Damit die Ladegeräte für Elektrofahrzeuge schnell funktionieren, müssen sie ausgeschaltet werden

Von Billy Ludt | 16. März 2023

Die Nachfrage nach der Elektrifizierung des Transits ist höher als je zuvor, doch der Prozess zur Anbindung der notwendigen Energieerzeugungssysteme an das Netz ist oft langwierig und mühsam.

Unabhängig davon, ob es sich um ein Solarprojekt, ein Ladegerät für Elektrofahrzeuge oder ein Energiespeichersystem handelt, müssen Energieversorger die Standorte einzelner Energieprojekte prüfen, um festzustellen, ob das Netz modernisiert werden muss, um die zusätzliche Kapazität aufzunehmen.

Yotta Energy ist mit REV in den Bereich des netzunabhängigen Ladens von Elektrofahrzeugen eingestiegen. Yotta Energy

„Das Netz ist einfach nicht groß genug“, sagte Tom McCalmont, CEO von Paired Power, einem Hersteller von netzunabhängigen Ladegeräten für Elektrofahrzeuge. „Das Interesse an einer vollständigen Elektrifizierung im ganzen Land ist groß, und die Politiker sind endlich begeistert davon, aber sie verstehen Elektrizität nicht so gut und sind sich der Nachfrage, die das Stromnetz mit sich bringen wird, nicht bewusst.“

Eine Studie des Lawrence Berkeley National Laboratory ergab, dass Ende 2021 mehr als 600 GW Solar- und 400 GW Energiespeicherprojekte in der Verbindungswarteschlange steckten. Ladegeräte für Elektrofahrzeuge, wenn auch einzeln kleiner und kompakter als Solar- und Speichersysteme , muss einen ähnlichen Verbindungsprozess durchlaufen, der Monate oder Jahre dauern kann.

„Es ist ein schwieriger Prozess, insbesondere in Kalifornien“, sagte McCalmont. „Unternehmen, die in Kalifornien 10 oder 20 Ladegeräte für Elektrofahrzeuge installieren möchten, benötigen in der Regel einen neuen Service-Abbruch vom Energieversorger, da die Kapazität Ihres bestehenden Service-Abgangs nicht groß genug sein wird. Und das ist eine Wartezeit von zwei Jahren.“

Aber durch die Kombination von Solar-, Speicher- und EV-Ladegeräten – Technologien mit jeweils langen Verbindungswarteschlangen – in einzelnen netzunabhängigen Systemen ist es möglich, die Verbindung vollständig zu vermeiden.

All-in-One-Ladegeräte für netzunabhängige Elektrofahrzeuge

Die Hersteller haben den Bedarf an mehr öffentlichen Ladestationen für Elektrofahrzeuge erkannt und daraufhin Paketlösungen entwickelt, um schlüsselfertige, netzunabhängige Ladegeräte für Elektrofahrzeuge herzustellen. Diese Einheiten sind mit Solarpaneelen, Wechselrichtern, Batteriespeicher, Ladegeräten für Elektrofahrzeuge und Stützkonstruktionen ausgestattet und können häufig zerlegt und wieder eingesetzt werden. Und wenn ein System vom Stromnetz getrennt ist, müssen Sie nicht lange auf die Genehmigung des Energieversorgers warten.

Paired Power aus Campbell, Kalifornien, ist Pionier der netzunabhängigen Elektrofahrzeugtechnologie und stellt seit 2015 solarbetriebene Ladelösungen für Elektrofahrzeuge her und produziert Hardware für Hunderte von Projekten. Sein neuestes netzunabhängiges Produkt ist PairTree, ein aufklappbares Solardach, das 5 kW bifaziale Solarmodule, eine 40-kWh-Batterie, ein mit Ballast versehenes Fundament oder Erdungsschrauben und das proprietäre Ladegerät von Paired Power, die SunStation, nutzt.

„Der Pop-up-Aspekt ermöglicht es den Arbeitern, es auf dem Boden aufzubauen und es dann wieder aufzurichten“, sagte McCalmont. „Eine dieser Herausforderungen bei herkömmlichen Solardächern besteht darin, dass die Arbeiter den ganzen Tag mit Scherenhebebühnen auf- und abfahren müssen Aufzüge.“

Wechselrichter, Batterie und Ladegerät sind in einem Metallgehäuse untergebracht. SunStation ist in zwei Modellen erhältlich: SunStation HPC (High-Powered Charger) und SunStation Level 2 Charger. HPC ist ein Direkt-zu-Gleichstrom-Ladegerät für Elektrofahrzeuge mit 60 kW, das in Carports oder Freiflächen-Solarprojekten installiert wird. Und das Level-2-Ladegerät ist bei PairTree Standard.

Der PairTree von Paired Power ist ein Solardach und ein netzunabhängiges Ladegerät für Elektrofahrzeuge in einem. Gepaarte Leistung

BoxPower aus Grass Valley, Kalifornien, ist ein weiterer Anbieter schlüsselfertiger netzunabhängiger Ladegeräte für Elektrofahrzeuge. Es begann als Forschungsprojekt der Princeton University, das Alternativen für Dieselgeneratoren untersuchte.

„Wir dachten, wir würden an Orten arbeiten, an denen es international ein weniger zuverlässiges Netz gibt, erkannten dann aber schnell einen enormen Bedarf im Inland, insbesondere in Kalifornien, wo wir ansässig sind, aufgrund der Waldbrände und der PSPS-Ereignisse (Public Safety Power Shutdown). damit verbunden sind", sagte Anderson Barkow, Mitbegründer und CFO von BoxPower.

Das Unternehmen produziert vorgefertigte, tragbare, netzunabhängige Kraftwerke in Schiffscontainern, die sich für einen einfacheren Transport und einen modularen Aufbau eignen. Diese Solar- und Speichercontainer können auch mit Ladegeräten für Elektrofahrzeuge ausgestattet werden.

Die vier Hauptkomponenten der EV-Ladegeräte von BoxPower sind Solarmodule, Batterien, Wechselrichter und das Ladegerät selbst. Die Module können in einer einzelnen Neigung oder in einer doppelten Neigung auf einem am Versandcontainer befestigten Regal installiert werden. BoxPower kann mehrere Container miteinander verbinden, um den steigenden Energiebedarf zu decken, und das System ist mit einer Software ausgestattet, mit der Bediener das System aus der Ferne überwachen und steuern können.

Der Energiespeicherhersteller Yotta Energy dringt mit REV auch in den netzunabhängigen Ladebereich für Elektrofahrzeuge vor.

„Wir sahen wirklich eine Gelegenheit, bei der wir einen Teil der Technologie, die wir hier entwickelt haben, für Batterie-Wärmemanagement, Know-how und Energieumwandlung nutzen konnten“, sagte Omeed Badkoobeh, CEO von Yotta Energy. „Und es begann als Nebenprojekt. Wir sagten: ‚Es gibt nicht viele Leute, die in diesem Bereich tätig sind, und es scheint eine ziemlich potenzielle Marktchance zu sein.‘“

REV gibt es in zwei Modellen: REV Core und REV Core XL, die mit 15 bis 34 kW bifazialen Solarmodulen bzw. 50 bis 300 kWh Lithium-Eisenphosphat-Batteriespeicher ausgestattet werden können. Jeder nutzt ein 24-kW-Ladegerät für Elektrofahrzeuge, wobei Core täglich bis zu 240 Meilen und Core XL bis zu 510 Meilen laden kann.

Die Solarmodule sind in einem „Schmetterlings“-Design installiert, wobei zwei Abschnitte der Module auf beiden Seiten des Ladegeräts in Ost-West-Ausrichtung nach oben abgewinkelt sind. Dies sorgt für eine gleichmäßigere Stromproduktion über den Tag verteilt, statt einer Spitzenleistung am Mittag. Darüber hinaus verfügt REV über eine Zugangsklappe mit Steckdosen für 50 Ampere Notstrom.

Es gibt andere Unternehmen wie Beam Global, die solarbetriebene, netzunabhängige Ladelösungen für Elektrofahrzeuge produzieren, und mit neueren Einträgen von Paired Power, Yotta Energy und BoxPower wird der Bereich erweitert.

Wo wird netzunabhängiges Laden von Elektrofahrzeugen benötigt?

BoxPower produziert netzunabhängige Ladegeräte für Elektrofahrzeuge, die in Schiffscontainern eingebaut sind. BoxPower

Es gibt viele Anwendungsfälle für das netzunabhängige Laden von Elektrofahrzeugen. Es gibt sicherlich Kunden in abgelegenen Gebieten, die eine Ladeinfrastruktur aufbauen möchten, wo es keine Netzunterstützung gibt. Auch Geschäftsinhaber, die Gewerbegebäude vermieten, können netzunabhängiges Laden nutzen, da sie möglicherweise nicht in der Lage sind, eine dauerhafte Ladestation und die dafür erforderlichen Elektrogräben einzurichten.

In beiden Fällen ist es wahrscheinlich, dass der Genehmigungsprozess für die netzunabhängige Nutzung viel einfacher ist als der Versuch, die Ladegeräte an das Stromnetz anzuschließen.

„Bei vielen Installationen wird es sich um eine De-Minimis-Installation handeln – vielleicht gar keine“, sagte McCalmont von Paired Power. „Sicherlich, in ländlichen Gegenden. Normalerweise ist in vielen AHJs keine Genehmigung erforderlich, wenn es sich um eine temporäre Struktur handelt, das heißt, sie soll entfernt werden oder entfernt werden können. Wir wissen, dass sie in einigen Städten nicht dorthin gehen.“ um ziemlich liberal zu sein. Sie werden wahrscheinlich einen rationalisierten Genehmigungsprozess wollen, bei dem sie so etwas wie eine strukturelle Bewertung vornehmen.

Durch die Vermeidung der Verbindungswarteschlange und der damit verbundenen Kosten können netzunabhängige Ladegeräte für Elektrofahrzeuge wesentlich erschwinglicher werden. Ampcontrol, ein Entwickler von Software zur Optimierung des Ladens von Elektrofahrzeugen, schätzt, dass es etwa 1.000 US-Dollar kostet, 1 kW Ladekapazität an das Netz anzuschließen – und das zusätzlich zu den Kosten für die Ladegeräte selbst.

Um die Kosten auszugleichen, entscheiden sich einige Besitzer von netzunabhängigen Ladegeräten dafür, die Ladedienste zu monetarisieren. Die Hersteller sagten jedoch, dass andere Kunden wie Kommunen und Nationalparks, die diese Ladegeräte an entlegeneren Orten installieren, wo es keine Netzinfrastruktur gibt, das Laden normalerweise kostenlos anbieten.

Sowohl netzunabhängige als auch netzgebundene Ladegeräte werden notwendig sein, um die Nachfrage zu decken, da Elektrofahrzeuge immer beliebter werden. Solar- und Speichertechnologien werden bei diesem Ausbau zweifellos eine Rolle spielen.