پارک کن، شارژ کن
بزرگ‌ترین پارکینگ‌های شارژی جهان چگونه ساخته شد؟
امروزه ماشین‌های برقی در حال جایگزینی با ماشین‌های بنزین‌سوز هستند، اما آیا به اندازه کافی جایگاه برای شارژ ماشین‌های برقی وجود دارد؟ اگر بخواهیم درباره بزرگ‌ترین پارکینگ شارژی دنیا صحبت کنیم، نخستین کشوری که قبل از همه به ذهنتان می‌رسد چین است. درست است؟ اما لازم است یادآوری کنیم که «بزرگ‌ترین پارکینگ جهان» دیگر در چین نیست، بلکه در مکانی کوچک در جنوب آلمان واقع است. مرکلینگن، شهری با جمعیتی بیش از دو هزار نفر در بادن-وورتمبرگ، اکنون دارای پارکینگ شارژی با 259 جایگاه شارژ EV است. این پارکینگ در اکتبر 2023 در منطقه پارک و سواری ایستگاه قطار Merklingen ICE به بهره‌برداری رسید.
رکوردشکنی در چند سطح
این پروژه در منطقه آلب دوناو، منطقه‌ای در جنوب آلمان، در چندین سطح رکوردشکنی کرده است. نه‌تنها ابعاد این پارکینگ، بلکه زمان ساخت کوتاه و همکاری نزدیک میان شرکای پروژه بی‌نظیر بود. برای نخستین‌بار، راه‌حلی برای شارژ ماشین‌های شارژی و پرداخت مبلغ آن در پیش گرفته شد که با قانون کالیبراسیون آلمان (در آلمان قوانین مخصوصی برای کنترل کیفیت مانند اندازه‌گیری‌های لازم، تعیین وزن و حجم و... به صورت اجباری تدوین شده است. یکی از مزایای توزین اجناس، مانند میوه در زمان خرید، کنترل دقیق همین موارد بود و باعث شد قانون کالیبراسیون در سال 1968 تدوین شود) و همچنین با الزامات آیین‌نامه ایستگاه شارژ مطابقت دارد. بین شروع برنامه‌ریزی تا راه‌اندازی پروژه فقط 20 ماه فاصله بود. نه‌تنها شرکای این پروژه باید بر چالش‌های اداری و ساختمانی غلبه می‌کردند، بلکه مساله توزیع انرژی برای برنامه‌ریزی و مدیریت شارژ نیز برای راه‌اندازی وجود داشت. آیا خودرو باید با جریان متناوب یا مستقیم شارژ شود یا هر دو؟ آیا شارژ دوطرفه مورد نیاز است، آیا فناوری plug-and-charge (اتصال و شارژ) لازم است و چگونه می‌توان شارژ موقت و پرداخت اعتباری رومینگ شارژ را امکان‌پذیر کرد؟ چگونه می‌توان یک سیستم فتوولتائیک را برای تولید برق پایدار یکپارچه کرد، ایستگاه‌های ترانسفورماتور در کجا باید قرار گیرند و از چه مفهوم اندازه‌گیری باید استفاده کرد؟ اینها همه پرسش‌هایی بود که باید به آنها پاسخ داده می‌شد.
شرکت‌های آینده‌نگر
برنامه‌ریزان یک برنامه کلی آینده‌نگرانه را عملی کردند و توسعه دادند: یک کانکس خورشیدی حدود 990 هزار کیلووات‌ساعت برق در سال برای 259 جایگاه شارژ ماشین تولید می‌کند و مازاد را به شبکه تغذیه می‌کند. در حال حاضر برنامه‌هایی برای مقاوم‌سازی 171 جای پارک معمولی باقی‌مانده در ایستگاه با جایگاه شارژ و ادغام یک سیستم ذخیره‌سازی باتری به محض افزایش تقاضا وجود دارد. منطقه Zweckverband Schwäbische Alb همچنین در حال مذاکره با ارائه‌دهندگان است تا خودروها و دوچرخه‌های الکترونیکی را برای اجاره در پارکینگ شارژی در دسترس قرار دهد- پیشنهادی به‌خصوص جالب برای مسافران یا مسافرانی از منطقه که سوار قطار ICE به اولم یا اشتوتگارت در مرکلینگن می‌شوند.
این پارکینگ شارژی یک جایگاه بیشتر از پارکینگ شارژی دارد که ماه گذشته توسط شل و BYD در شنژن افتتاح شد، که در آن زمان نیز ادعا می‌کرد بزرگ‌ترین پارک شارژی جهان است. البته سیستم پارکینگ شارژی چینی بسیار قدرتمندتر عمل می‌کند و تمامی 258 ایستگاه دارای شارژ سریع هستند. در طول آزمایش‌ها، پارک جدید نزدیک فرودگاه شنژن برق بیش از 3300 خودرو الکتریکی را روزانه تامین می‌کرد. شارژرهای نصب‌شده در مرکلینگن بیش از 11 کیلووات در شارژ AC (جریان متناوب) ارائه نمی‌دهند- البته برای گروه کاربری مورد نظر کافی است. این پارکینگ در آلمان به جای فرودگاه، به مسیر قطار سریع‌السیر ICE که در اصل بین اولم و وندلینگن در حرکت است و این دو منطقه را به هم وصل می‌کند نزدیک است اما طبعاً نزدیکی به فرودگاه در چین باعث شده تا این پارکینگ شارژی قدرتمندتر از پارکینگ شارژی آلمان عمل کند. پارکینگ شارژی مرکلینگن برای Park&Ride طراحی شده است، به این معنی که مسافران پس از ترک ماشین در ایستگاه قطار سوار شوند و بقیه مسیر خود را با قطار طی کنند. شهرداری انتظار دارد ساکنان مناطق اطراف که با قطار برای خرید یا کار به اشتوتگارت یا اولم سفر می‌کنند از فضای جدید استفاده کنند. شارژ خودرو بین چهار تا هشت ساعت طول می‌کشد. نصب فتوولتائیک کل فضا را مانند یک کارگاه خورشیدی وسیع پوشش می‌دهد. حداکثر ظرفیت 875 کیلووات است و بنیانگذاران ادعا می‌کنند که سیستم فتوولتائیک (فناوری تبدل (انرژی) نور به الکتریسیته از راه استفاده از نیمه‌رساناهایی است که ویژگی اثر فُتوولتایی دارند؛ پدیده‌ای که در زمینه‌های فتوشیمی، فیزیک و الکتروشیمی مورد استفاده و بررسی است) تا 900 هزار کیلووات‌ساعت انرژی تجدیدپذیر در سال تولید می‌کند و انرژی اضافی مستقیماً به شبکه ذخیره انرژی وارد می‌شود (در شنژن، شل تخمین می‌زند که پنل‌های خورشیدی نصب‌شده روی سقف می‌توانند سالانه حدود 300 هزار کیلووات‌ساعت برق تجدیدپذیر تولید کنند). انجمن منطقه‌ای سوابین آلب که پارک شارژ را در مرکلینگن راه‌اندازی کرده است، انجمنی متشکل از 12 شهرداری است. این شرکت در سال 2016 با هدف ساخت ایستگاه راه‌آهن و توسعه صنعت و تجارت در سراسر منطقه تاسیس شد. شهرداری‌ها مراکز شارژ جدید را با در نظر گرفتن نیازهای حمل‌ونقل الکتریکی آینده ساخته‌اند. کریستف یونگ، معاون رئیس انجمن گفت: «در حدود 10 سال آینده، بیشتر وسایل نقلیه پارک‌شده در منطقه وسایل نقلیه الکترونیکی خواهند بود، بنابراین، این تسهیلات نیز به تدریج در حد ظرفیت مورد استفاده افزایش می‌یابد. البته زمانی که پارک شارژ در ظرفیت کامل (شارژ) نباشد، فضاهای پارکینگ ممکن است برای ماشین‌های معمولی نیز استفاده شود. هزینه شارژ 5 /0 یورو به ازای هر کیلووات‌ساعت در مرکلینگن به اضافه کارمزد تراکنش 99 /0 یورو در هر فرآیند شارژ است. پارک شارژ مرکلینگن برای خودروهای الکتریکی بیش از چهار میلیون یورو هزینه دارد. ایالت بادن-وورتمبرگ حدود 5 /2 میلیون یورو، بیش از نیمی از کل سرمایه‌گذاری را پوشش داد و وزیر امور حمل‌ونقل، این مرکز جدید را «تقویت‌کننده حرکت الکتریکی در منطقه» نامید.
چالش رعایت قانون کالیبراسیون و پرداخت‌کنندگان جیروکارت (از محبوب‌ترین کارت‌های بانکی در آلمان)
تخصص شرکای پروژه برای تنظیم شارژ ضروری بود. در اینجا نیز، اپراتورها یک مفهوم سازگار با آینده و کاربرپسند را انتخاب کردند که نه‌تنها الزامات قانونی فعلی را در بر می‌گیرد، بلکه الزامات آینده را نیز برآورده می‌کند. بنابراین اندازه‌گیری و صورت‌حساب برق مصرفی مطابق با قانون کالیبراسیون اجباری بود: هر فرآیند شارژ دقیقاً بر حسب کیلووات‌ساعت نشان داده می‌شود- برای حداکثر شفافیت برای مصرف‌کنندگان. آنها می‌توانند مبلغ شارژ خود را به راحتی و به‌طور کاملاً مستقل از طریق پایانه‌های پرداخت مرکزی بپردازند. تمامی ایستگاه‌های شارژ و پایانه‌های پرداخت از طریق کابل‌های فیبر نوری با یکدیگر متصل می‌شوند و تبادل سریع و ثابت داده را تضمین می‌کنند. تمامی نقاط شارژ نیز از طریق این ساختار شبکه به اینترنت متصل می‌شوند که پرداخت و همچنین کنترل و نگهداری را ساده می‌کند. پیشنهاد پرداخت جامع از سوی شرکت هکترونیک امکان‌پذیر شده است. این شرکت سال‌ها تجربه پرداخت در فضای باز را دارد و می‌تواند در زمینه پرداخت در این جایگاه شارژ بسیار موثر و مفید عمل کند.
شرط استفاده عموم از این جایگاه این است که زیرساخت شارژ قابل اعتماد وجود داشته باشد. شفافیت در اندازه‌گیری و صورت‌حساب برق موجب ایجاد اعتماد در طرف مصرف‌کننده می‌شود. تعامل میان صورت‌حساب مطابق با قانون کالیبراسیون، پرداخت با گزینه‌های پرداخت رومینگ و پرداخت کارت، از جمله پیش‌آزمایی لازم با پین پد (یک صفحه کلید خارجی که می‌توان آن را به کارت‌خوان وصل کرد و در مقابل مشتری قرار داد. فروشنده مبلغ را وارد می‌کند، مشتری مبلغ را بر روی نمایشگر کوچکی که روی دستگاه هست می‌بیند سپس رمز را وارد کرده و فرآیند خرید را تکمیل می‌کند)، کارشناسان را با چالش‌های بزرگی مواجه کرده است. آنها مجبور بودند قطعات سخت‌افزاری و نرم‌افزارهای متفاوت را از سازندگان مختلف ادغام کنند و از سازگاری این قطعات با یکدیگر اطمینان پیدا کنند. کاری که به لطف تجربه زیاد در انجام پروژه و همکاری نزدیک، تنها در مدت زمانی کوتاه که در دسترس بود به انجام رسید. موفقیت پروژه خود گویای این موضوع است. در مراسم افتتاحیه، الکه زیمر، وزیر حمل‌ونقل بادن-وورتمبرگ، اجرای منطقه‌ای اهداف زیست‌محیطی و حمل‌ونقل دولت ایالت را ستود. زیمر می‌گوید: «حتی اگر پروژه‌ها در ابتدا آرمان‌شهری یا غیرواقعی به نظر برسند، اگر همه با هم کنار بیایند و جرات داشته باشند غیرمتعارف فکر کنند، می‌توان آنها را اجرا کرد. پارک شارژ و کل ایستگاه نمونه خوبی از این موضوع است. پاسخ مردم به همان اندازه مثبت بوده است. پذیرش و کاربرد آن در حال رشد است. پارک شارژ یک پروژه شاخص واقعی برای منطقه و انتقال تحرک در آلمان است.»
موانع احتمالی ناشی از اصلاحیه قانون منابع انرژی تجدیدپذیر (EEG)
شرکای این پروژه امیدوارند اصلاحیه EEG موجب ایجاد اختلال در پروژه‌هایی این‌چنینی در آینده نشود. افراد زیادی در مورد علاقه خود به راه‌اندازی پروژه‌های مشابه با موانعی درباره قانون منابع انرژی تجدیدپذیر مواجه می‌شوند. با این حال، اگر اصلاحیه EEG محدودیت‌های بیشتری برای مصرف شخصی به وجود آورد، هرگونه پروژه‌ای از این دست رها می‌شود. آلمان و اروپا نه‌تنها به تحرک الکترونیکی بیشتری نیاز دارند، بلکه به ویژه به تحرک الکترونیکی بیشتری با برق حاصل از انرژی‌های تجدیدپذیر نیازمند هستند.
فناوری ذخیره‌سازی نقطه قوت پارکینگ شارژی
دو کانتینر سیستم ذخیره باتری از سازنده آلمانی Tesvolt، برق را از تاسیسات فتوولتائیک فعلی 336 کیلووات (kWp) در دو توربین بادی کوچک ذخیره می‌کنند. با این حال، آنها همچنین برق سبز را در شبکه ذخیره می‌کنند که ارزان است و شبکه برق را هنگامی که برق در شبکه بیشتر از مصرف شده باشد، از بین می‌برند. گرگور هینز، مشاور انرژی و برنامه‌ریز فنی پروژه، پیش‌بینی می‌کند که این دو سیستم ذخیره‌سازی تنها ظرف چند سال هزینه خود را تامین کنند. سیستم‌های ذخیره‌سازی
Tesvolt را می‌توان به‌طور کامل شارژ و به سرعت تخلیه کرد، که از نظر فنی برای پارک شارژ بسیار اهمیت دارد. در ترکیب با خرید ساعتی انرژی در بازار نقدی آلمان، این همزیستی عالی برای مدیریت بهینه انرژی تولید شده است. سایت Hinz فهرست کوتاهی از سه سازنده سیستم ذخیره‌سازی تجاری برای پروژه پارک شارژ داشت. شرکت تس‌ولت برنده این مناقصه بود، زیرا ظرف ذخیره‌سازی انعطاف‌پذیر TPS آن قدرت زیادی را در یک فضای نسبتاً کوچک تولید می‌کند و یکی از معدود کانتینرهای موجود در بازار است که الزامات فنی بالای اپراتور را برآورده می‌کند. کنترل باتری هوشمند آن که مهندسان تس‌ولت توسعه داده‌اند، شارژ و دشارژ بهینه سلول‌ها را ، همراه با عمر مفید مورد انتظار حدود 30 سال تضمین می‌کند. تس‌ولت تاکنون جوایز بسیاری را برای ایده‌ها و پروژه‌های نوآورانه خود دریافت کرده است.
Fastend: پیمانکار پروژه پارکینگ شارژی
«فستند» یک شرکت هلندی است که شبکه‌ای با بیش از 1500 EV ایستگاه شارژ در هلند، فرانسه، آلمان، بریتانیا، بلژیک و سوئیس دارد. تعداد زیادی از ایستگاه‌های آن در مناطق استراحت کنار بزرگراه‌ها در هلند واقع شده‌اند. Fastned در سال 2012 تاسیس شد. ماموریت فستند آزادی دادن به رانندگان ماشین‌های برقی و سرعت بخشیدن در انتقال به رانندگی الکتریکی است. به همین دلیل Fastned در حال ساخت یک شبکه اروپایی از هزار ایستگاه شارژ سریع است. در این ایستگاه‌ها، رانندگان خودروهای برقی می‌توانند با برق خورشیدی و بادی در مدت ۱۵ دقیقه به برد ۳۰۰کیلومتری بیفزایند. Fastned دارای 125 ایستگاه شارژ سریع در هلند، آلمان، بریتانیا و بلژیک است. تمامی ایستگاه‌ها برای عموم باز هستند.
شرکای فنی پروژه
Albwerk: این کمپانی در صنعت انرژی منحصربه‌فرد است و در سال 1910 تاسیس شده است. این شرکت عموماً پروژه‌های خود را از شهرداری‌ها می‌گیرد و بیشتر پروژه‌های خود را در منطقه بادن-وورتمبرگ انجام می‌دهد. زمینه فعالیت آنها در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر است؛ در واقع این شرکت تلاش می‌کند تا انرژی مورد نیاز این منطقه را از طریق انرژی‌های تجدیدپذیر تامین کند.
Elektro kommunikationstechnik: این شرکت در سال 1979 به عنوان یک فروشگاه خرده‌فروشی شروع به کار کرد. هیات موسس آن در سال 1986 تصمیم گرفتند که یک فضای اداری به این فروشگاه اضافه کنند. رفته‌رفته با اضافه شدن فضای اداری به این فروشگاه سیستم شرکت شروع به شکل‌گیری کرد. در حال حاضر این مجموعه یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌ها در حوزه سیستم‌های کامپیوتری و مخابراتی در آلمان به ویژه در منطقه بادن-وورتمبرگ است.
Rudolf: یک شرکت بسیار معتبر در حوزه نساجی است. شاید برایتان سوال باشد که چرا این شرکت باید جزو شرکای فنی این پروژه باشد، زیرا این شرکت یک خط تخصصی در حوزه مواد مناسب برای ماشین‌ها دارد. در آزمایشگاه‌های بزرگ مواد شوینده یا دستمال‌های پاک‌کننده مخصوص ماشین را مورد بررسی قرار می‌دهند. بنابراین این کمپانی هم جزو شرکای فنی این پروژه است.
