Cykl życia baterii trakcyjnych wcale nie musi się kończyć po ich eksploatacji w pojeździe. Dowodzi tego pilotażowy projekt GUW+ firmy Üstra Hannoversche Verkehrsbetriebe AG, w którym Daimler Buses uczestniczy w charakterze partnera. W ramach projektu ogłoszonego w 2021 roku systemy baterii z autobusów miejskich Mercedes-Benz eCitaro będą otrzymywać drugie życie jako komponenty stacjonarnych systemów magazynowania energii. Innowacyjne rozwiązanie magazynowania energii zostało opracowane i zrealizowane przez Mercedes-Benz Energy GmbH. System magazynowania energii w podstacji prostownikowej Üstra, który został właśnie uruchomiony w Hanowerze, umożliwia jednoczesne zasilanie autobusów elektrycznych eCitaro i lekkich pojazdów szynowych należących do operatora transportu publicznego.
Aktualności
Wiadomości 2023
Sygnał do startu w Hanowerze: Stacjonarny magazyn energii ze zużytych akumulatorów eCitaro rozpoczyna swą pracę.
Stacjonarne rozwiązanie magazynowania energii w tym projekcie pilotażowym jest nie tylko regenerowalne i regulowane, ale pozwala również na dostosowanie go do innych obszarów zastosowań i odpowiednie zeskalowanie. Kolejne plusy: Dalsze wykorzystywanie baterii w drugim cyklu eksploatacji jako stacjonarnych magazynów energii obniża koszty pełnego cyklu eksploatacyjnego eCitaro. Co więcej, wykorzystanie przez Üstra istniejącej infrastruktury budynków, przyłącza do sieci i urządzeń elektroenergetycznych przekłada się pozytywnie na koszty inwestycji i umożliwia kolejne ścieżki amortyzacji.
Całkowita pojemność stacjonarnego systemu magazynowania energii elektrycznej to ponad 500 kWh. Obejmuje on 28 systemów baterii drugiej generacji pochodzących z Mercedesa eCitaro. Każdy autobus miejski eCitaro wyposażony jest w wysokowydajne baterie NMC, które teraz, po osiągnięciu limitu zasięgu właściwego dla danego pojazdu, po raz pierwszy otrzymują drugie życie jako komponent stacjonarnego systemu magazynowania energii opracowanego w ramach projektu pilotażowego GUW+ w Hanowerze.
Leinfelden-Echterdingen / Hanower, grudzień 2023 r.
- Zużyte akumulatory z całkowicie elektrycznego autobusu miejskiego Mercedes-Benz eCitaro otrzymały po raz pierwszy drugie życie.
- Od projektu pilotażowego do skalowalnego rozwiązania seryjnego: Integracja akumulatorów trakcyjnych jako magazynu energii w podstacji prostownikowej GUW+ firmy Üstra Hannoversche Verkehrsbetriebe AG
- Wspólne dostawy energii dla autobusów elektrycznych eCitaro i lekkich pojazdów szynowych
- Poprawa bilansu środowiskowego i ekonomiki eCitaro
- Stacjonarny magazyn energii GUW+ jest regenerowalny, regulowany i skalowalny.
- Opracowany i wdrożony przez Daimler Buses i Mercedes-Benz Energy
Stacjonarny, bateryjny magazyn energii zapewnia drugie życie bateriom autobusów elektrycznych.
W ramach swojej polityki zrównoważonego rozwoju Daimler Buses spogląda całościowo na cykl życia autobusów i ich systemów baterii. Gdy bateria trakcyjna NMC w całkowicie elektrycznym, lokalnie bezemisyjnym i cichym autobusie miejskim Mercedes-Benz eCitaro po około pięciu do sześciu latach użytkowania osiągnie około 80 % swojej pierwotnej pojemności, wymaga zwykle wymiany, aby można było zagwarantować wymagany zasięg autobusu miejskiego.
Jednak w urządzeniu stacjonarnym, gdzie straty pojemności odgrywają jedynie niewielką rolę, a baterie zachowują pełną sprawność jeszcze przez kolejne dziesięć lat. Ponowne wykorzystanie baterii w drugim cyklu życia jako stacjonarnych modułów magazynowania energii rozszerza zatem ich przydatność ekonomiczną i poprawia bilans środowiskowy eCitaro.
Baterie wykorzystywane w pilotażowym projekcie stacjonarnego systemu magazynowania energii Üstra pochodzą na chwilę obecną nadal z autobusów miejskich eCitaro, które były używane przez Daimler Buses na tysiącach kilometrów jazd testowych. W przyszłości stacjonarny magazyn energii może zostać rozszerzony o baterie wymienione z eksploatowanych aktualnie przez Üstra 49 całkowicie elektrycznych autobusów przegubowych i solo eCitaro.
Obieg lokalnego magazynowania energii elektrycznej i zasilania energią elektryczną w Hanowerze.
Podstacja prostownikowa w Hanowerze zasila lekkie pojazdy szynowe oraz autobusy elektryczne firmy Üstra i jest podłączona do publicznej sieci energetycznej. Magazyn energii służy jako bufor do efektywnego wykorzystania energii rekuperacji generowanej podczas pracy pojazdów kolei miejskiej. Zmagazynowana w nim energia umożliwia wyrównanie obciążeń szczytowych i niezakłóconą kontynuację pracy w przypadku awarii sieci.
Uwaga firmy Üstra skupia się również na dostarczaniu publicznej infrastruktury ładowania i dostarczaniu nadwyżki mocy do publicznej sieci energetycznej. W godzinach, gdy ilość produkowanej energii elektrycznej jest zbyt duża, a także wtedy, gdy zapotrzebowanie w sieci publicznej odczuwalnie wzrasta, szczyty te powinny być absorbowane, sieć energetyczna odciążana, a scenariusze przerw w dostawach energii powinny być możliwe do opanowania. Üstra zainstalowała na swoim terenie zaprojektowaną specjalnie pod tym kątem stację ładowania dla własnych autobusów elektrycznych, która jako źródło energii wykorzystuje system magazynowania energii oparty na podstacji prostownikowej.
Od 2021 roku projekt pilotażowy bazujący na pionierskiej integracji używanych baterii pochodzących z autobusów elektrycznych eCitaro z produkcji przedseryjnej znajduje się w fazie wdrożeniowej, która została obecnie zakończona pełną integracją bateryjnego systemu magazynowania energii i zapewnia regularną, bezawaryjną pracę w sposób bezpieczny i trwały. Oprócz intensywnych prób, faza eksperymentalna i rozpoznawcza obejmowała integrację z całą infrastrukturą techniczną i elektrotechnicznymi systemami sterowania sieci kolei lekkiej Üstra, a także sfinalizowanie koncepcji ochrony przeciwpożarowej.
Od projektu pilotażowego magazynu bateryjnego do skalowalnego rozwiązania seryjnego.
Koncepcja pilotażowego projektu stacjonarnego, bateryjnego magazynowania energii GUW+ służy przede wszystkim sprawdzeniu możliwości wyposażenia go w baterie z regularnej floty autobusów eCitaro firmy Üstra po osiągnięciu przez nie dolnego limitu pojemności. Od 2020 roku Üstra sukcesywnie zwiększała zasoby swojej floty obejmującej dziś 49 elektrycznych autobusów miejskich eCitaro, których 490 baterii od 2026 roku ma być stopniowo włączanych do systemu magazynowania energii w ramach ich drugiego cyklu życia. Umożliwiłoby to Üstra pokrycie całego zapotrzebowania na energię z własnych baterii w stacjonarnym systemie „Second Life” i zwiększyłoby rentowność.
Projekt wydłużenia całkowitego okresu eksploatacji baterii autobusów elektrycznych jest zasadniczo skalowalny zarówno pod względem wielkości jak i zakresu. To sprawia, że sprawdzi się on jako podstawa do dalszego rozwoju koncepcji i jej przyszłego wdrożenia jako ekonomicznie efektywnego rozwiązania seryjnego, które daje drugie życie bateriom autobusów eCitaro.
Potencjał stacjonarnych systemów magazynowania energii dla operatorów transportu publicznego.
Stacjonarny system magazynowania energii może być dowolnie rozbudowywany nie tylko przez Üstra lecz także w warunkach obecnych u każdego innego operatora transportu publicznego i dostosowywany dokładnie do indywidualnych potrzeb. Na przykład, gdy celem będzie opracowanie rozwiązania kontenerowego, które nie będzie wymagało wykorzystania istniejących pomieszczeń na terenie zakładu i zamiast tego będzie mogło być elastycznie zintegrowane odpowiednio do warunków danej infrastruktury.
W dalszej perspektywie planowana jest integracja zasilania kolejnych pojazdów elektrycznych, takich jak pojazdy komunalne lub samochody osobowe pracowników, z infrastrukturą ładowania. Co więcej, inwestycja poczyniona przez operatora w system magazynowania energii do jej wykorzystania we własnym warsztacie firmowym lub we własnych obszarach administracyjnych zakładu daje w efekcie znaczny wzrost korzyści ekonomicznych wynikające z zyskania drugiego cyklu życia baterii poprzez ich wymianę i zastosowanie w rozwiązaniach stacjonarnych.
Innym ciekawym rozwiązaniem jest połączenie z systemami fotowoltaicznymi instalowanymi na dachach, halach produkcyjnych i parkingach znajdujących się na terenie firmy. Doładowywanie pozyskanych z eCitaro systemów bateryjnych „Second-Life” energią słoneczną i lokalne wykorzystanie wytworzonej w ten sposób samodzielnie energii elektrycznej, na przykład w nocy do ładowania pojazdów, wychodzi naprzeciw oczekiwaniom wielu operatorów transportu publicznego i zakładów serwisowych, które dążą do zwiększenia rentowności swoich flot autobusów elektrycznych w ramach ogólnej kalkulacji kosztów.
I wreszcie, opracowany dla Daimler Buses projekt pilotażowy GUW+ służy również do oceny możliwości wykorzystania stacjonarnego systemu magazynowania energii jako magazynu baterii zamiennych: Nowe baterie do eCitaro przechowywane w magazynach Daimler Buses lub zakładów serwisowych, które są przeznaczone do wykorzystania jako jednostki zastępcze w przypadku nagłych awarii baterii w pojazdach, mogą być integrowane ze stacjonarnymi systemami magazynowania z niskim obciążeniem, dopóki nie zostaną wykorzystane w autobusach elektrycznych. W ten sposób możliwe jest utrzymanie baterii w dobrej kondycji do czasu ich docelowego wykorzystania w autobusie elektrycznym i jednocześnie skuteczne zapobieganie przedwczesnemu procesowi ich starzenia.
Opracowanie i realizacja systemu magazynowania energii - projekt GUW+.
Projekt GUW+ jest finansowany przez Federalne Ministerstwo Cyfryzacji i Transportu (Bundesministerium für Digitales und Verkehr, BMDV) w ramach wytycznych dotyczących finansowania mobilności elektrycznej. Oprócz lidera konsorcjum, firmy Alstom Transport Deutschland GmbH z siedzibą w Salzgitter, do konsorcjum należą przedsiębiorstwa Elpro GmbH z Berlina, firma Motion Control and Power Electronics GmbH, Fraunhofer IVI z siedzibą w Dreźnie i TU Dresden. Daimler Buses wspiera ten projekt w funkcji partnera stowarzyszonego.
Mercedes-Benz Energy GmbH, będąca spółką zależną Mercedes-Benz AG, która specjalizuje się w zastosowaniach „drugiego cyklu życia” (Second Life) i „magazynowania baterii zamiennych”, jest odpowiedzialna za opracowanie i wdrożenie systemu magazynowania energii w projekcie GUW+ na zlecenie Fraunhofer IVI.
Daimler Buses udostępnił baterie i wspierał rozwój oprogramowania i komponentów sterujących. Nowo utworzona spółka Daimler Buses Solutions GmbH wdroży przyszłe aplikacje drugiego cyklu życia oparte na bateriach pozyskiwanych z Mercedesa eCitaro w ramach gotowych rozwiązań infrastruktury autobusów elektrycznych dla zakładów transportu publicznego.
6 grudnia 2023 r.
