Wzrost liczby pojazdów elektrycznych stawia poważne wyzwania przed deweloperami i zarządcami istniejących budynków mieszkalnych i komercyjnych. Instalowanie stacji ładowania jest ważne i potrzebne, ale wymaga profesjonalnej wiedzy i przygotowania. Zarówno technicznego, formalnego, jak i w zakresie analizy potencjalnego zapotrzebowania czy dostępnej mocy. Uwagi wymagają też budzące społeczne emocje kwestie ochrony p. poż. obiektów, w których parkują pojazdy z napędem elektrycznym.

Auta elektryczne w garażach podziemnych – jak uniknąć zagrożeń?

Przekonanie o tym, że wyposażenie budynku w stację ładowania e-pojazdów wymaga jedynie wyceny, zakupu i instalacji jest błędne. Uniknąć chaosu i problemów w przyszłości można jedynie poprzez staranne planowanie całego procesu, który składa się z kilku etapów przedstawionych poniżej.

Kluczowym etapem jeszcze przed budową systemu stacji ładowania w garażach podziemnych jest opracowanie kompleksowej koncepcji, która uwzględni specyfikę budynku, potrzeby użytkowników oraz aspekty związane z bezpieczeństwem eksploatacji. W ramach tego procesu należy uwzględnić m.in. układ przestrzenny garażu, dostępność zasilania, możliwość rozmieszczenia stacji ładowania w odpowiednich lokalizacjach dla wygody użytkowników oraz infrastrukturę techniczną wspierającą bezpieczne działanie stacji ładowania. Ważna jest także weryfikacja możliwości sposobu montażu instalacji np. do ścian bądź sufitu. Wpływa to na koszty i wybór konkretnych rozwiązań technicznych.

Opracowanie takiej koncepcji pozwoli na efektywne planowanie oraz minimalizację potencjalnych problemów związanych z późniejszą implementacją systemu ładowania pojazdów elektrycznych w garażach podziemnych.

Analiza dostępnej mocy

Bardzo istotne jest ustalenie, czy w danym obiekcie istnieje wystarczający zapas mocy elektrycznej, aby obsłużyć planowaną liczbę stacji ładowania. Brak wystarczającej mocy może prowadzić do przeciążenia instalacji elektrycznej i wyłączeń awaryjnych systemu. Aby to sprawdzić zazwyczaj niezbędne jest przeprowadzenie analizy z zastosowaniem rejestratorów parametrów elektrycznych podłączonych do obwodów w rozdzielni głównej na okres co najmniej tygodnia, przy czym istotne jest sprawdzenie profilu mocy w dni robocze i weekendy w ciągu całej doby. Analiza zgromadzonych danych pozwoli na dobranie optymalnych rozwiązań technicznych.

Przebudowa rozdzielni

O ile w nowych obiektach specyfikacja instalacji elektrycznej powinna uwzględniać zwiększenie obciążenia przez stacje ładowania, to w obiektach funkcjonujących już od kilku lat konieczna może być modernizacja lub przebudowa istniejącej rozdzielni głównej. Stare rozdzielnice mogą nie być w stanie obsłużyć dodatkowego obciążenia związanego z ładowaniem samochodów elektrycznych. Celem jest tu więc zapewnienie odpowiedniej mocy i zabezpieczeń dla nowych stacji ładowania. Często moc dla planowanego systemu ładowania jest na podobnym poziomie lub nawet wyższa od dotychczasowej mocy pobieranej przez budynek (np. 330 kW dla 30 stacji, przy średniej mocy pobieranej przez obiekt biurowy na poziomie 300 kW). Oczywiste jest, że na etapie budowy tak duże zapasy mocy nie były uwzględniane.

Wnioski do operatora sieci o zwiększenie mocy

W przypadku braku wystarczającej mocy przyłączeniowej konieczne może być złożenie wniosków do lokalnego operatora sieci w celu zwiększenia dostępnej mocy. Jest to kluczowe dla zapewnienia pewności działania stacji ładowania oraz uniknięcia przeciążeń. Profesjonalne przygotowanie takiego wniosku zwiększa szanse jego powodzenia i może skrócić czas oczekiwania na realizację. Ważne jest też precyzyjne wyliczenie potrzebnej mocy.

Dynamiczne zarządzanie mocą w pierwszych etapach

W początkowych fazach eksploatacji stacji ładowania, dopóki nie zostanie zwiększona moc przyłączeniowa przez operatora sieci, konieczne może być dynamiczne zarządzanie dostępną mocą w celu uniknięcia przeciążeń i zapewnienia bezpiecznego działania stacji ładowania.

Dobrą ilustracją rezerw, które zwykle występują w obiektach biurowych jest charakterystyka przedstawiona na Rys.1. Duże dobowe zmiany obciążenia (150-420 kW) stwarzają możliwość wykorzystania mocy w „dolinach” poboru do ładowania pojazdów bez konieczności wykonania dużych modernizacji układu zasilania obiektu. Inteligentny system zarządzania stacjami ładowania może wykorzystywać całą dostępną w danej chwili moc w obiekcie, bez ryzyka przeciążeń czy przekroczenia poziomu mocy zamówionej.

Zagadnienia bezpieczeństwa pożarowego

Montaż stacji ładowania w garażach podziemnych wiąże się z potencjalnymi zagrożeniami pożarowymi, zarówno związanymi z samymi stacjami ładowania, jak i pojazdami elektrycznymi. Konieczne jest zastosowanie odpowiednich środków zapobiegawczych i procedur bezpieczeństwa pożarowego w celu minimalizacji ryzyka dla użytkowników, innych pojazdów oraz budynku. W maju tego roku stosowne wytyczne przedstawił zespół składający się z przedstawicieli Straży Pożarnej i naukowców. Zalecenia zostały zawarte w “Wytycznych…”. Więcej na ten temat poniżej.

Kwestie ubezpieczeniowe

Montaż stacji ładowania w garażach podziemnych może wymagać uwzględnienia w warunkach ubezpieczenia obiektu. Ponadto ubezpieczyciele mogą wymagać wzmocnienia ochrony przeciwpożarowej poprzez zastosowanie środków technicznych i organizacyjnych, co powinno być uwzględnione przy opracowywaniu koncepcji budowy systemu ładowania pojazdów. W okresie funkcjonowania obiektu ze stacjami ładowania konieczne są stałe przeglądy i serwis. W przypadku wystąpienia szkody ubezpieczyciel może weryfikować czy ten obowiązek został dochowany. Jeśli nie, może to oznaczać pomniejszenie odszkodowania, a w skrajnych wypadkach odmowę jego wypłaty.

Dlaczego kwestie ochrony pożarowej w kontekście pojazdów elektrycznych budzą takie emocje?

Statystycznie samochody elektryczne palą się dużo rzadziej niż te z napędem tradycyjnym. Natomiast odmienny jest charakter pożaru, gdy objęta nim jest bateria trakcyjna. Systemy magazynowania energii w pojazdach elektrycznych i hybrydowych plug-in, oparte na technologii litowo-jonowej, to czynnik zwiększający prawdopodobieństwo gwałtownego przebiegu procesu spalania. Rekomendacje wydane w maju przez profesjonalne grona wskazują podstawowe zasady ochrony p. poż. w takich przypadkach.

Państwowa Straż Pożarna odnotowuje niewielką liczbę pożarów pojazdów elektrycznych. W 2021 roku było to 2, a w 2022 roku 7, a w 2023 r. 69. W przypadku wersji spalinowych odnotowanych zostało w 2021 roku – 9274, w 2022 – 8333, a w 2023 roku 7166 pożarów. Oznacza to, że pożarowi uległ jeden na 2806 poruszających się po polskich drogach samochodów. 69 z 7166 ubiegłorocznych pożarów dotyczyło pojazdów zidentyfikowanych przez Straż Pożarną jako “auta elektryczne i hybrydowe”. Porównując to z ogólną liczbą zarejestrowanych niskoemisyjnych pojazdów pożarowi uległ 1 na 10 883 sztuki. To wielokrotnie mniej niż w przypadku aut z napędem benzynowym czy diesla.

Autor: Grzegorz Pióro Technical Development Manager – SPIE Building Solutions