ניהול עמדות טעינה לרכבים חשמליים

תחום הרכבים החשמליים תופס תאוצה גלובלית משמעותית ולמעשה בתקופה זו, בחלק מהמדינות, עובר משלב החדירה של ה”חלוצים” (early adopters) לשלב של ה”מאמצים” (followers), ישראל ביניהן כאשר ב-2023 צפויים לעלות על כבישי ישראל כ-50,000 רכבים חשמליים אשר מהווים קרוב ל-20% נתח שוק מסך הרכבים המשווקים.

לצד ההזדמנויות הרבות הטמונות במגמת ההתרחבות של הרכבים החשמליים, ישנם לא מעט אתגרים להם צריך לתת מענה ובתוכם נושא חוסר באנרגיה מקומי\ארצי\גלובלי, בילינג בחניונים משותפים מרובי רכבים בבעלות שונה, אבטחת מידע לעמדות הטעינה, תשתיות להקמת החניונים המשותפים, היצמדות לתעריפי התעו”ז המשתנים בין שעה לשעה ובין עונה לעונה, דאטה לטובת ניהול של מנהל המערכת\ציי רכב ועוד רבות.

ניהול עומסים דינמי (“ניהול אנרגיה”)

האתגר החם והמורכב ביותר של עמדות טעינה לרכבים חשמליים הוא נושא חוסר באנרגיה\חשמל. הבעיה מתחילה בלוח החשמל של הבניין, דרך מערכת ההולכה של חברת החשמל ועד לייצור החשמל. מאחר ובעיית ייצור החשמל וההולכה מורכבות מדי לפתרון אנו נתמקד בפתרונות יצירתיים בתוך החניון עצמו. הדרך המרכזית, ולאורך זמן הדרך היחידה לתת מענה ברמת החניון היא ניהול עומסים דינמי. איך זה עובד? ניתן דוגמא:

אם ההזנה של הזרם (אמפר) בלוח החשמל של החניון (כל חניון) הכולל עמדות טעינה לרכבים חשמליים הינו 100 אמפר, אז זוהי הקיבולת המקסימלית בה אני יכול להשתמש מבלי להקפיץ את המפסק הראשי (מא”ז). ניקח סיטואציה בה ישנם 10 רכבים אשר משתמשים ב-10 אמפר כל אחד, 10 רכבים כפול 10 אמפר לרכב ומיצינו את הלוח. במצב רגיל הרכב ה-11 יתחבר אל עמדת טעינה לרכב חשמלי והמפסק הראשי יקפוץ, ובכך טעינת כלל הרכבים תיפסק עד להרמת המפסק.

במערכת ניהול עומסים לעמדות טעינה לרכבים חשמליים כמו זו של פלאגו, שהיא עמדת טעינה חכמה לרכב חשמלי-הרכב החשמלי ה-11 יתחבר, המערכת תזהה חיבור, תוריד את הצריכה של כלל הרכבים החשמליים ל-9 אמפר ותפנה מקום לרכב החשמלי ה-11 אשר יקבל גם הוא 9 אמפר. 9 אמפר לרכב כפול 11 רכבים חשמליים והטעינה ממשיכה לכולם, איטית יותר אבל ממשיכה. כך גם יקרה ברכב ה-12, 13 ואילך.

לכאורה, אנחנו מייצרים מצב בו הטעינה בכל עמדת טעינה לרכב חשמלי הופכת להיות איטית ונצא בבוקר מהבית כאשר הסוללה שלנו לא מלאה, שמח לבשר שלא כך הדבר. נמחיש זאת על ידי בחינה של נתון אחד חשוב – מה המרחק שכולנו גומעים בכל יום סביר (בנטרול הימים החריגים). זהו נתון אשר מעיד על כמה ריקה הסוללה וכמה זמן צריך כדי למלא אותה.

נהג ישראלי ממוצע גומע כ-60 ק”מ ליום. רכב חשמלי ממוצע צורך כ-1KWh (קוט”ש) לכל 6 ק”מ. מכאן יוצא שצריך למלא סוללה בכ-10KWh בכל יום. גם אם הגענו ל-100 ק”מ נסיעה, הסוללה התרוקנה בכ-17KWh.

נחזור לטעינה בחניון המשותף – טעינת רכב חשמלי בזרם של 7 אמפר מספק מהירות של 4.8KWh. כלומר, ביום החריג בו נסענו מעל הממוצע (100 קילומטר), ונכנסנו לעמדת טעינה לרכב חשמלי עם ניהול אנרגיה עם דיירים אחרים עד כדי פחות מחצי ממהירות הטעינה המקסימלי האפשרי של רכב חשמלי (16 אמפר זה המקסימום במרבית הרכבים החשמליים), תוך פחות מ-5 שעות אנחנו עם סוללה מלאה, לילה שלם לפנינו…

בילינג

לכך ראוי להוסיף את נושא הבילינג – כיום חניון בו אין מערכת ניהול נאלץ להתקין מונה דיגיטלי לכל עמדת טעינה לרכב חשמלי, לבדוק את צריכה המונה מהחודש הנוכחי, להחסיר מהחודש שעבר, לגבות מהדייר באחד מאמצעי התשלום, לוודא שכולם שילמו… כאב ראש לא קטן. במקום זה קיים כיום פתרון של עמדת טעינה חכמה לרכב חשמלי הכוללת פונקציות מתקדמות. המערכת מזהה באמצעות מונה פנימי מובנה בכל עמדת טעינה לרכב חשמלי את כמות הצריכה בכל חודש, מחייבת את בעל העמדה הרלוונטי בצריכה המדויקת שלו ומזכה את ועד הבית.

שעון תעו”ז של חברת החשמל

אחד הפיצ’רים הנהדרים במערכת ניהול טעינת רכבים חשמליים כמו של פלאגו עם דגש על עמדת טעינה חכמה לרכב חשמלי, היא היכולת להיצמד לשעון התעו”ז של חברת החשמל. לפי התעו”ז החדש (מרץ 2023) הפער בין תעריפי שפל לשיא יכול להגיע עד פי 4! מערכת חכמה מאפשרת הגדרת טעינה רק בשעות השפל ועל ידי כך לחסוך סכומים מאוד גבוהים בטעינה החודשית. בנוסף על כך, שימוש מחוץ לזמני שיא מסייע בשמירה על זיהום האוויר מכיוון שייצור חשמל בזמן השיא מזהם יותר (משתמשים במזוט, פחם וכו’).

פרוטוקול OCPP מלא

אחד האלמנטים החשובים ביותר בתחום זה הינו הגמישות העתידית הרצויה. אנו נמצאים בתחום בהתהוות והתפתחות מואצת, ככזה, ככל הנראה יהיו שינויים ופיתוחים רבים בעתיד ונרצה שתהיה לנו את האפשרות להשתלב בהם. בנוסף, ספק ניהול הטעינה כיום לאו דווקא יהיה זה שנרצה להיות לקוחות שלו בעוד מספר שנים, וחשובה לנו הגמישות לעבור מספק לספק. מערכת ניהול מאושרת OCPP וכן עמדת טעינה חכמה לרכב חשמלי אשר פתוחה לכל מערכת OCPP מאפשר את הגמישות הזו.

במידה ונעבוד עם מערכת ניהול סגורה ונרצה לעזוב את הספק בעתיד, נדרש להחליף את כל עמדות הטעינה בחניון ולשלם סכומים מאוד גבוהים רק בשביל הרצון\צורך להחליף ספק. היינו שם לפני כעשור בתחום הסלולר, לא כדאי לחזור לשם. יש להתעקש על מערכת ניהול פתוחה וגמישה לקליטה של עמדות טעינה זרות אשר מקיימות את פרוטוקול OCPP במלואו, אף לדרוש לראות כמה עמדות שונות (מותגים שונים) “קלוטות” לתוך אותה מערכת.

האתגר מורכב ופרסנו כאן את חלק מהפתרונות. ישנם אתגרים נוספים בתחום זה ופתרונות רבים אחרים, העקרונות כאן הם המובילים.

בהצלחה!