a harmadik csatlakozónál is. Könnyű belátni, hogy egy ilyen oszlop nem igényel komoly áramátalakító berendezést, mint a DC töltők, mert a fázisokat csak kapcsolgatni kell egy mágneskapcsolóval, mégis kvázi dinamikusan képes elosztani a teljesítményt három autó között.

EZT OLVASTAD MÁR?  Elektromos töltőállomás az Asia Centerben

Az említett applikáció arra is jó lenne, hogy a villanyautós megadhassa, hogy mondjuk szeretné ha a délután 5-kor feltett kocsija reggel 7-re indulásra készen teletöltve várja a parkolóban. A szolgáltató a peremfeltételeknek megfelelően maga választhatná ki, hogy mikor tölti a kocsit, annak érdekében, hogy csökkentse a völgyidőszaki fogyasztáskiesést. A példánál maradva, lehet hogy az 5-kor 10%-ra merült kocsi még 7-kor is ugyanennyit mutatna, de hajnal 4-re már feltöltődne. (A rendszer csak akkor működik ha a szolgáltató ismeri az autó típusát és ezzel együtt a töltési képességeit, valamint a kezdeti töltöttséget). A rugalmasságért cserébe a felhasználó egy olcsóbb tarifát kapna, szemben azzal, akinek azonnal szüksége van a maximális töltőáramra akár csúcsidőben is. Nekik egy magasabb áron is lehetne energiát értékesíteni.

Mélygarázsok

Ne feledkezzünk meg az egyik legnagyobb autós infrastrukturális vívmányról, a társasházi teremgarázsról. Személyes véleményem az, hogy a nagyobb városokban teljesen meg kellene szüntetni az utcai parkolást és csak a teremgarázsokban, parkolóházakban szabadna autót tárolni. Az utcai (közterületi) helyeket kizárólag taxik, áruszállítók és carsharing szolgáltatásban résztvevő autók foglalhatnák el (biztos van még néhány kivétel, amire nem gondoltam), de ez a gondolat egy kicsit messzire vezet.

Szóval a teremgarázsokban a paneloknál is sokkal egyszerűbb a töltési lehetőségek kiépítése. Mivel általában minden helynek megvan a tulajdonosa, nem kérdés, hogy az adott parkolóhelyhez tartozó konnektor, vagy fali EVSE kihez tartozik, ezért nem kérdés az egyedi mérés kialakításának lehetősége sem. Az egyik magyar építési vállalkozás már évek óta felkínálja a lakás első tulajdonosának, hogy a parkolóhely vásárlásakor elektromos autó töltési lehetőséget is telepít, természetesen felár ellenében. Nagyon remélem, hogy sokan éltek már ezzel a lehetőséggel, és az újonnan épült lakások teremgarázs beállóinak legalább néhány százaléka dedikált töltőponttal rendelkezik (villanyóra plusz egy konnektor).

Elektromos autó töltés társasházban (fotó: Kerpely Ádám)

A villanyautós társasházak víziója

Szeretnénk, ha a töltő telepítésekben érdekelt vállalatok felismernék, hogy egy komoly piaci rést rejtenek a tárasasházak parkolói. A töltő szigetek kiépítésével panellakók ezreinek teremthetnék meg az otthoni töltés feltételeit úgy, hogy közben az elektromos hálózatot is kiegyensúlyozottabbá tehetnék. Ebből az erőművek a villanyautósok és végső soron az egész társadalom hosszú távon profitálhat. Mivel a panelok környékén bőven elég az oszloponként 32 A kiépítése ezért a telepítés költségei is alacsonyan tarthatók lennének, az áramszolgáltató pedig, ha kell, szívesen kicseréli a területet ellátó transzformátorát a nagyobb fogyasztásért cserébe.

Szeretnénk, ha a panel lakások parkolói nem kietlen sivatagok lennének a villanyautósok számára, hanem olyan zöld villannyal teli oázisok, amit napi szinten tudnak élvezni. Mert sokan élünk ilyen lakásokban, akik szeretnének váltani, de ha sem a munkahelyen, sem otthon nem adott a kiszámítható töltés, akkor a nyilvános töltőhálózat nem nyújt kellő biztonságot a mindennapi elektromos közlekedéshez. Ezért kérjük az állami és a vállalkozói szektor szereplőit, valamint a társasházak közös képviseleteit, hogy gondolkozzanak a panelházi villanyautó töltés problémáján, mert technikailag minden feltétel adott ahhoz, hogy a jövőben azok is akkumulátoros autóba üljenek, akik az utcán kénytelenek parkolni.

Elektromos autót használsz?

Magyar Péter

Végzettségem szerint villamosmérnök és közgazdász vagyok. 10-15 éve olvasok autós magazinokat. Azóta várom az elektromos autók elterjedését de még ma is hatalmas az ellenállás a műfajjal szemben. Írásaimmal szeretném érthetővé tenni az elektromos járművekkel kapcsolatos fogalmakat, mértékegységeket és szeretnék segítséget nyújtani abban, hogy milyen szempontok szerint érdemes közelíteni a villanyautózás felé.