Store lynlader-batterier, der kan udnyttes af Energinet og lokale elnetselskaber
Artiklen har været bragt i HVAC Magasinet nr. 8, 2024 og kan læses uden illustrationer herunder
(Læs originalartiklen her)
Af Jørgen Gullev, civilingeniør
Af en undersøgelse offentliggjort af det statslige selskab Energinet, der er ansvarlig for forsyningssikkerheden fra det danske elnet, fremgår, at uden en massiv udbygning af elnettet vil store dele af Danmark få elforsyningsproblemer i de kommende år som følge af den omfattende elektrificering af blandt andet trafik og opvarmning.
Allerede i dag kan det rundt omkring i lokalområder i Danmark være en udfordring, ikke mindst hvad angår det stigende antal opstillede ladestandere og hjemmeopladere til elbiler, at den nødvendige elnetkapacitet er til rådighed, specielt i elforsyningens spidsbelastningsperioder.
Det danske marked for elbiler, der i 2019 omfattede omkring 10 elbilmodeller, var ved udgangen af 2023 steget til omkring 70 forskellige elbilmodeller.
Som følge heraf er antallet af offentlige ladestandere det seneste år ifølge Mobility Denmark vokset med cirka 85 procent. I foråret var der således omkring 22.000 offentlige ladestandere mod cirka 12.000 på samme tidspunkt i 2023.
I løbet af det seneste år (2023-24) er andelen af danskere, der har en elbil, fordoblet.
Sideløbende hermed stiger presset selvsagt på elnettet som følge af det forøgede antal ladestandere og en overraskende stor stigning i store ladestationer med et større antal lynladere til opladning af de mange elbilbatterier.
Etablering af ladestationer med mange lynladere sker af hensyn til deres belastning af elnettet kun på steder, der rent geografisk er i umiddelbar nærhed af eksisterende lokale højspændingsanlæg.
De såkaldte ellavspændingsanlæg, der forsyner almindelige boligområder, kan ikke klare den større elbelastning fra en lynlader.
Som det fremgår af nedenstående, er det netop dette problem med den begrænsede placering af lynladere i relation til elnettets ydeevne, som den danske virksomhed Nerve Smart Systems har en løsning på.
Lynlader i lokalt elnet
Med en nyudviklet batteriteknologi og i et efterfølgende samarbejde med Danmarks Tekniske Universitet (DTU) har firmaet Nerve Smart Systems med CEO Jesper Boie Rasmussen udviklet en speciel lynlader til elbiler, der kan opstilles og tilsluttes det lokale elnet overalt i Danmark.
Den nyudviklede elbil-lynlader, der er en kombination af en lynladerdel og et relativt stort indbygget batteri, muliggør – foruden at oplade elbilbatterier på rekordtid – at den kan opstilles mange steder i Danmark, uden at det almindelige lokale elnet overbelastes.
Tværtimod kan de nye lynladere faktisk – på basis af netop den elenergi, der er i ladestandernes indbyggede store batteri – bidrage til at afhjælpe lokale elnets forekommende forsynings- og nødvendige udbygningsproblemer i elbelastningssituationer, der ville kunne medføre overbelastning af de pågældende lokale elnet og dermed udkobling af elforsyningen til mange almindelige elforbrugere.
Samtidig har de omhandlede lynladere den fordel, at lynladning med lagret el fra batteriet – på tidspunkter, hvor den lokale elpris ellers er høj – kan ske til en for elbilejeren fordelagtig reduceret elpris.
Lynladerne, der således er i stand til at hjælpe elnettet i situationer, hvor det er hårdt belastet, og som omtalt yderligere kan lade elbiler til en lavere elpris end en ellers aktuel højere elpris i de forskellige lokalområder, er blevet gennemtestet af DTU-forskere.
Virksomheden Nerve Smart Systems har ifølge en meddelelse udsendt fra DTU den 17. maj 2024 udviklet den specielle teknologi, der på grund af det indbyggede batteri muliggør, at man rent elforsyningsmæssigt stort set kan opstille deres lynladere overalt i Danmark, uden at lynladeren overbelaster det lokale elnet.
Opladning af lynladerens store batteri sker fortrinsvist til den stærkt reducerede elpris om natten.
DTU-godkendelse
Lynladeren fra Nerve Smart Systems er godkendt af DTU’s eksperimentelle energilaboratorium Power Lab DK.
Sektionsleder og lektor ved DTU, Mattia Marinelli, har medvirket til, at Energinet, der ejer det danske elnet, har godkendt, at Nerve Smart Systems lynlader blandt andet – som ovenfor omtalt – kan tilsluttes det offentlige lokale elnet og afhjælpe elbelastningssituationer, hvor et lokalt elnet har behov for kortvarigt at få tilført elenergi.
Unik batteriteknologi
Nerve Smart Systems patenterede batteriteknologi, Never Switch, muliggør, at denne lynladertype – som den eneste på markedet – kan oplade en elbil direkte fra lynladerens store batteri.
Normalt, dvs. ved ladning fra alle andre lynladertyper, er der behov for, at der i lynladerne er installeret en fordyrende elektronik mellem lynladerens store batteri og en ladende elbils batterisystem.
Uafhængig af aktuel elpris
For elbilejere er det en stor fordel, at på tidspunkter af dagen, hvor elprisen ellers er høj, kan lynopladning af elbilbatterier ske udelukkende fra det indbyggede batteri i Nerve Smart Systems lynlader, dvs. til en kWh-pris helt uafhængig af en forekommende aktuel høj lokal elpris. Dette forhold er selvsagt væsentligt for elbilejere.
Presset på elnettets stabile ydeevne er – ikke mindst i de senere år – vokset, blandt andet som følge af, at den tidligere stabile elproduktion fra traditionelle kraftværker i flere områder er erstattet med en til tider varierende elproduktion fra vindmøller og solceller, hvilket kan give variationer i den lokale elforsyning.
Her vil netop den relativt store batterikapacitet i de her omtalte lokalt opstillede lynladestandere fra Nerve Smart Systems komme ind som betydningsfulde – men selvsagt med en tidsmæssig begrænsning – supplerende lokale “elleverandører” for et lokalt elnetselskab, der har aktuelle kortvarige forsyningsproblemer.
De her omtalte patenterede specielle lynladestanderes indbyggede batteri kan således udnyttes af lokale elnetselskaber ved fra tid til anden at træde i stedet for en ellers nødvendig – men omkostningstung – udbygning og opgradering af et eksisterende lokalt elforsyningsnet.
Den nødvendige opladning af lynladernes batteri sker selvsagt på tidspunkter af døgnet, blandt andet om natten, hvor den lokale elpris i lynladerens opstillingsområde er lavest mulig.
Lynladeren fra Nerve Smart Systems er færdigudviklet og gennemtestet på DTU. Den er ude hos de første kunder med ladestationer, herunder energiselskabet OK.
OK har åbnet lademulighed fra sine to første større lynladere i Vojens og i Ikast og inden for det kommende år vil selskabet åbne 30-40 lynladestationer.
Circle K
En anden lynlader, der også – som omtalt i El + Energi marts 2023 – kan bidrage til stabilisering af den lokale elforsyning, er det amerikanske teknologiselskab Nuvves lynlader, der gennem et samarbejde med Circle K installeres i Danmark og Norge.
Circle K er en kæde af fødevarebutikker og tankstationer, som drives af det canadiske Alimentation Couche – Tard, der blandt andet er i gang med en massiv udrulning af tankstationer – herunder installation af lynladere til elbiler, foto 1.
Lynladning opnås – som ovenfor omtalt vedrørende Nerve Smart Systems lynlader til elbiler – ved en afladning af et stort batteri med en effekt på op til 300 kW indbygget i lynladestanderen.
Ved den høje elladeeffekt vil opladning af et elbilbatteri kunne ske op til 10 gange så hurtigt som opladning af elbilen ved en almindelig ladestander, foto 2.
Ifølge Circle K er deres ambition, at der i Danmark vil være opstillet mindst 1.300 af deres lynladere inden 2030.
Lynladere i Danmark
Mange steder i Danmark – i umiddelbar nærhed af eksisterende højspændingsanlæg som følge af det forøgede effektbehov – er der i de seneste år etableret et større antal lynladestationer til opladning af elbiler.
Lynladere har som ovenfor anført en effekt på op til 300 kW, og på de overdækkede ladepladser er der i flere tilfælde installeret solceller på taget, der kan bidrage til lynladerbatteriernes opladning.
Eksempelvis står energiselskabet Ewii ved Københavns Lufthavn for et anlæg med 16 lynladepladser, og elselskabet Clever har åbnet et stort ladeanlæg med 16 udtag ved Ringsted, og i Maribo har Clever indviet Lollands største ladepark med 18 ladepladser.
Der etableres simpelthen lynladeparker overalt i Danmark.
Eksempelvis åbnede holdingselskabet Norlys i april i Drejebænken, der er et erhvervsområde i Odense, den første af sine i alt 15 planlagte lynladeparker i Danmark, foto 3.
