Dwukierunkowe ładowanie eTrucków: projekt badawczy SPIRIT-E kładzie podwaliny

Elektryczne ciężarówki mogą stać się aktywnym elementem systemu energetycznego. W procesie rozwoju rynku, łączność sieciowa, standardy i modele biznesowe są obecnie kluczowymi czynnikami sukcesu. W tym kontekście wykazano wykonalność: energia może być zwracana do lokalnych i publicznych sieci elektroenergetycznych z mocą do 350 kW. Obrót energią elektryczną z eTruckami został już pomyślnie przetestowany w środowisku testowym. Zarazem inteligentne wykorzystanie energii może obniżyć jej koszty średnio o dziesięć procent. Nastąpiła także dotąd pierwsza publiczna demonstracja zastosowań typu pojazd-pojazd, pojazd-lokacja i pojazd-sieć z wykorzystaniem elektrycznych ciężarówek akumulatorowych. Niemniej komercyjna opłacalność dwukierunkowego ładowania zależy od infrastruktury bazy i profili operacyjnych eTrucków.
W rzeczywistym ośrodku testowym w Ratyzbonie, ładowanie dwukierunkowe zostało przetestowane w firmie spedycyjnej Spedition Schmid.
Po trzech latach projekt badawczy SPIRIT-E, w który zaangażowane są firmy MAN Truck & Bus i TRATON R&D, zakończył się jednoznacznym rezultatem: ciężarówki elektryczne potrafią nie tylko ładować energię elektryczną. Mogą również magazynować energię i przesyłać ją z powrotem do sieci, co dodatkowo poprawia ekonomikę ich eksploatacji. Wyniki projektu zostały zaprezentowane publicznie 30 października 2026 roku
Pod przewodnictwem konsorcjum Politechniki Monachijskiej (TUM), ośmiu partnerów projektu zbadało dwukierunkowe ładowanie ciężarówek elektrycznych i przetestowało je w warunkach rzeczywistych w magazynie logistycznym Schmid w Ratyzbonie. W projekcie pokazano też, jak ciężarówki mogą uczestniczyć w obrocie energią elektryczną i wspierać operatorów sieci w stabilizacji sieci energetycznej. Jednocześnie zbadano warunki, w jakich technologia ta może stać się ekonomicznie opłacalna dla firm logistycznych, operatorów sieci i dostawców rozwiązań. Poza tym zidentyfikowano pozostałe wyzwania na drodze do gotowości rynkowej. Georg Grüneißl, Dyrektor ds. Strategii Produktowej w MAN Truck & Bus, stwierdził „Dzięki SPIRIT-E, MAN eTGX udowodnił, że może pełnić funkcję dwukierunkowego systemu magazynowania energii. Obecnie pracujemy nad wprowadzeniem tej funkcji do produkcji seryjnej. Równocześnie opracowujemy koncepcję konsultingową dla naszych klientów, która pomoże im w pełni wykorzystać potencjał tego mobilnego powerbanku”.
Technologia: od laboratorium do rzeczywistych operacji w bazie
W ramach projektu opracowano i przetestowano funkcje ładowania dwukierunkowego zarówno w pojeździe MAN eTGX, jak i w mobilnych i stacjonarnych systemach ładowania dostarczonych przez partnera projektu, firmę SBRS. W tym celu partnerzy skoordynowali interfejsy między autem, stacją ładowania, oprogramowaniem operatora ładowania, lokalnym systemem zarządzania energią, sprzedawcą energii elektrycznej i operatorem sieci. Dodatkowe rezultaty projektu obejmowały system rezerwacji stacji ładowania oraz oprogramowanie umożliwiające optymalne planowanie operacji ładowania eTruck w bazie.
Centralnym elementem projektu było wdrożenie normy ISO 15118-20 – międzynarodowej normy regulującej komunikację między pojazdami a infrastrukturą ładowania podczas operacji ładowania i rozładowywania. W warunkach rzeczywistych, TGX z bateriami o pojemności 480 kWh energii użytkowej dostarczał energię elektryczną z powrotem przez dwukierunkową stację ładowania prądem stałym o mocy do 350 kW zarówno do lokalnej sieci energetycznej bazy Schmid w Ratyzbonie (V2S = Vehicle-to-Site), jak i do publicznej sieci elektroenergetycznej (V2G = Vehicle-to-Grid). Z powodzeniem zademonstrowano również ładowanie innych pojazdów bezpośrednio z akumulatora pojazdu ciężarowego (V2V = Vehicle-to-Vehicle).
Rynki energii i usługi sieciowe: pierwsze procesy pomyślnie walidowane
W ramach projektu zbadano też, w jaki sposób akumulatory ciężarówek mogą uczestniczyć w rynkach energii. W środowisku testowym dostarczonym przez firmę programistyczną PowerBot symulowano scenariusze, w których eTruck kupuje energię elektryczną, gdy ceny są niskie, i sprzedaje ją, gdy są wysokie. Wykorzystując europejską platformę EQUIGY, dodatkowo w tym projekcie zademonstrowano, jak elektryczne ciężarówki mogą pomóc operatorom sieci energetycznych w równoważeniu wąskich gardeł w sieciach elektroenergetycznych. SPIRIT-E potwierdza zatem, że istnieją już techniczne podstawy do integracji elektrycznych ciężarówek jako elastycznych zasobów magazynowania energii z systemem energetycznym. W szczególności ładowanie w bazach staje się wysoce przewidywalne. Wraz z ciągłym wzrostem flot pojazdów elektrycznych, oferują więc one znaczny potencjał wspierania stabilności sieci.
Opłacalność ekonomiczna: nie automatyczna, ale obiecująca
To, czy ładowanie dwukierunkowe jest ekonomicznie atrakcyjne, zależy od szeregu czynników specyficznych dla użytkownika, w tym profili operacyjnych, rocznego przebiegu, czasu postoju, pojemności akumulatora, cen energii elektrycznej, opłat sieciowych, lokalnego wytwarzania energii, takiego jak systemy fotowoltaiczne, dostępnej przepustowości sieci oraz możliwości monetyzacji zmagazynowanej energii za pośrednictwem rynków energii elektrycznej lub usług sieciowych. Ładowanie dwukierunkowe jest szczególnie atrakcyjne dla ciężarówek elektrycznych z regularnym postojem w bazie i rocznym przebiegiem poniżej 100 000 kilometrów.

W szczególności zastosowania typu „pojazd-sieć” (ang. *vehicle-to-grid*) oferują znaczny potencjał oszczędności. Wewnętrzne obliczenia projektowe wskazują na średnie oszczędności rzędu dziesięciu procent, natomiast w optymalnych warunkach koszty energii mogą zostać obniżone nawet o 20 procent.
Co pozostaje potrzebne do upowszechnienia na rynku
Wyniki projektu pokazują, że główne przeszkody nie tkwią w technologii elektrycznych ciężarowek czy stacji ładowania. Aby rozwiązania te z powodzeniem przyjęły się na rynku, branża potrzebuje prostszych standardów elastycznego handlu energią elektryczną, silniejszej integracji cyfrowej między sektorem logistyki a sektorem energetycznym oraz budowania kompetencji wśród operatorów flot.
W skład konsorcjum SPIRIT-E weszło dziewięciu partnerów: Consolinno Energy, Fraunhofer IEE, Hubject, Research Center for Energy Economics (FfE), MAN Truck & Bus, TRATON R&D, Uniwersytet Techniczny w Monachium (lider konsorcjum), TenneT oraz SBRS. Projekt był finansowany przez niemieckie Federalne Ministerstwo Gospodarki i Energii (BMWi), zarządzany przez agencję projektową DLR (DLR Project Management Agency) oraz realizowany w okresie od sierpnia 2023 roku do października 2026 roku.

Tekst: Jarosław Brach

Zdjęcia: Producent