מאמרים

קטגוריות
Articles

טעינת רכב חשמלי בבנייני מגורים

טעינת רכב חשמלי בבנייני מגורים

חיבור עמדת טעינה לרכב חשמלי בבניינים משותפים הינו פשוט אם נוקטים בצעדים הנכונים ועובדים עם המקצוענים בתחום. לעומת זאת ניסיון להתחכם ולבצע זאת באופן שלא מותאם לצורכי הבניין או לרגולציה שתתהווה עלול לגבות מחיר יקר בטווח הבינוני והארוך. שתי דרכים עיקריות לביצוע הפרוייקט – הפשוטה והמורכבת.

ראשית נבהיר כי מדובר בתחום אשר אינו מוסדר כרגע, אין בו את התשתיות המספיקות בכדי להכיל את צורכי טעינת הרכב החשמלי, והבעייה מגולגלת לידיים פרטיות למתן פתרונות. משרד האנרגיה מכין את הרגולציות הדרושות בתחום, אך בהיעדר ממשלה מתפקדת זה ייקח עוד קצת זמן.

ממה מורכב האתגר? כמו שאומר גיא זוהר, נפרק ונרכיב.

בכל בניין מגורים יש כמה סוגים של לוחות חשמל, שניים רלוונטים לכתבה זו. הראשון הוא הלוח חשמל הדירתי אשר מזין את הדירה הפרטית בחשמל לצרכיה הפרטיים. השני והיותר רלוונטי הוא לוח החשמל המשותף בחניון אשר ממנו מזינים חשמל לשימוש ציבורי כמו תאורה, מעליות, משאבות וכו'. את חשבון החשמל הזה משלם ועד הבית או חברת הניהול. חשוב לציין כי נכון לכתיבת שורות אלה הרוב המוחלט של בניינים בישראל אינו ערוך לטעינת רכבים חשמליים, אין הספקים ראויים. בעוד שרכב צורך כ-16 עד 32 אמפר מקסימלי, יש לנו בין 50-250 אמפר פנוי בלוח החשמל (תלוי גודל הבניין, הותק שלו וכו'). כלומר לאחר כמה רכבים בודדים מגיעים למיצוי היכולות, אלא אם מפעילים מערכת ניהול טעינה דינמית, תיכף ארחיב.

לוחות חשמל שאינם ערוכים לספק את הקצבים הדרושים הם רק חלק מהבעיה, החלק השני הוא נושא הגבייה. בבניין סטנדרטי ובו 150 מקומות חנייה (לצורך הדוגמא) יהיו בעתיד 150 רכבים חשמליים. מאחר ומתחברים ללוח בחניון יש להעביר לועד הבניין או חברת הניהול תשלום עבור צריכת החשמל. חלק מהדיירים מתקינים מונה ליד העמדה, שזה פתרון ראוי ותקין. הבעייה היחידה איתו היא שזה "לא יחזיק מים" כאשר ועד הבניין יצטרך לעבור עשרות רכבים לבדוק את צריכת המונה לטובת גבייה עבור צריכת החשמל, או חברת הניהול עבור מאות רכבים, כל חודש וחודש. גם כאן יש פתרון קל יותר והוא מונה פנימי מובנה בעמדה שאותו יכול לראות גם הדייר וגם הנהלת הבניין מהמחשב או מאפליקציה. מה שיותר חשוב הוא שהגבייה במערכות הניהול הטובות יותר הינה שקופה וקלה, ומתבצעת באמצעות הוראת קבע עליה חותם הדייר, והעברה מרוכזת של כלל הכספים אשר נגבו מאותו בניין לחשבון הועד\חברת הניהול.

נחזור לעניין הטעינה – ישנה אפשרות להגדיל באופן משמעותי את הספקי החשמל בלי להשקיע אגורה. איך? נמחיש באמצעות דוגמא: נניח שבבניין מסויים יש 100 אמפר פנוי בלוח החשמל, וכל רכב צורך 10 אמפר מקסימלי. בעשרת הרכבים הראשונים הלוח יזרים את ההספקים הראויים, ברכב ה-11 יש בעייה אלא אם ישנה מערכת לניהול אנרגיה דינמית. המערכת תזהה את חוסר המשאבים (דרושים 110 אמפר וזמינים רק 100 אמפר) ותתאים את עצמה למציאות. בדוגמא שלפנינו בעת חיבור הרכב ה-11 לחשמל המערכת תוריד את הזרם לכלל הרכבים לרמה של 9 אמפר כדי שיהיה מקום גם לרכב ה-11, ותעשה שוב כך גם ברכב ה-12. כך עד מינימום מסויים, ובמצב בו הגענו למינימום רכב נוסף יתחבר ויכנס לתור, ברגע שהרכב הראשון יסיים להטעין יכנסו רכבים נוספים לטעינה לפי תור, והכל באופן אוטומטי. המשמעות היא שהרכבים יטענו יותר לאט, אבל מה זה משנה אם רכב הגיע ל-100% סוללה ב-23:00 בלילה או ב-04:00 לפנות בוקר? מה שחשוב הוא שכולם יהיו עם סוללה מלאה בבוקר כדי להתחיל את היום.

למעשה מדובר במערכת אחת אשר מהותה היא לאפשר קלות שימוש ושקט תעשייתי לכל הגורמים המעורבים, מבעל הרכב דרך נציגות הבניין ועד לחברה המנהלת את החניון. רכב חשמלי טומן בחובו לא מעט חששות ותפקיד החברות המעורבות בתחום היא לפשט את זה, להקל על המשתמשים ועל הגורמים המעורבים.

נתון נוסף עליו נכון לדבר בסוגייה זו היא רגולציה. בחלק מאירופה ישנה רגולציה שאומרת שניתן לטעון את הרכב רק עם מטען חכם, בחלק מהמדינות ניתן להתקין בבניינים רק מטענים חכמים ומנוהלים. בישראל הרגולציה המתהווה היא שבבניינים יחוברו רק מטענים חכמים ומנוהלים, וכרגע שוקלים אם לחייב גם בתים פרטיים לחקיקה הזו. המטרה היא למקסם את התשתיות הקיימות והעתידיות מכיוון שמדינת ישראל עומדת לפני הגדלה מהותית ומשמעותית של אספקת החשמל ואם לא נערך לכך היטב נמצא את עצמנו עם ביקוש הולך וגדל לעומת היצע דל ולא מספק. כבר היום מתנהלים פיילוטים שונים במגדלים ברחבי הארץ שמטרתם לייעל את התהליך ולשכלל אותו.

 

קטגוריות
Articles

התקנה בטוחה

התקנה בטוחה – עמדת טעינה לרכב חשמלי

הרכב החשמלי צובר תאוצה ובשנה הקרובה יגיע למספרים ומימדים חסרי תקדים. המון שאלות פתוחות בכל הנוגע להתקנה ובטיחות סביבה, בואו נעשה סדר. לא נלמד אתכם להיות חשמלאים ולא נלמד חשמלאים לעשות את העבודה שלהם, נבהיר כמה דרישות סטנדרטיות להתקנה כדי שתוכלו לוודא שאתם על הצד הבטוח.

ראשית חשוב להבין כי טעינת רכב חשמלי היא לא דבר של מה בכך, מדובר בסוללה עוצמתית ונפחית מאוד, יותר מכל דבר אחר שאנחנו מכירים ביום יום, בזרם (אמפר "A") גבוה מאוד ביחס לכל מוצר חשמלי אחר בבית, כולל הזללנים הכי גדולים של הבית, ובמשך שימוש\טעינה ממושך. לצורך ההמחשה בבית של כולנו יש חיבור זרם מקסימלי מחברת חשמל של 25 אמפר (לעיתים 40), חד או תלת פאזי – תלוי ותק בית. רכב חשמלי לבדו זולל באופן פוטנציאלי 16 אמפר תלת פאזי, כאשר המזגן, המקרר והתנור יחד לא מגיעים לעוצמת צריכה הזו. בכל הנוגע לצריכה ממוצעת, לפי מחקר אירופאי שנעשה, רכב חשמלי צורך עד כשני שליש מצריכה ביתית שנתית ממוצעת!

הרגישות של הנושא עוצמת החשמל הובהרה, עכשיו בואו נגיע לכמה דרישות מינימליות בדרך להתקנה אשר עלינו לוודא שקיימות במהלך ההתקנה:

  1. חשמלאי מוסמך – הוא, ורק הוא, יכול להתקין עמדת טעינה לרכב חשמלי. אסור לאף אדם שאינו בעל תעודת חשמלאי להתעסק עם לוח החשמל שלכם. גם כאן יש מדרג סמכויות לחשמלאים ועוצמות של לוח חשמל אשר מותר להם לעבוד עליו.
  2. עמדה תקנית – חשוב לוודא כי העמדה שנמכרה לנו הינה תקנית ובטוחה. אם רכשתם עמדה שאינה מיבואן הרכב (אשר בודק את כל הפרמטרים החשובים), עליכם לוודא כי החברה אשר מכרה לכם עמדה עומדת בסטנדרטים, בתקנים ובתקנות הבטיחות להתקנה. ישנו תקן בינלאומי לעמדות טעינה -61851.
  3. הגנות על העמדה והלוח – יש מושג אשר קרוי "דליפת זרם". בעמדה עובר זרם חליפין (AC) והזרם מומר בתוך הרכב לזרם ישיר (DC) איתו אפשר להטעין את הסוללה, לעיתים אלה "דולפים" ועוברים בכיוון\תשתית בה הם לא צריכים להיות וזהו מצב מסוכן. ישנם שני פחתים (מפסקים) אשר מגנים בסיטואציה הזו:
    פחת A – מגן מפני דליפה של זרם AC.
    פחת B – מגן מפני זליגה של זרם DC.
    בעמדות מסויימות ישנה הגנה מובנית בעמדה מפני דליפת זרם DC ולכן לא דרושה התקנה חיצונית, אלו העמדות המתקדמות יותר.
    מעבר לכך יש להתקין מא"ז – מפסק אוטומטי זעיר. בא להגן מפני זרמי יתר, עומס יתר או קצר. יותקן בצד לוח החשמל. בלוחות גדולים יותר זה יקרא מאמ"ת.
    מנגנון ניתוק חירום – יש להתקין מפסק חשמל לניתוק מלא של החשמל לעמדה בעת הצורך. יכול להיות בקופסת "פקט" חיצונית לעמדה ובסמוך אליה, או מפסק מובנה בגוף העמדה לניתוק חירום. אם לוח החשמל או לוח משנה קרוב זה מספק.
  4. כבל מזין – כמובן מתייחס לכבל אשר מחבר את העמדה ללוח החשמל. עליו להיות מקובע (לקיר\לתקרה\חפור) ולא רופף ותלוי באוויר, עם שילוטים היכן שרלוונטי ודרוש. עובי הכבל צריך להיות מותאם לעוצמת העמדה ואורך הכבל, כאן תצטרכו לסמוך על החשמלאי שבחר עובי כבל מתאים. כבל דק מדי עלול לא לעמוד בעומס ולהתחמם יתר על המידה. על הכבל להיות רציף ובתוך התעלות הרצויות.
  5. תעודת אחריות – צריכה לכלול את העמדה ואת ההתקנה אשר ביצע החשמלאי. כמו כן אתם צריכים לקבל, עם דרישה, מסמך סיכום התקנה עליו חתום החשמלאי עם תוכן ההתקנה.

מעבר לכל אלה על ההתקנה להיות רציפה, אסתטית, על התוואי להיות הגיוני וללא אלתורים לא תקינים, אם יש חפירה אז בעומק הדרוש ולפי התקן, עמוד צריך להיות מקובע היטב לאדמה (יצוק) וכו'. זכרו כי מדובר בחשמל בעוצמה גבוהה, חיי אדם עלולים להיות בסכנה ולכן התייחסות מקסימלית וללא סיכונים.

קטגוריות
Articles

כמה זמן לוקח להטעין רכב חשמלי ?

כמה זמן לוקח להטעין רכב חשמלי?

כשחושבים על רכישת רכב חשמלי ועולות מיד שאלות כמו – כמה זמן לוקח להטעין את הרכב? איפה טוענים? מה זה טעינת DC ומה זה AC? מה זה כל כאב הראש הזה.

זה השלב שמתחילים לרוץ באוויר מושגים מקצועיים שרובנו לא מכירים. בכתבה הבאה נדבר על מונחים בסיסיים בטעינה, מהי טעינה מהירה ומהי איטית, מתי ואיפה נטעין לרוב, ומה צפוי לנו בעתיד (רמז – נטעין ללא מגע). בסוף נגלה שטעינת רכב אורכת לרוב כמה שניות.

כולם מרגישים מבולבלים, בהתחלה. ואז יורדים קצת לפרטים (ממש קצת) ומבינים שזה פשוט יותר משחשבו, וקל יותר. ואז מגלים כמה כסף חוסכים, וכמה זיהום מונעים ו…

ראשית נעשה סדר:

חזרנו לשאלה כמה זמן לוקח להטעין את הרכב – בכל הקשור לזמן טעינה כמובן שהתשובה מאוד מגוונת ולא חד משמעית, היא תלויה בתשתית, במטען, ברכב, בסוללה, כמה ריקה\מלאה הסוללה ועוד. אם נתחיל להיכנס לנוסחאות ונתונים "נאבד את הצפון", אפשר לעבור לסינית כי עבור רובנו זה אותו דבר. יחד עם זאת אפשר לקבוע דבר אחד – בכ-85% מהמקרים לוקח לנו כמה שניות להטעין את הרכב. איך כמה שניות? תיכף נגיע לזה.

בהנחה שאנחנו רוצים לדעת כמה זמן לוקח להטעין את הרכב מסוללה ריקה לחלוטין למלאה לחלוטין – כמה נתונים מאוד חשובים לזמן הטעינה.

  1. זרם החשמל הפנוי בלוח החשמל – במילים אחרות כמה אמפר (A) זמינים לנו לטובת הרכב?
  2. עוצמת המטען – מהי העוצמה המקסימלית שהמטען יודע לספק לרכב?
  3. עוצמת הטעינה המקסימלית ברכב – מהי העוצמה המקסימלית שהרכב יכול לקבל מהמטען?
  4. קיבולת הסוללה – מה נפח הסוללה (או במילים אחרות כמה "ליטרים" מכין "מיכל הדלק")?

 

טעינה ביתית

במרבית הרכבים הטעינה מוגבלת ולא כל הספק שיעביר המטען, הרכב יוכל לקבל. כלומר אנחנו תלויים גם בכמה נקבל מהמטען וגם כמה יודע הרכב לקבל. בבית אנחנו מטעינים בזרם חליפי (AC).

לדוגמא – אם ברכב יש סוללה בנפח 50KWh ומהירות הטעינה האפשרית שלי היא 10KWh אז נצליח להטעין את הרכב מ-0% ועד 100% ב-5 שעות. כאן נכנסים לתמונה פרמטרים רבים נוספים אשר רק יבלבלו אם נרחיב, ובמרבית הזמן הם לא רלוונטיים.

סיפור קצר – אתם מגיעים הביתה לקראת 18:00, מדמימים את המנוע, יוצאים מהרכב ומחברים את מחבר הטעינה לרכב, פעולה שאורכת כמה שניות. נכנסים הביתה וממשיכים בשגרת החיים. למחרת בבוקר מגיעים לרכב, מנתקים את מחבר הטעינה, עולים לרכב ונוסעים. התהליך של חיבור וניתוק ארך כמה שניות, כל היתר רעשי רקע. זהו תרחיש טעינה אשר יקרה למעלה מ-85% מהזמן עבור רובנו. אם הרכב סיים להטעין ב21:00 בערב או ב-03:00 לפנות בוקר, זה לא ממש מעניין אותנו, ואפילו בריא לסוללה (הטעינה האיטית).

כמה זמן לוקח לנו להטעין את הרכב? ב-85% מהמקרים כמה שניות…

למה נטעין לרוב בבית (או בעבודה)? תחשבו שיש לכם תחנת דלק בבית שעולה כ-55 אג' לכל ליטר, או תחנת דלק ציבורית שעולה 6 ₪ לליטר. איפה תעדיפו לתדלק?

 

טעינה ציבורית

בטעינה ציבורית לרוב נטעין בזרם ישיר (DC), אשר מטעין בקצבים גבוהים עד גבוהים מאוד. קצב הטעינה יהיה מהיר בטעינה עד 80% מקיבולת הסוללה, ומשם יטען לאט בכדי לאפשר קירור ולא ליצור נזק. בטעינת DC אם אין צורך מהותי ב-20% האחרונים עדיף לנתק את המטען ולהמשיך לנסוע, הטעינה משלב זה תהיה איטית והדבר גם בריא יותר לסוללה. טעינת DC נמצא לרוב בנקודות צפוניות ודרומיות בארץ, צירים ראשיים, תחנות דלק (שמבינות כי עידן הדלק באופן הדרגתי ואיטי ייגמר) וכו'.

 

מה צפוי לנו?

בעתיד לא נבצע כל פעולה בכדי להטעין. נחנה את הרכב, מקסימום נלחץ על כפתור באפליקציה והרכב יטען באופן אוטומטי ואלחוטי. המוצר עדיין בפיתוח אבל יגיע השלב שיהיה מסחרי ונפוץ מאוד.

סוג טעינה נוסף שנראה הוא תוך כדי תנועה. חברת אלקטריון הישראלית נמצאת בשלבי פיתול של כביש אשר מטעין את הרכב תוך כדי נסיעה, ואף ישנו פיילוט במקומות שונים בעולם, ובין היתר גם בתל אביב. כרגע מיועד לאוטובוסים.

סוללה שנטענת עד 80% תוך 5 דק' – גם כאן גאווה ישראלית, חברה בשם storeDot שכבר פיתחה אב טיפוס ותוך כמה שנים ככל הנראה תגיע להיתכנות מסחרית. אמנם נטעין לרוב בבית כי זה יותר זול ויעיל, אבל בנסיעות ארוכות ניכנס לתחנת טעינה ותוך 5 דק' נצא לדרך, בדיוק כמו תדלוק של היום.

דבר נוסף שאנחנו נראה הוא סוללות ניידות לחירום אשר יתנו לנו טווח ק"מ מסויים בכדי שנגיע לנקודות הטעינה הבאה (או הביתה) ואלה יהיו פזורות בנקודות רבות בזכות המבנה, יכולת הגמישות והניידות, והפתרון שהן נותנות.

קטגוריות
Articles

רכב חשמלי – מה טומן בחובו העתיד

רכב חשמלי – מה טומן בחובו העתיד

עד לפני שנים בודדות רכב חשמלי היה נראה כמו ניסיון ישן שלא צלח, ולא יצלח. כולנו מכירים את הסיפור הכואב של בטר פלייס ושי אגאסי, חלום שהתנפץ. היום כולנו כבר מבינים שזה חלק בלתי נפרד מהעתיד, וישנה סבירות מאוד גבוהה שבטווח שני העשורים הקרובים כולנו ננהג ברכבים חשמליים טהורים. מה זה אומר?

אחת לתקופה מאוד ארוכה אנחנו רואים שינוי מאסיבי של תנאי שוק, שינוי התנהגות צרכנית מקצה לקצה ועוד. דוגמא לכך ניתן לראות במהפכה התעשייתית, בתעופה, באינטרנט… שוק הרכב עומד בפני שינוי כזה ענק, הן בהיבט של רכב חשמלי והן בהיבט של רכב אוטונומי, שני השינויים האלה הם כנראה אחד. למה? כי בעתיד הלא רחוק גם פעולה הנהיגה וגם פעולת התדלוק, כלומר הטעינה, יהיו ממוחשבים ואוטומטיים. איך? עוד כמה שורות…

רכב חשמלי הוא מוצר נפוץ מאוד, ובחלק מהשווקים כבר הפך להיות בל נתח שוק מכירות גבוה יותר מבנזין, בעיקר מדינו צפון סקנדינביות. בנורבגיה למשל, ניתן לראות נתח שוק רכב חשמלי שעולה על 70% בשנת 2021. שוודיה קפצה מנתח שוק של 5% בשנת 2019 (רכישות רכבים חשמליים חדשים) לנתח שוק של 35% בשנת 2020, הולנד לא הרבה מאחור. יתר אירופה מתחילה להדביק פערים. ביקוש עצום כזה לרכב חשמלי מביא איתו כסף, הרבה כסף למחקר ופיתוח, ומיד אחר כך באים הפתרונות הממש מדליקים. רובן ככולן של הפתרונות באים להקל על טעינת רכבים חשמליים, בין אם אתם גרים בבית פרטי או אם נדרשת טעינת רכב חשמלי בבית משותף, הנה כמה פתרונות שיקלו עליכם בעתיד.

כולם מכירים את הסוללות הניידות אשר מצילות אותנו במספר הזדמנויות שונות כאשר אנחנו נתקעים בלי סוללה לנייד. תחשבו על אחת כזו לרכב. במקום לסחוב אותה עלינו היא תהיה פזורה ברחבי הארץ במקומות שונים כמו בתי קפה, תחנות עצירה וכו' ותאפשר לנו הטענה מהירה לרכב חשמלי במקומות בהם הצבת מטען לא תהיה אפשרית או כדאית. לא נטעין את הרכב לגמרי אבל מטרתה היא לתת לנו כמה עשרות ק"מ לחירום עד ליעד (תוך כדי קפה) ולא למלא לנו את הסוללה.

טעינה אלחוטית – מספר חברות בעולם במירוץ אחר המטען האלחוטי המסחרי הראשון. תדמיינו שאתם מגיעים הביתה בשעת ערב, נכנסים עם הרכב לחנייה, ותוך כדי שאתה במעלית או בכניסה לבית אתם לוחצים על כפתור באפליקציה כדי להתחיל להטעין את הרכב החשמלי שלכם. ללא מחברים, ללא כבלים. נשמע טוב? זה מעבר לפינה. מספר פיתוחים טוענים שהם ממש קרובים להשקה של גרסה שתהיה מסחרית (כלומר כדאית כלכלית) וגם "מבצעית". כנראה שבשלב ראשון הפתרון הזה יעלה לא מעט אבל בהמשך יהיה נגיש לכולנו, לא הרבה שונה מהדרך שעשה המטען האלחוטי של הסמארטפון.

אם בטעינה אלחוטית עסקינן, חברת אלקטריון הישראלית פיתחה טעינה אלחוטית מתחת לכביש. ננהג ברכב החשמלי שלנו (או שהוא ינהג לבד) והכביש יטעין אותנו. הפתרון בבסיסו דיי פשוט אך הדרך ליישומו קשה מאוד ועוברת דרך הרבה מכשולים ורגולציות. הם מבצעים כמה פיילוטים שונים במדינות שונות בעולם ובתוכם גם במדינתנו הקטנה (בתל אביב). בעשור הקרוב כנראה שהם כבר יתנו מענה לטעינת רכבים חשמליים על גבי הכביש, לפחות לתחבורה ציבורית.

חלקנו נרכוש רכבים חשמליים זולים בעלי טווח מאוד קצר, באופן יחסי לאחרות, ונידרש לאפשרות של טעינה מהירה, בדומה לתדלוק, כדי להמשיך הלאה. חברת STOREDOT פיתחה סוללה אשר נטענת מ-0% ועד 80% בתוך 5 דקות בלבד! לא רק סוללה של סמארטפון, סוללה של רכב! לחברה יש גיבוי פיננסי ענק ואפילו שיתוף פעולה עם נאסא במסגרתו שלחה סוללות לחלל לשימושים שונים. הסוללה מבוססת סיליקון ליתיום מה שהופך את ייצורה לגם זול יותר. טוב יותר וזול יותר, מה אפשר עוד לבקש??

אנחנו רגילים שרשמת החשמל מספקת אנרגיה ובכך דואגת לטעינת רכבים חשמליים, מה עם המצב ההפוך? יש מושג אשר נקרא V2G, כלומר רכב לרשת (Vehicle 2 Grid). מתייחס למצב בו הרכב מספק חשמל לרשת. תחשבו על 1,000 רכבים אשר נכנסים בערב הביתה, וברכב שלהם יש סוללה אשר אגורים בה 50 קילוואט (KW), תרחיש סביר לחלוטין. זהו מצב בו בשכונה אחת יש 50 מגהוואט (MW) אגורים ברכבים, הרכבים בהחלט יכולים לספק חשמל לשכונה עד אשר כולם ילכו לישון. בתרחיש כזה אותו שיא צריכה שאנחנו מכירים בערב פשוט נעלם, משתטח, ומתיישר עם הצריכה של 22:00 בה המערכת תתחיל לטעון חזרה את הרכבים. בהחלט תרחיש שכולם בוהים בו קדימה, ובונים עליו.