Baterie eCitaro z drugim życiem jako stacjonarne magazyny energii

Pilotażowy projekt

Jest to innowacyjne rozwiązanie w zakresie magazynowania energii, które zostało opracowane i wdrożone przez firmę Mercedes-Benz Energy GmbH. System magazynowania w podstacji prostownikowej Üstra, który został uruchomiony w Hanowerze, zapewnia wspólne, jednoczesne zasilanie autobusów elektrycznych eCitaro i lekkiej kolei. Znalezienie drugiego życia dla akumulatorów jako stacjonarnych magazynów energii zmniejsza koszty cyklu życia eCitaro. Jednocześnie wykorzystanie istniejącej infrastruktury Üstry, składającej się z budynków, przyłączy do sieci i energoelektroniki, pozytywnie wpływa na koszty inwestycji i pozwala na dodatkowe możliwości amortyzacji.

Stacjonarny magazyn energii ma łączną pojemność ponad 500 kWh. Składa się z 28 systemów akumulatorów drugiej żywotności pochodzących z autobusów Mercedes-Benz eCitaro. Każdy autobus miejski eCitaro jest wyposażony w wydajne akumulatory NMC, które po raz pierwszy w ramach pilotażowego projektu GUW+ w Hanowerze otrzymują drugie życie w stacjonarnej jednostce magazynowania energii, po spadku zasięgu autobusu określonego w konkretnej specyfikacji.

Drugie życie baterii NMC

Pozostając wiernym swojemu rozumieniu zrównoważonego rozwoju, Daimler Buses przyjmuje całościowe podejście do cyklu życia autobusów i ich systemów akumulatorowych. Gdy po około pięciu do sześciu latach eksploatacji akumulator elektrycznego napędu NMC w elektrycznym autobusie miejskim Mercedes-Benz eCitaro spadnie do około 80 procent swojej pierwotnej pojemności, zwykle konieczna jest jego wymiana, aby zapewnić wymagany zasięg tych autobusów miejskich.

Jednakże w przypadku pracy stacjonarnej, gdzie straty pojemności odgrywają niewielką rolę, akumulatory te nadal zachowują pełną zdolność do pracy przez okres do 10 lat. Dalsze wykorzystanie tych akumulatorów jako stacjonarnych modułów magazynowania energii w ramach drugiego życia oznacza, że akumulatory te mogą zapewnić dodatkowe korzyści ekonomiczne i wspierać eCitaro w utrzymaniu równowagi środowiskowej.

Baterie wykorzystywane w pilotażowym projekcie stacjonarnych magazynów akumulatorów Üstry pochodzą z autobusów miejskich eCitaro wykorzystywanych przez Daimler Buses do przeprowadzania jazd próbnych na dystansie tysięcy kilometrów. W przyszłości stacjonarny magazyn energii będzie można rozbudować o akumulatory pochodzące z 49 elektrycznych autobusów eCitaro, które obecnie eksploatuje Üstra.

Przedseryjne eCitaro dawcami baterii

Projekt pilotażowy, jako pierwszy integrujący zużyte akumulatory autobusów elektrycznych z przedseryjnych pojazdów eCitaro, znajduje się w fazie realizacji od 2021 r. Faza ta dobiegła już końca wraz z pełną integracją systemu magazynowania akumulatorów, który zapewnia płynną, bezpieczną, regularną i długoterminową eksploatację.

Oprócz intensywnych testów, projekt obejmował integrację systemu magazynowania z całym środowiskiem technicznym Üstry, w tym z elektrycznymi systemami sterowania siecią energetyczną kolei lekkiej, a także sfinalizowaniem koncepcji bezpieczeństwa przeciwpożarowego.

Sposoby wykorzystania systemu magazynowania baterii

System magazynowania akumulatorów z wykorzystaniem zużytych baterii z autobusów eCitaro daje wiele możliwości. Ciekawym rozwiązaniem byłoby połączenie systemu magazynowania z systemami fotowoltaicznymi instalowanymi na dachach zakładów produkcyjnych i parkingów naziemnych. Pośrednie magazynowanie energii słonecznej w systemach akumulatorów drugiej żywotności eCitaro oraz lokalne wykorzystanie energii wytwarzanej na miejscu, np. do nocnego ładowania pojazdów, zaspokajałoby potrzeby wielu operatorów transportu publicznego i firm usługowych, których celem jest zwiększenie rentowności transportu.

Wreszcie projekt pilotażowy GUW+ dla Daimler Buses służy również ocenie możliwości wykorzystania stacjonarnego modułu magazynowania energii jako zapasowego modułu magazynowania: nowe akumulatory do eCitaro, znajdujące się w magazynie Daimler Buses lub operatorów usług i przeznaczone do użytku jako jednostki zastępcze na wypadek nagłej awarii akumulatora pojazdu, można zintegrować ze stacjonarnymi systemami magazynowania w celu pracy przy niskim obciążeniu do czasu wykorzystania ich w autobusie elektrycznym. W ten sposób akumulatory można utrzymać w dobrym stanie do czasu użycia w autobusie elektrycznym, skutecznie zapobiegając ich przedwczesnemu starzeniu się.

Projekt z dofinansowaniem

Projekt GUW+ jest finansowany przez Federalne Ministerstwo Cyfryzacji i Transportu Niemiec (BMDV) w ramach dyrektywy w sprawie finansowania elektromobilności. Oprócz lidera konsorcjum Alstom Transport Deutschland GmbH z siedzibą w Salzgitter w Niemczech, w skład konsorcjum wchodzą także Elpro GmbH z Berlina, Motion Control and Power Electronics GmbH, Fraunhofer IVI w Dreźnie oraz Politechnika Drezdeńska.

Daimler Buses wspiera projekt jako partner stowarzyszony. Mercedes-Benz Energy GmbH specjalizuje się w zastosowaniach „drugiego życia” i „zapasowych magazynów” i jest odpowiedzialny za opracowanie i wdrożenie magazynu energii dla projektu GUW+ na zlecenie Fraunhofer IVI.

Z kolei niemiecki koncern dostarczył akumulatory oraz pomógł w opracowaniu oprogramowania i komponentów sterujących. Niedawno utworzona spółka Daimler Buses Solutions GmbH będzie wdrażać przyszłe aplikacje drugiego życia oparte na akumulatorach z Mercedes-Benz eCitaro w ramach rozwiązań „pod klucz” dla infrastruktury autobusów elektrycznych operatorów transportu publicznego.