Dlaczego wallbox-y przyciągają dziś tyle uwagi? Właściwie są ku temu trzy podstawowe powody: słabo rozwinięta infrastruktura ogólnodostępnych i szybkich stacji ładowania w skali całego kraju, wysoka cena każdej kilowatogodziny na tych stacjach, które już funkcjonują oraz ogromna wygoda i oszczędność czasu, jaką daje własna stacja ładowania samochodów elektrycznych, którą potocznie nazywa się wallbox-em. Na tej zwięzłej odpowiedzi można by właściwie poprzestać, lecz każdy z tych trzech powodów wymaga poparcia właściwymi argumentami, które nie tylko go uzasadnią, ale też odsłonią wiele istotnych aspektów związanych z posiadaniem własnego samochodu elektrycznego i codziennym ładowaniem go we własnym garażu lub na swoim stanowisku w garażu wspólnoty mieszkaniowej. Zacznijmy więc od rozwoju infrastruktury – tu rozdźwięk między Polską, a krajami Europy Zachodniej jest wręcz porażający. Dane z końcówki 2019 roku mówiły o ponad 105 tysiącach stacji ładowania pojazdów elektrycznych w Unii Europejskiej, gdy tymczasem w Polsce jest ich według ostrożnych szacunków Polskiego Stowarzyszenia Paliw Alternatywnych (PSPA) około tysiąca jedenastu (dane ze stycznia 2020). Wyciągając z tego średnią uzyskujemy wynik, który mówi nam, że na jedną stację ładowania w UE przypada około 7000 mieszkańców, zaś w Polsce identycznie liczona średnia daje 38,5 tysięcy mieszkańców na jedną stację. Co gorsza, w tej liczbie szybkie ładowarki są w zdecydowanej mniejszości, spory zaś procent z nich jest z reguły nieczynny lub uszkodzony. Na domiar złego cena „paliwa” na tych stacjach stale rośnie i zaczyna zabijać korzyści, dla których część inwestorów zdecydowała się na drogi samochód elektryczny. Owszem, niektórzy właściciele elektryków mają co prawda możliwość ładowania swoich samochodów bezpłatnie np. na stacjach sieci Orlen – dodajmy przy tym że jesienią 2019 takich stacji było zaledwie 43 – lecz i ta opcja za moment zniknie, gdyż koncern ogłosił wprowadzenie odpłatności za energię elektryczną dla EV od czerwca bieżącego roku, czyli już za chwilę. Ostatni argument za inwestycją we własną ładowarkę w przydomowym garażu lub pod wiatą na swojej posesji, to argument łączący komfort i ekonomię. Następne rozdziały stanowią jego szerokie uzasadnienie.
Może zacznijmy od tej drugiej kwestii. Po pierwsze chodzi tu o bezpieczeństwo domowej instalacji elektrycznej, która obciążona przez wiele godzin nocnego ładowania naszego elektryka jest w gruncie rzeczy doprowadzana do przysłowiowego stanu wrzenia. To tak, jakbyśmy przez wiele godzin non-stop gotowali wodę w czajniku – a pamiętajmy, że samochód elektryczny obciąża instalację znacznie mocniej niż czajnik. Żadna domowa instalacja nie jest przygotowana na tak silne obciążenia w tak długich przedziałach czasu. Poza tym najwięksi pożeracze prądu w domu – odkurzacz, czajnik, suszarka itd. – podłączane są na krótki czas liczony w minutach. Natomiast najmniejsze elektryki takie jak choćby Nissan Leaf, czy Smart po podłączeniu do domowego gniazdka potrzebują od 7 do 10 godzin ciągłego ładowania. Co się wówczas dzieje z instalacją? Kable i węzły w rozdzielnicach nagrzewają się stopniowo do poziomu, który w dłuższej skali stwarza ryzyko ich spalenia. W starych instalacjach zagrożenie pożarowe wzrasta niebotycznie, a we wszystkich – starych i nowych – może dojść do stopienia elementów gniazdka i skrzynki rozdzielczej. W efekcie obok stworzonego zagrożenia pojawia się sprawa dodatkowych kosztów, ponieważ tak traktowane domowe instalacje dość szybko wymagają napraw lub całkowitej wymiany któregoś z obwodów od zera, a to już problem o dużej wadze finansowej. Oczywiście nie można zapominać o dyskomforcie, jakim jest irytujące awaryjne wyłączanie zasilania wskutek przegrzania i przeciążenia sieci. I w ten sposób przechodzimy płynnie do drugiej kwestii, czyli komfortu i oszczędności czasu, ponieważ korzystając z właściwie dobranej i podłączonej stacji ładowania, zyskujemy wygodę i szybkie ładowanie naszych pojazdów. Jeśli regularnie użytkujemy naszego elektryka, nie przejmujemy się już czasem ładowania i zapominamy o wyciąganiu przewodu z bagażnika, gdyż nasz wallbox może być już w niego zaopatrzony. Właśnie dlatego stacje ładowania dostrojone do mocy domowej instalacji elektrycznej i „tankujące” nasz samochód z odpowiednio dopasowaną mocą (na przykład 16 A na fazę) stanowią najlepsze rozwiązanie. Oczywiście sprawy techniczne związane z przyłączeniem stacji ładowania to domena wykwalifikowanych elektryków, zaś kwestie ewentualnego dodatkowego przyłącza to coś, co musimy sami załatwić z naszym lokalnym dostawcą energii.
Jeśli zaś przy okazji posiadamy instalację fotowoltaiczną, wówczas łączymy trzy rozwiązania w jeden kompatybilny system, który minimalnie obciąża budżet domowy i zamiast stanowić zagrożenia dla naszego bezpieczeństwa wspiera je, tak jak wspiera ekologię. Musimy w tym miejscu wrócić do pierwszego pytania zawartego w tytule niniejszego rozdziału, ponieważ rzeczywiście przed zakupem stacji ładowania dla naszego EV powinniśmy się co nieco dokształcić i odpowiedzieć sobie na kilka kluczowych pytań związanych m.in. z optymalną mocą ładowania naszego wallbox-a, z czasem ładowania naszego pojazdu przy określonych parametrach wbudowanej w samochód ładowarki (przyjmującej prąd AC) czy rodzajem wtyczki jaką posiada nasz elektryk (którym jest również hybryda typu plug-in). Wybierając stację ładowania powinniśmy skierować naszą uwagę w stronę wyrobów pochodzących od renomowanych producentów, czy też raczej takich, którzy zostali zaakceptowani przez wiodące marki motoryzacyjne. Stacja musi spełniać najwyższe wymogi bezpieczeństwa oraz oczywiście pozostawać w zgodzie z krajowymi i europejskimi wymogami normatywnymi. Jeśli chodzi o wtyczki, należy pamiętać że w Europie dominującym standardem jest wtyczka Typu 2, jeśli więc przypadkowo jesteśmy posiadaczem wspomnianego Nissana Leaf z gniazdem Typu 1 (pierwsza generacja tego modelu), konieczne będzie zaopatrzenie się w odpowiedni adapter. Oczywiście wyjściem jest też wallbox z wtyczką Typu 1, lecz wyjście takie ma sporą wadę, która uwidoczni się w momencie gdy za jakiś czas kupimy nowy samochód elektryczny, który na pewno będzie wyposażony w gniazdo Typu 2. Wallbox-y z wtyczką Typu 2 to zdecydowanie najlepsze rozwiązanie, ponieważ mogą być wykorzystywane zarówno przez pojazdy elektryczne wyposażone w gniazda Typu 2, jak i Typu 1 (pod warunkiem posiadania wspomnianego adaptera), ale przede wszystkim dlatego, że ten standard został uznany za docelowy dla całego obszaru europejskiego. W naszych rozważaniach nie da się uciec od pytania o koszty, jakie wiążą się z inwestycją w domową (garażową) stację ładowania auta elektrycznego.
Średnia cena takiej stacji w wersji bazowej jeszcze niedawno oscylowała w okolicach 4,5–5,5 tysięcy złotych, lecz dziś, po zamknięciu pierwszego kwartału 2020 roku zauważalny jest spadek cen do poziomu nawet 2500-3000 zł (mowa tu cały czas o stacjach ładujących prądem AC). Jednak ostateczny koszt inwestycji uzależniony jest od kilku innych czynników, takich jak moc ładowarki, dodatkowe opcje i funkcje stacji (podnoszą jej cenę) czy koszt montażu wynikający z odległości skrzynki z bezpiecznikami od miejsca instalacji stacji ładowania lub z konieczności wykonania dodatkowych prac budowlanych. Wracając do parametrów domowej sieci, trzeba koniecznie oszacować dostępną moc domowego przyłącza i sprawdzić parametry obwodu naszej domowej instalacji, do którego zamierzamy się podłączyć, ponieważ z reguły odbiornik energii o mocy 11 kW to dla niego absolutne maksimum, a jak wiadomo producenci samochodów zwiększają moce wbudowanych w nie wewnętrznych ładowarek (pobierających prąd AC, który zostaje przez nie transformowany na prąd DC i następnie kierowany do baterii), podobnie jak producenci wallboxów, którzy oferują stacje o coraz to wyższych mocach. Istotna jest więc też moc ładowarki, która musi być – jak już to wiemy – dopasowana do możliwości naszej domowej instalacji (nie powinniśmy na tym polu przeszarżować), ale też powinna korespondować z parametrami wspomnianej przed chwilą ładowarki wbudowanej w samochód, która de facto jest przetwornicą prądu (chodzi tu o liczbę faz zasilania i natężenie robocze). Przyczyną tego stanu jest konieczność dostarczania baterii prądu stałego DC, a ponieważ prąd w sieci to prąd zmienny AC, każdy samochód elektryczny wyposaża się w wewnętrzny prostownik, zwany często wewnętrzną ładowarką lub zasilaczem. Parametry tego zasilacza są istotne, ponieważ obojętne jaki prąd AC podamy do niego, ostatecznie do baterii trafia po przetworzeniu prąd stały zdefiniowany mocą tego zasilacza. Typowe moce tych prostowników w samochodach elektrycznych wahają się w przedziale od 3.6 kW (1-fazowa ładowarka na prąd 16 A) poprzez 7.4 kW (1-fazowa ładowarka na prąd 32A) do 11 kW (3-fazowa ładowarka na prąd 16 A).
Zdecydowani inwestorzy zawsze zadają sobie pytanie o tok postępowania w takiej sytuacji, więc zaczynają szukać porady u kogoś z doświadczeniem i równolegle wertują strony sieci www – szczególnie te, na których dostawcy wallbox-ów prezentują swoją ofertę. Nie zawsze znajdują tam wszystkie odpowiedzi. Chcąc im pomóc postanowiliśmy zapytać kogoś, kto na tym polu ma pewne doświadczenia i nasz wybór padł na popularnego i znanego wszystkim fanom elektromobilności dziennikarza i vlogera motoryzacyjnego, Zachara Zawadzkiego, który w serwisie YouTube prowadzi własny kanał tematyczny „Zachar OFF”.
Łukasz Lewczuk (Redakcja): Na forach internetowych często padają pytania o instalację domowej ładowarki samochodów elektrycznych i związane z tym formalności. W odpowiedzi na nie pojawiają się wpisy mówiące o konieczności przebrnięcia przez określone procedury oraz prace instalacyjne. Ty masz to już za sobą, o czym informowałeś na swoim kanale YT. Zatem czy tak rzeczywiście jest, czy jest to obwarowane jakimiś procedurami? Jak w gruncie rzeczy wygląda taka droga i ile to wszystko zajmuje czasu?
Zachar Zawadzki: Instalacja ładowarki nie musi się wiązać z żadnymi formalnościami. Jeśli aktualne parametry naszego przyłącza odpowiadają nowemu zapotrzebowaniu, wówczas wystarczy fachowe podłączenie wallbox-a w miejscu, gdzie auto będzie najczęściej ładowanie. Wpierw jednak należy sprawdzić instalację elektryczną pod kątem dostosowania do pracy na „wysokich obrotach”. Sam montaż zajmuje jeden dzień, zdalna konfiguracja kolejny, więc można uznać, że najwięcej czasu spędzimy czekając na wyznaczony termin instalacji naszej stacji ładowania, ponieważ potem wszystko toczy się błyskawicznie.
Ł.L.: Zapewne spora część instalacji domowych nie jest jednak przygotowana na obsługę tak „prądożernego” urządzenia jakim jest wallbox. Co wtedy?
Z.Z.: Niestety może się okazać – tak jak w moim przypadku – że aktualne parametry naszego przyłącza faktycznie nie są wystarczające. Jest to częsta sytuacja i wówczas niezbędne jest złożenie u naszego dostawcy prądu specjalnego wniosku o podniesienie parametrów przyłącza. Ja złożyłem wniosek o podniesienie mocy z 11 kW na 33 kW. Co ciekawe, na druku mojego dostawcy, w sekcji uzasadniającej wniosek jest odpowiednie okienko do zaznaczenia znaczkiem [x] o treści „planuję instalację ładowarki elektrycznej”, co sugeruje, że wniosków składanych z powodu inwestycji w EV i stację ładowania musi być w ostatnim czasie sporo. Po miesiącu od złożenia wniosku otrzymałem warunki techniczne, a następnie podpisałem umowę na nowe warunki, przy czym czas fizycznej realizacji przyłącza określony w umowie okazał się dość przerażający: 18 miesięcy. Jednak w praktyce potrwało to nieco krócej, bo 12 miesięcy – finalnie ma do tego dojść w czerwcu lub lipcu bieżącego roku. W moim przypadku konieczna będzie dodatkowa zmiana w mojej instalacji, ponieważ postanowiłem doprowadzić energię elektryczną do wallbox-a bezpośrednio od licznika, omijając dom. Do tego doszła jeszcze rekonfiguracja samej stacji ładowania, jednak ze względu na obecną sytuację w kraju prace zostały wstrzymane.
Ł.L.: W prasie i internecie często spotyka się stwierdzenie, że zasilanie ładowarek samochodowych energią z instalacji fotowoltaicznych to sposób na jazdę elektrykiem za darmo. Czy tak jest istotnie?
Z.Z.: Odpowiedź na pytanie czy będziemy jeździć za darmo czy nie, to po części równanie matematyczne, w którym po jednej stronie znajduje się nasze bieżące zapotrzebowanie + energia niezbędna do ładowania auta, a po drugiej stronie własna produkcja prądu, która - co ważne - w ujęciu rocznym ma nam dać dostatecznie dużo energii po potrąceniu prowizji operatora. Moim zdaniem prowizja musi być uwzględniona w równaniu, ponieważ jeśli w zimowych miesiącach prądu nam wystarcza i nie oddajemy go na przechowanie, to znaczy, że przepłaciliśmy za zbyt dużą instalację i w lecie będziemy mieli nadwyżki, których nie będziemy w stanie wykorzystać. Moje doświadczenia na ten moment – po zaledwie 4 miesiącach użytkowania – są intrygujące: pierwsze 10 dni kwietnia bieżącego roku dały tyle, co cały grudzień i styczeń łącznie! Wniosek nasuwa się sam: przy takich różnicach należy uwzględniać średnią roczną i w zimie wykorzystywać letnie nadwyżki. Warto przy tym pamiętać, że w obliczeniach trzeba wziąć pod uwagę wszystkie czynniki - nie tylko prowizję dostawcy energii za samo jej przechowywanie, ale i opłaty dodatkowe, o których często się nie mówi, czyli opłaty za przesyłanie zielonej energii. Nie są one wielkie, ale jednak są i powinno się ich marginalizować. Nadwyżki wyprodukowanej energii można przechowywać w sieci, ale można też je równoważyć kolejnymi punktami poboru energii, na przykład pompą ciepła. W tej sytuacji instalacja fotowoltaiczna sprawi, że oszczędzać będziemy nie tylko na wydatkach na prąd – a więc i na „paliwo” do auta – ale też na gaz do ogrzewania domu.
Ł.L.: Wspomniałeś, że jest to równanie po części matematyczne i wyjaśniłeś jego pierwszą część – co z drugą stroną równania?
Z.Z.: Zgadza się, powiedziałem „po części równanie matematyczne”, ponieważ jest to zarazem równanie finansowe.Każdy inwestor powinien sobie uzmysłowić fakt, że uzyskiwana w tym układzie zielona energia jest prawie darmowa, jednak już sama instalacja fotowoltaiczna nie. Toteż jeżdżenie elektrykiem zasilanym prądem z paneli słonecznych stanie się w pełni darmowe dopiero po kilku latach, kiedy cała instalacja się zwróci.
Zdumiewająco długi czas oczekiwania na fizyczną realizację przyłącza nie jest regułą w skali Polski. W przypadku naszego Eksperta termin wykonania instalacji okazał się dość odległy, jednak może on być zupełnie inny w przypadku pozostałych operatorów funkcjonujących na rynku energetycznym, warto więc wpierw zorientować się jak to wygląda w naszym regionie i po prostu zapytać o to lokalnego dostawcę prądu.
Już dwa-trzy lata temu w prasie motoryzacyjnej zaczęły się pojawiać głosy nawołujące do ułatwienia życia właścicielom elektryków, którzy ładują je we wspólnotowych garażach korzystając z ogólnodostępnych i opłacanych przez wspólnotę gniazd. Okazało się bowiem, że proceder taki – choć często nie łamał żadnych przepisów wewnętrznych wspólnoty – powodował szybką degradację gniazda i całego obwodu oraz skok rachunków za energię, który później zarządca wspólnoty „odbijał” sobie na przykład w tzw. funduszu remontowym obciążając w ten sposób wszystkich mieszkańców. W rezultacie takie przyłącza musiały często przechodzić przymusową modyfikację (nowy przewód o większym przekroju, żeby instalacja to wszystko wytrzymała), zaś zasady i metody rozliczania energii musiały być ustalane na nowo. Kłopot w tym, że to nie rozwiązywało problemu jakim był zbyt długi czas ładowania pojazdu. Rynek wyczuł tutaj istotną i niezaspokojoną potrzebę, po czym zaczął tą swoistą niszę szybko wypełniać różnymi ofertami wallbox-ów przystosowanych do pracy w takich wielostanowiskowych wspólnotowych garażach. Dziś ofertę tych stacji ładowania możemy z grubsza podzielić na dwa typy rozwiązań:
Wydaje się, że powiązanie elektromobilności z fotowoltaiką to doskonałe rozwiązanie i tak rzeczywiście jest. Nie jest to więc przypadek, że na klasyczne pojazdy EV lub hybrydy typu plug-in decydują się często właśnie ci inwestorzy, którzy posiadają już na dachach swoich domów lub innych zabudowań swoje własne instalacje PV i chcą przyłączyć do nich optymalnie dobrane stacje ładowania – zainstalowane na przykład w garażu – na których co noc będą ładować swojego Nissana Leaf, Teslę model X czy też BMW i3 albo – już za niedługo – VW ID3. Obiegowa opinia mówi o wręcz darmowym ładowaniu elektryka w takim układzie i choć rzeczywistość jest nieco inna, o czym wiedzą prosumenci korzystający z instalacji fotowoltaicznych w układzie on-grid, to jednak nie da się ukryć, iż mariaż PV i wallbox-a z EV jest doskonałą konfiguracją. Co więcej, taki sposób korzystania z instalacji fotowoltaicznej jest czynnikiem dodatkowo przyspieszającym czas jej zwrotu (tzn. kosztów inwestycyjnych na nią poniesionych) i zarazem momentu, gdy zacznie ona dla nas zarabiać na czysto konkretne pieniądze. Schemat funkcjonowania tego układu przedstawia się następująco: instalacja fotowoltaiczna produkuje prąd, który w pierwszej kolejności zaspokaja bieżące potrzeby. Jeżeli więc w danym momencie podłączymy do wallbox-a nasz pojazd, wówczas energia pochodząca ze słońca będzie ładować jego baterię na bieżąco. Natomiast jeśli samochód nie wymaga ładowania, wówczas cała dostępne energia zostanie wykorzystana do zasilania urządzeń w domu, gdy zaś pojawi się nadwyżka produkcji energii, to zostanie ona oddana do lokalnej sieci elektroenergetycznej i tam w pewnym sensie dla nas zmagazynowana. Później będziemy mogli odebrać do 80% tej energii za darmo, w terminie nie dłuższym niż jeden rok – właśnie na tym polega tzw. net-metering, oparty na dwukierunkowym przepływie energii elektrycznej. Samochody elektryczne trafiają również na prywatne posesje, na których nie funkcjonują instalacje fotowoltaiczne. Wówczas świetną opcją stają się solarne wiaty samochodowe, które w połączeniu z ładowarką oraz ewentualnym systemem akumulatorów (system off-grid), mogą stanowić całkowicie niezależne i ekologiczne stacje ładowania samochodów elektrycznych. Oprócz tego, że produkują ekologiczną energię dla samochodu (i dla domu), pełnią one również funkcję ochronną dla samochodów poprzez osłanianie ich przed wpływem warunków atmosferycznych. Choć w pierwszej kolejności stanowiły ofertę przede wszystkim dla firm, salonów samochodowych ASO czy hoteli, bardzo szybko okazało się, że są ciekawą i atrakcyjna opcją również dla osób prywatnych z odrobiną miejsca na posesji.
Obecnie oferowane wallbox-y prezentują sobą nie tylko szereg możliwości na polu kontroli parametrów ładowania poprzez ich prezentację na wyświetlaczu LCD. Pozwalają one również na komunikację i to dwustronną, ciesząc przy tym oko świetnym designem. Doskonałym przykładem najnowszych rozwiązań jest wprowadzana właśnie przez koncern Volkswagen rodzina ładowarek dedykowanych właścicielom elektryków i promowana pod nazwą ID.CHarger.
VW oferuje te wallbox-y w trzech wersjach, różniących się głównie zakresem funkcji cyfrowych, z których najuboższa – czyli bazowa i nazwana po prostu ID.Charger – to najtańsza ładowarka wyceniona na kwotę poniżej 2 tysięcy złotych brutto (oficjalne dane VW Polska) i wyposażona w zamontowany na stałe przewód z wtyczką typu 2. Ten wallbox pozwala na ładowanie prądem o mocy 7,4 kW (przyłącze 1-fazowe) lub 11 kW (przyłącze 3-fazowe). Bardziej rozbudowana ładowarka ID.Charger Connect została już wyposażona w funkcje cyfrowe. Można ją połączyć ze smartfonem za pośrednictwem bezprzewodowej sieci WiFi, ale ma też alternatywną opcję połączenia za pośrednictwem transmisji danych LTE. Dzięki temu usprawnieniu można zachować stałą kontrolę nad urządzeniem i nad procesem ładowania oraz korzystać z praktycznych funkcji, jak sterowanie przy pomocy aplikacji, zdalna diagnostyka urządzenia, kontrola dostępu przy pomocy karty do ładowania oraz regularna aktualizacja oprogramowania. ID.Charger w wersji Connect to wydatek na poziomie około 2 i pół tysiąca złotych. Najwyższa wersja to ID.Charger Pro, czyli wallbox, który oprócz funkcji cyfrowych oraz seryjnego modułu LTE ma też wbudowany licznik energii rejestrujący jej zużycie z dokładnością do jednej kilowatogodziny. Dzięki temu można jeszcze lepiej kontrolować pobór energii i w prosty sposób rozliczać rachunki np. za ładowanie akumulatora w służbowym samochodzie. ID.Charger Pro został wyceniony na kwotę około trzech i pół tysiąca zł, przy czym w tej cenie zawarty został koszt transmisji danych LTE przez cały czas użytkowania wallbox-a.
Łukasz Lewczuk
Na podstawie materiałów publikowanych m.in. przez:
Eaton Electric Sp. z o.o.,
Enelion Sp. z o.o.,
Solsum Sp. z o.o.,
ABB,
Greenway Polska,
PKN Orlen,
Polskie Stowarzyszenie Paliw Alternatywnych,
Grupa VW Polska,
Milivolt Management,
Ford Motor Company,
PRE Edward Biel,
Garo Polska,
Grupa Kapitałowa Energa,
Brewa Sp. z o.o. sp.k.,
Phoenix Contact,
zielonyVOLT.pl – dotGreen Sp. z o.o.