Elektromobilita. Pre časť populácie nadávka spojená s predstavou bazéna s tabuľkou „Močiť dovolené len tomto kúte“, pre niekoho budúcnosť s čistejším vzduchom, zelenšou trávou, vysmiatymi rodinami tešiacimi sa na svetlé zajtrajšky. Na jednej strane váh ťažké a drahé autá s kopou bateriek ktoré treba dlho nabíjať a do ktorých ťažké kovy ťažia deti v Afrike, na strane druhej ticho v kabíne, „zátah vodspoda pyčo“ a nulové lokálne emisie. Poďme sa spolu zamyslieť nad tým, čo by sa stalo v prípade, ak by sa lusknutím prsta všetky osobné autá na Slovensku zmenili na elektromobily. Čo by na to povedali naše elektrárne (servus Spiro ) a prenosová sústava.
Podľa oficiálnych zdrojov sme k 31.12.2020 mali na Slovensku 3,349,794 rôznych presúvadiel, z toho 155 tisíc motoriek, 340 tisíc nákladiakov a k nim 311 tisíc prívesov, 60 tisíc traktorov, 37 tisíc špeciálnych vozidiel, 8 tisíc autobusov a 2,439,986 osobných vozidiel. Presné súčty nepresných čísel a.k.a. štatistika teda tvrdí, že na dvoch Slovákov tu máme necelé jedno osobné auto. Nepodarilo sa mi dopátrať, koľko také priemerné auto na Slovensku najazdí, z prsta som si vycucal 15 tisíc kilometrov, niekde ujco v klobúku najazdí pár tisíc kilometrov do kostola, niekde kapitán natočí 70 tisíc behaním po okrese, tých 15k je hádam taký rozumný stred v predkoronovom období. Ak to predelíme počtom dní v roku vyjde nám priemerný denný nájazd 41 km.
Spravme teda to povestné „lusk“ a všetky osobné autá na Slovensku zmeňme na elektromobily. Máme si vôbec z čoho vybrať? Jeden starší článok tvrdí, že v 2019 sme mali na výber z 88 rôznych kombinácií čisto elektrického auta/výkonu/bateriek, Americká EPA ich má v hľadáčiku zhruba 250, od základnej Tesly model 3 so spotrebou 15 kWh/100 km, až po Porsche Taycan Turbo S so spotrebou 31 kWh / 100 km. Priemer spotreby mi vyšiel medzi 20-21 kWh / 100 km. Ak by sme s tým priemerným autom prešli denne tých priemerných 41km tak na dobitie bateriek potrebujeme zhruba 10 kWh (8,6 +- 15% straty pri nabíjaní a v prenosovej sústave) resp. 3,650 kWh ročne. Akú máme ročnú spotrebu elektriny na domácnosť? 1,000 kWh? 5,000 kWh? Západoslovenská distribučná tvrdí, že taká menšia domácnosť s tarifou D1 v 2018 spotrebovala priemerne 823 kWh, tá v najvyššej tarife D5 priemerne 8,923 kWh. Pre niekoho teda môže prechod na elektromobil znamenať nárast v spotrebe elektriny o 440% a presun do tarify D3-D4, pre niekoho to bude len o 40% a posunúť sa už nemá kam (teoreticky, tarify by sa určite menili).
Jeden elektromobil je možno kvapkou v mori, tak pusťme na cesty aj zvyšných 2.4 milióna áut. 10 kWh x 2.4 milióna nám spraví dennú spotrebu energie 24,000,000 kWh, čo je to isté ako 24,000 MWh alebo 24 GWh denne, a teda 8,760 GWh ročne. Podľa SEPS sme v roku 2019 na Slovensku vyrobili 28,610 GWh a spotrebovali 30,309 GWh elektrickej energie (a ten rozdiel „doviezli“), na nabíjanie áut by sme teda potrebovali vygenerovať o 30,6 % viac energie ako produkujeme teraz, stále zhruba o 4,500 GWh viac ako sme vyprodukovali v našom najproduktívnejšom roku 2002:
Možno si poviete, Spirovi o chvíľu dostavajú 3 a 4 blok v Mochovciach, dupne na to a bude vymaľované. Oba bloky spolu budú schopné dodávať do siete 1,000 MW, ročne teda vyprodukujú 8,760 GWh a spotrebu áut máme presne pokrytú. No keďže spolu s dostavbou Mochoviec utlmíme ťažbu uhlia a následne vypneme nejaké uhoľné elektrárne budeme nútení zasa nejakú energiu navyše doviezť.
Z čoho a ako vlastne na Slovensku tú elektrinu vyrábame? Niečo málo napovie ročenka SEPSu. Jadrové elektrárne nám idú stále na plný plyn, vodné a ostatné zdroje držia niveau stable, niečo stabilne dovážame a k tomu kúrime v tepelných elektrárňach. Takto v noci medzi 23 večer a 6 ráno máme elektriny prebytok (hoci stále dovážame) a preto si časť uložíme prečerpaním vody na prečerpávacích vodných elektrárňach naspať do zásobníkov, aby sme to neskôr cez deň (6-12 a 16-20) použili na dorovnanie siete, cez deň trošku prisvieti slnko (na grafe je zobrazený január, tak je ho málo), ale gro roboty na vyvážení dopytu cez pracovnú dobu regulujú elektrárne tepelné, ktoré po príchode ľudí do fabrík prikúria a večer po ôsmej, keď deti zaľahnú spať a jfo prestane lopatovať, zasa trošku uberú plyn.
A tá spotreba nám takto nekolíše len v priebehu dňa, ale aj v priebehu roka, v zime sa elektrinou kúri a svieti, v lete sú dovolenky, celozávodné odstávky, štátne sviatky, beží klíma v office. Ten rozdiel medzi maximom a minimom aktuálnej spotreby kolíše až o 2 GW (v podstate o celý výkon jadrových elektrární aktuálne v prevádzke). Ak teda nechceme preťažovať sieť tým, že hneď po príchode do práce alebo po príchode domov ešte pripojíme autá na nabíjačky, dáva zmysel dovoliť autám nabíjať sa primárne medzi 22 večer a 6 ráno, aby sme ten nočný pokles spotreby v sieti efektívne využili a nevyrábali ešte väčší rozdiel medzi dennou špičkou a nočným útlmom, ktorý by bolo nutné pokrývať rozbiehaním a zastavovaním nejakého rýchlo reagujúceho druhu elektrárne.
Výroba a spotreba elektriny sú ako dve spojené nádoby, všetko čo sa vyrobí sa musí v rovnakom čase spotrebovať (alebo niekam uložiť na neskôr) a zároveň celá spotreba musí byť v reálnom čase pokrytá výrobou, hocaký stroj bez primeranej dodávky energie proste nebude fungovať tak ako má. Ak máme energie priveľa dá sa s tým zvyčajne niečo rýchlo spraviť, buď rýchlo nahodiť prečerpávacie elektrárne a tú energiu si uložiť vo forme vody v zásobníku, alebo zapojiť do siete nejaké batérie a tie priebežne nabiť. Horšie je to v prípade ak je energie nedostatok a tú potrebujeme rýchlo dodať, vtedy ostáva len poriadne zakúriť a pustiť viac vody dole Váhom a Dunajom. Keďže je káblami spojená celá Európa nestačí udržiavať pri živote vlastnú záhradku, ale kooperovať musia všetci. Ak niekto alebo niečo pri kooperácii zlyhá hrozí tzv. blackout. Ten posledný klopal na dvere začiatkom januára 2021 keď sa musela odpojiť severozápadná časť Európy od tej juhovýchodnej, časti Talianska a Francúzska boli nútené odstaviť fabriky aby predišli poškodeniu strojov. Za všetkým bol krátkodobý „spike“ vo frekvencii siete, keď klasických 50 Hz v severozápadnej časti pokleslo o 0,25 Hz a zároveň na juhovýchode vyskočilo o 0,6 Hz. Našťastie sa to energetikom v rámci nejakej hodinky a pol poradilo dostať pod kontrolu a nezhasla nám celá Európa:
Pridruženým problémom elektromobility môžu byť aj lokálne rozvodné siete, ktoré tiež nie sú úplne pripravené na nárazový nárast spotreby. Taká Eurovea v Bratislave má aktuálne 2,000 parkovacích miest a pred Vianocami je tam problém nejaké voľné miesto nájsť. Ak by malo mať každé miesto zapichnutú len 2 kW nabíjačku (spotreba varnej kanvice) máme tu nárazovú spotrebu 4 MW, bežnej Tesle by na takejto nabíjačke trvalo plné nabitie bateriek zhruba 2 dni a za hodinu na takomto kábli navýšime dojazd o 8 km. Pre porovnanie 4,26 MW je celkový inštalovaný výkon mestského osvetlenia v Bratislave. Ako by lokálne rozvody zvládli v rámci Bratislavy zapojenie ďalších 100,000 áut, alebo lokálne väčší počet 50-100 kW nabíjačiek, to sa asi dozvieme o pár rokov.
Sme teda schopní zo dňa na deň naskočiť do elektromobilov? Ak rozbehneme Mochovce tak by to možno aj šlo, hoci sme vo výpočte nevzali do úvahy elektrifikáciu ostatných vozidiel. Zatiaľ nám EU benzín a naftu nezakázala a stále je efektívnejšie tie aktuálne „špinavé“ autá dojazdiť ako ich zahodiť a vyrobiť nové. Podľa všetkého si teda benzín a naftu ešte pár rokov užijeme, ale príde ten čas, keď sa budú v krčme štamgasti chváliť spotrebou s číslom 15, a nie s číslom 4..
https://www.seas.sk/energetika-na-slovensku/
https://www.sepsas.sk/Vyroba_Spotreba.asp?kod=568
https://www.sepsas.sk/OdborUkazovatele.asp?kod=19
https://www.sepsas.sk/UdajePrevadzkaDenne.asp?Kod=416
https://www.sepsas.sk/PrenesenaElektrina.asp?kod=537
https://www.sepsas.sk/Rocenka.asp?kod=496
https://www.minv.sk/?celkovy-pocet-evidovanych-vozidiel-v-sr
https://techbox.dennikn.sk/temy/88-elektromobilov-a-ich-spotreba-dojazd-a-ceny-podla-metodiky-epa/
https://www.vyhodnaenergia.sk/blog/126/elektrina/priemerna-spotreba-elektriny-v-domacnosti
