Primele automobile pentru faza-pilot dedicată clienţilor au fost predate utilizatorilor la BMW Welt la începutul lunii iulie. 20 de clienţi deţin automobile BMW i3 echipate cu noua tehnologie, iar alte 30 urmează să fie livrate utilizatorilor business în următoarele săptămâni.

Proiectul de cercetare al consorţiului „Managementul Încărcării Bidirecţionale – BCM”, lansat în mai 2019, reuneşte companii şi instituţii din domeniile auto, infrastructură de încărcare, energie şi ştiinţific. Ei s-au reunit pentru a dezvolta soluţii tehnologice pentru a face mobilitatea electrică mai accesibilă şi mai ieftină pentru utilizatori, cu emisii chiar mai mici.

Prin adoptarea unei abordări holistice, proiectul îşi propune să interconecteze automobilele, infrastructura de încărcare şi reţelele electrice pentru prima dată într-un mod care facilitează utilizarea energiei regenerabile şi, în acelaşi timp, creşte fiabilitatea alimentării cu energie electrică. Proiectul de cercetare se va desfăşura timp de trei ani sub egida Centrului Aerospaţial German şi cu finanţare din partea Ministerului Federal German pentru Afaceri Economice şi Energie.

Începerea testării în condiţii de zi cu zi

Pe lângă încărcarea de la un panou (wallbox) compatibile, automobilele electrice vor avea şi capacitatea de a inversa procesul şi de a realimenta reţeaua cu energie electrică. Acest lucru va transforma în mod eficient bateriile automobilelor electrice în dispozitive mobile de stocare a energiei. Integrarea unui număr cât mai mare de automobile electrice în reţeaua electrică în acest mod necesită numeroase inovaţii în ceea ce priveşte tehnologia automobilelor, hardware-ul de încărcare, gestionarea încărcării, interfeţele de comunicare cu părţile interesate din sectorul energetic şi parametrii legali.

Realizarea acestor progrese este misiunea proiectului de cercetare în care BMW Group acţionează ca lider al consorţiului. Proiectului i se alătură KOSTAL Industrie Elektrik GmbH (dezvoltarea hardware-ului de încărcare), KEO GmbH (furnizor de software pentru conectarea sistemelor clienţilor cu furnizorii de energie), operatorul reţelei de transport TenneT şi operatorul reţelei de distribuţie Bayernwerk Netz GmbH (ambele servicii de sistem energetic), Institutul de Cercetare pentru Energie şi Asociaţia de Cercetare pentru Energie e.V. (atât cercetarea FfE asupra efectelor asupra sistemului şi a reţelei energetice, cât şi evaluarea datelor de măsurare), Institutul de Tehnologie Karlsruhe (KIT; cercetarea repercusiunilor asupra pieţei de energie electrică şi a reţelei) şi Universitatea din Passau (cercetarea utilizatorilor).

Clienţii-pilot vor fi primii care vor beneficia de acest nou pachet tehnologic. Acesta constă în esenţă din tehnologia pentru automobile şi backend (BMW), staţia de încărcare (wallbox) inteligentă (KOSTAL) şi reţeaua pentru interconectarea automobilului electric, a panoului (wallbox) şi a instalaţiei electrice din clădirea clientului cu reţeaua electrică (Bayernwerk, KEO şi TenneT). Primul beneficiu al proiectului, resimţit în mod direct clienţii, va fi maximizarea energiei generate de propriul sistem fotovoltaic în modelul de consum, rezultând o reducere considerabilă a costurilor cu energia electrică.

Acest lucru va fi completat într-o a doua etapă de funcţionalitatea automobil-reţea „Vehicle to Grid” (V2G), ceea ce înseamnă că clienţii se vor angaja în noi modele de afaceri pentru tranzacţionarea energiei şi stabilizarea reţelei electrice. Etapa a treia va extinde procesul pentru clienţii cu flote de automobile electrice, care îşi vor folosi automobilele ca dispozitive de stocare pe termen scurt pentru a elimina vârfurile din consumul de energie în ciclul zilnic de încărcare.

Misiunea de armonizare a interacţiunii dintre componentele individuale şi standardele de comunicare existente şi viitoare – pentru a asigura o funcţionare generală perfectă – s-a dovedit a fi principala provocare tehnică la conceperea acestui pachet. Metodele şi procesele de dezvoltare a automobilelor construite de BMW Group şi angajamentul neclintit al tuturor partenerilor de proiect au permis integrarea cu succes a unui astfel de sistem complex cu mai multe părţi interesate, inclusiv testarea şi validarea.

Faza de testare pentru clienţii B2B prin intermediul Alphabet

Primii clienţi B2B sunt, de asemenea, printre utilizatorii de testare pentru faza-pilot. Aceştia au fost înrolaţi pentru proiect cu asistenţa Alphabet Fuhrparkmanagement GmbH, o subsidiară deţinută integral de BMW Group. Alphabet îi ajută pe clienţi să-şi electrizeze flotele de automobile din 2013. Compania foloseşte soluţia sa completă de mobilitate electrică AlphaElectric pentru a oferi asistenţă clienţilor pe parcursul întregului proces de electrificare – de la analiza nevoilor şi crearea unui model adecvat de strategie, până la implementarea soluţiilor de încărcare şi opţiuni inteligente de facturare. Portofoliul de servicii include, de asemenea, consilierea suplimentară cu privire la modul de elaborare a unei politici eCar adecvate, de exemplu, sau gestionarea optimă a încărcării şi sarcinii. În plus, clienţii pot închiria şi soluţii de încărcare prin Alphabet.

Extinderea mobilităţii electrice îmbunătăţeşte fiabilitatea sursei de alimentare

Pe măsură ce numărul automobilelor electrice pe drumurile noastre continuă să crească, cantitatea de energie electrică necesară va creşte pe termen lung. În acelaşi timp, va fi o nevoie tot mai mare de a controla în mod inteligent fluxurile de energie, deoarece aceasta este singura modalitate de utilizare optimă a energiei electrice din surse regenerabile.

Ca răspuns la această provocare, BMW Group colaborează cu operatorul de reţea electrică TenneT pentru a dezvolta o soluţie inovatoare ca parte a unui proiect pregătitor în Germania, care permite ca strategia de încărcare a automobilelor electrice să ia în considerare programul de mobilitate al clientului, disponibilitatea energiei verzi şi sarcina curentă pe reţeaua electrică. Informaţiile necesare pentru reţeaua locală sunt furnizate de Bayernwerk şi KEO.

În practică, acest lucru înseamnă că automobilele conectate îşi pot suspenda şi ulterior relua încărcarea atunci când sunt solicitate de semnale de la operatorul reţelei de distribuţie sau transport. Tehnologia de încărcare bidirecţională (pentru întoarcerea energiei în reţea) explorată acum ar putea duce la beneficii şi mai mari. Aceasta permite automobilelor electrice care sunt conectate la o staţie de încărcare sau la un panou (wallbox) să fie utilizate ca dispozitive mobile, flexibile de stocare a energiei.

În perioadele cu o cerere deosebit de mare de energie electrică, aceste automobile pot alimenta energie suplimentară în reţea, în timp ce bateriile lor de înaltă tensiune sunt încărcate în principal în momentele în care este disponibilă energie electrică din surse regenerabile sau cererea generală este mai mică. Energia stocată poate fi utilizată, la rândul său, exact atunci când este necesar, fie pentru condus electric, fie pentru creşterea capacităţii reţelei electrice.

Încărcarea bidirecţională ajută la revoluţia energetică

Pe lângă îmbunătăţirea fiabilităţii alimentării cu energie, integrarea controlată inteligent a automobilelor electrice în reţeaua electrică poate creşte şi mai mult proporţia de energie regenerabilă în consumul total de energie electrică din Germania. Prin utilizarea capacităţilor de stocare puse la dispoziţie în bateriile de înaltă tensiune ale automobilelor electrificate, oferta şi cererea de energie verde pot fi conciliate mai eficient.

În acest fel, bateriile din automobilele electrice pot fi utilizate pentru a absorbi în mod eficient vârfurile din generarea de energie eoliană şi solară, de exemplu, şi apoi pentru a elibera din nou energia regenerabilă stocată în momente de producţie redusă de energie regenerabilă (noaptea, pe vreme liniştită, de exemplu) – totodată luând mereu în considerare cerinţele de condus ale clientului. Acest lucru poate reduce necesitatea creşterii producţiei de energie electrică la centralele cu combustibili fosili şi creşterea emisiilor acestora în astfel de perioade, adăugând o dimensiune suplimentară rolului mobilităţii electrice ca element intrinsec al revoluţiei energetice. Dezvoltarea continuă contribuie la scăderea emisiilor de CO2 atât din surse legate de mobilitate, cât şi atunci când se generează electricitate.

Abordare holistică

Nimeni altcineva în afara proiectului BCM nu a adoptat o abordare atât de cuprinzătoare. Toate elementele şi variabilele relevante pentru funcţionarea normală în reţetea sunt luate în considerare dintr-o perspectivă holistică şi aliniate. Aceasta înseamnă interacţiunea dintre hardware-ul de încărcare din automobil şi cel de la punctul de încărcare, serviciile digitale corespunzătoare, plus rolul reţelelor la toate nivelurile.

Condiţiile-cadru de reglementare şi smart meter gateway ca o componentă nouă la conexiunea la reţea asigură o comunicare sigură între furnizorii de energie şi automobilele electrice.

Parametrii legali şi de reglementare vor fi evaluaţi şi ei în timpul fazei-pilot. În ceea ce priveşte utilizarea internă a gestionării încărcării bidirecţionale de către clienţi („vehicle to home” sau V2H), partenerii proiectului au lansat un document de poziţie iniţială care arată că V2H este deja permis de legislaţia germană actuală.

Acum se efectuează analize ale utilizărilor potenţiale orientate către reţea şi piaţă în cadrul de reglementare actual.

Accent pe valoarea pentru client

Universitatea din Passau (cercetarea utilizatorilor), Institutul de Cercetare pentru Energie (FfE) şi Asociaţia de Cercetare pentru Energie (ambele analize ale sistemului energetic) şi Institutul de Tehnologie Karlsruhe (KIT; cercetarea pieţei energiei electrice şi a repercusiunilor asupra reţelei) evaluează beneficiile financiare şi ecologice pentru clienţi alături de uşurinţa în utilizare în situaţiile de alimentare bidirecţională specifice.

Bayernwerk şi BMW folosesc în acest scop standardul EEBUS stabilit la nivel internaţional. KEO GmbH a pus în aplicare implementarea tehnică a conexiunii de comunicare a reţelei de acasă a clienţilor prin smart meter gateway la alimentarea cu energie. Proiectul BDL oferă impulsuri importante pentru digitalizarea tranziţiei energetice şi arată posibilităţi pentru implementarea practică a întrebărilor actuale de reglementare.

FfE are o contribuţie specială sub forma „proiectului comun FfE”, care implică, de asemenea, următoarele părţi interesate din sectorul energetic şi din industrie implicate în proiectul de cercetare: Bayernwerk AG, IAV GmbH, illwerke vkw AG, E.ON Group Innovation GmbH, LEW Verteilnetz GmbH, rhenag Rheinische Energie AG, Stadtwerke München GmbH, SOLARWATT GmbH, TransnetBW GmbH, Uniper SE, Viessmann Werke GmbH & Co. KG. Prin urmare, experienţele pot fi împărtăşite, activitatea de standardizare accelerată, iar soluţiile concepute care sunt larg acceptate.

Acest lucru va crea o platformă pentru implementarea ulterioară a tehnologiei în masă şi astfel va integra mobilitatea electrică în reţeaua electrică a Germaniei.

Pentru BMW Group este clar că urmarea unei abordări holistice şi concentrarea către beneficii pentru client sunt factori importanţi de succes pentru viitorul mobilităţii individuale.

„Datorită competenţei noastre în dezvoltarea tehnologiei de încărcare pentru automobile electrice, oferim şi suport pentru soluţii tehnologice inovatoare precum încărcarea bidirecţională”, declară Frank Weber, membru al Consiliului de Administraţie al BMW AG, responsabil pentru dezvoltare. „Acest lucru face ca automobilele electrice să facă parte dintr-un sistem enorm de stocare a energiei şi le permite să joace un rol-cheie în revoluţia energetică. Să contiuăm a fi lideri în extinderea pe scară largă a mobilităţii electrice este de o importanţă fundamentală pentru noi la BMW Group. Punând la dispoziţie capacităţi uriaşe de stocare prin flotele de automobile electrice, încărcarea bidirecţională ar putea fi un factor important pentru a pune capăt în cele din urmă dependenţei noastre de combustibilii fosili.”

Ofensivă electrică în plină desfăşurare

Datorită arhitecturilor inteligente de automobile şi unei reţele de producţie extrem de flexibile, BMW Group va avea în jur de 12 modele complet electrice încă din 2023. Pe lângă modelele BMW i3, MINI Cooper SE şi BMW iX3 deja existente pe piaţă, doi factori-cheie ai inovaţiei vor fi scoşi în evidenţă anul acesta sub forma BMW iX şi BMW i4 – în fapt, BMW i4 îşi face debutul cu trei luni mai devreme decât era planificat iniţial.

Versiunile complet electrice ale modelelor de mare volum BMW Seria 5 şi BMW X1 vor debuta în următorii câţiva ani. Acestora li se va alătura o variantă BMW Seria 7 complet electrică, o versiune electrică a următorului MINI Countryman şi alte modele. Prin urmare, până în 2023, BMW Group va avea cel puţin un model complet electric pe şosea în aproximativ 90% din segmentele sale actuale de piaţă.

BMW Group va creşte vânzările de modele electrice cu o medie semnificativ mai mare de 50% pe an, de acum până în 2025 – ceea ce înseamnă că vânzările vor creşte de peste 10 ori faţă de 2020. Compania va livra clienţilor un total de aproximativ două milioane de automobile complet electrice până la sfârşitul anului 2025.

Pe baza previziunilor actuale de piaţă, BMW Group se aşteaptă ca automobilele electrice să reprezinte cel puţin 50% din vânzările sale globale în 2030. Astfel, compania va livra un număr de aproximativ 10 milioane de automobile complet electrice în următorii aproximativ 10 ani. Prin urmare, strategia BMW Group este pe cale să îndeplinească obiectivele ambiţioase ale UE de reducere a emisiilor de carbon pentru 2025 şi 2030.