Elektrikli araç çözüm noktasında, Şarj Altyapısı ne durumda?
Yorumlayan: Berkan Bayram / 29 Kasım 2022
Avrupa Birliği 2050 yılına kadar karbon nötr hedefini yürürlüğe koydu ve bu hedefe inanıyor. Bunun için daha fazla elektrikli araca, şarj ünitesine ve şarj altyapısına ihtiyacı var. Peki bu yapı nasıl kurgulanacak, ihtiyaç-talep ne durumda, asıl önemlisi maliyeti ne olacak ve kim karşılayacak?
Orjinal; Europe’s EV opportunity—and the charging infrastructure needed to meet it
Avrupa Birliği, kuşkusuz dünyadaki elektrifikasyon sürecinin liderliğini yapıyor. Gerek pazar şartlarını gözetmesi, gerek regülasyon düzenlemeleri ile 2021’de satılan her yeni otomobil satışlarının yaklaşık %20’sini temsil ediyor. Ayrıca AB üyesi ülkeler dünyadaki elektrikli araç (EA) üretiminin dörtte birinden fazlasından sorumlu. Otomotiv üreticilerinin ve teknolojiyi erken benimseyen EV tüketicilerinin birlikteliği ile Avrupa Birliği, EV ekosistemi oluşturmak için küresel liderliğe oynamak adına benzersiz bir fırsat sunuyor.
Ama elektrikli araç satışının artması, Avrupa’nın EA şarj altyapısının büyük ölçüde inşa edilmesini gerektirecektir. 2021 yılıdna Avrupa kıtasında tahminen 375.000 şarj istasyonu vardı. Ancak Avrupa Otomobil İmalatçıları Derneği’nin (ACEA) bir raporu için McKinsey tarafından gerçekleştirilen yakın tarihli bir analizde, en muhafazakar senaryoda bile AB üyesi 27 ülkenin 2030 yılına kadar en az 3,4 milyon adet, çalışır durumda halka açık şarj noktasına ihtiyaç duyacağını gösteriyor. ( Görsel 1) Elektriği bu yeni şarj istasyonlarına dağıtmak için kapsamlı şebeke iyileştirmelerine ihtiyaç olacak. EA’ların gerçek anlamda sıfır emisyona sahip olması için de, yenilenebilir enerji kapasitesinin artması gerekecek. Toplamda, EA şarj altyapısının bu şekilde inşa edilmesi, 2030 yılına kadar kümülatif olarak 240 milyar Euro‘ya kadar çıkabilir.
Bu bulgular, eMobilite ekosistemi içerisindeki çeşitli paydaşlar için önemli çıkarımlara sahip. Şarj ekipmanı ve ünitesi üreticilerinin üretimi artırması gerekiyor. Şarj istasyonu operatörleri, tahmin edilen güç taleplerini karşılamak için elektrik dağıtım hizmet sağlayıcılarıyla koordineli çalışmak zorunda. Otomobil ve kamyon üreticileri de değişen tüketici önceliklerini karşılamaya hazırlanmalı.
Şarj istasyonu kurulum sayısı yetersiz.
Elektrikli otomobil almak isteyen potansiyel kullanıcıların genelde anketlere verdikleri ilk yorum, araçlarını rahatça şarj edebileceklerine dair güvence oluyor. Fakat bu güvence ile alınan her yeni elektrikli otomobil de, halka açık şarj noktalarına erişim için daha fazla rekabet yaratıyor. 2019’da yapılan bir McKinsey anketi, tüketicilerin EA’larla ilgili endişelerinin yarısından fazlasının piller, şarj etme ve sürüş menzili ile ilgili olduğunu ortaya çıkarmıştı. Sürücülerin endişelerini gidermek için yeterli şarj istasyonu olmadan, EA’ların benimsenmesi yavaşlayabilir.
İki potansiyel senaryo ortaya çıkıyor: biri çok sayıda kurulu şarj noktasının EA talebini artırmaya yardımcı olduğu, diğeri ise şarj noktalarının mevcut kullanım büyüme oranlarına uygun olarak kurulduğu. İkinci, daha az agresif senaryoda bile, 2030 yılına kadar AB üyesi 27 ülke‘nin mevcut 340.000 şarj istasyonundan gelecekteki EA filosunun ihtiyaçlarını karşılamak için gereken tahmini 3,4 milyon şarj cihazına çıkması gerekecek. (Bu rakama binek araçlar için 2,9 milyon, hafif ticari araçlar için 0,4 milyon ve kamyon ve otobüsler için 0,1 milyon kamu şarj cihazı dahil. Elektrikli otomobil sahiplerinin, apartman-konut ve iş yeri otopark operatörlerinin kullanacağı tahmini 29 milyon özel şarj istasyonu dahil değil)
Geçen yıl Fransa ve Almanya Avrupa Birliği’nde en hızlı şarj ünitesi kurulum hızına sahip ülkelerdi. Fransa‘da şu anda haftada yaklaşık 400 adet ve Almanya’da yaklaşık 200 adet halka açık şarj ünitesi kuruluyor. Ancak bu 2 ülke dahi ve tüm Avrupa Birliği’nin geneli, her yeni yılda artacak olan hedef oranın çok gerisindeler. Ortalama olarak, 2021’den 2030’a kadar Avrupa Birliği’nin tamamında haftada 6.000 halka açık şarj noktasının kurulması gerekecek, bu nedenle alınması gereken çok yol var.
Milyonlarca yeni elektrikli aracın (EA) şarj cihazına bağlanabilmesi için Avrupa’nın elektrik şebekesinin bazı bölümlerinin güçlendirilmesi gerekiyor. Pazara çıkacak her yeni EA’ın enerji altyapısındaki elektrik talebi ve şebeke iyileştirmesi, toplam yıllıkAB üyesi 27 ülke şebeke yatırımlarının yalnızca %11’ini oluşturacak. Şebeke iyileştirmelerinin çoğu, merkezi, yüksek voltajlı iletim sistemlerine değil, orta ve düşük voltajlı elektriği trafo merkezlerinden son kullanıcılara taşıyan dağıtım sistemlerine yönelik olacak.
Yerleşim bölgelerinde, birçok araç aynı anda şarj oluyor olabilir; örneğin, sabah işe gidip gelmek için hazırlanırken gece boyunca. Bu mahallelerin, şebekeyi daha az zorlayan nispeten yavaş alternatif akım (AC) şarj cihazlarına (3 ila 11 kW kadar az elektrik çeken) dayanması bekleniyor. Halka açık hızlı şarj istasyonlarının bulunduğu otoyol üstü dinlenme tesisleri, ana seyahat saatlerinde aşırı yoğun yüklere maruz kalabilir. Ticari araçların (özellikle kamyon ve tır) yeni şarj cihazları 1 MW (1.000kW’a eşit) kadar elektrik çekebilir. Bu tür konumlar, şebeke yükseltmeleri veya yedek depolama çözümleri gerektirecektir: hızlı şarj cihazlarıyla 20 kamyona ve 10 araca aynı anda hizmet veren bir otoyol üstü dinlenme tesisi (Örneğin Bolu’daki Highway AVM alanı) yaklaşık 20 MW ile en yüksek elektrik talebini yaşayabilir . (Bu 20.000 nüfusa sahip bir yerleşim yerinin gücüne eşdeğer)
Yenilenebilirler: Karbonsuzlaştırma için EA’larla birlikte çalışmak McKinsey analizi, doğrudan yolcu ve ticari EA’ların şarj edilmesinden kaynaklanan elektrik talebinin 2021’de 9 TWs (bölgenin mevcut toplam elektrik tüketiminin yüzde 1’inden azı) 2030’da 165TWs’e yükselebileceğini gösteriyor. –özel elektrik talebi yılda yaklaşık yüzde 40 artabilir, yine deAB üyesi 27 ülkesinde tüketilen tüm elektriğin yalnızca yaklaşık yüzde 6’sını temsil edebilir.
Altyapı kaynakları mali taahhütler gerektirecektir
Raporun öngördüğü altyapı sunumu, 2030 yılına kadar donanım ve kurulum için kümülatif olarak 240 milyar Euro’ya mal olacağını gösteriyor. Buna yeni şarj noktalarının kurulması, elektrik şebekelerinin iyileştirilmesi ve yenilenebilir enerji üretim kapasitesinin artırılması da dahil. Bu fonun yarısından fazlası -yüzde 60 veya 130 milyar Euro- yeni kamu ve özel şarj noktalarının planlanmasını, mühendisliğini ve kurulumunu destekleyecektir (sırasıyla toplamın yüzde 20’si ve yüzde 40’ı). Yüzde 15’i şebeke yükseltmeleri için ve yüzde 25’i yenilenebilir enerji yetenekleri için ayrılabilir. Elektrikli araç sahiplerinin, özel şarj noktalarının donanımı ve kurulumu için ödeme yapması gerekecek (yol vergisi, ekstra şarj vergisi?) ve muhtemelen maliyetleri dengelemek için devlet sübvansiyonları da devreye girecektir. Kamu şarj noktaları ya özel şarj operatörleri (yatırımlarından para kazanmaya çalışacaklar) ya da yerel kamu hizmetleri tarafından inşa edilebilir. Şebeke iyileştirme ve yükseltme maliyetleri nihai olarak tüketiciler için elektrik dağıtım ücretlerine yansıyacaktır. Kamu hizmetleri, yeni yenilenebilir enerji kapasitesi inşa edecek ve finanse etmek durumundadır.
Ve bütün bunlar kilit paydaşlar için ne anlama geliyor?
Şarj noktası operatörleri
Daha fazla sayıda şarj cihazıyla talebe dayalı yol, her bir şarj cihazı için daha düşük kullanım oranları anlamına gelebilir. Ve bu durum şarj istasyonu operatörlerinin (CPO) karlılığını azaltacaktır. Kullanım odaklı yol, aksine çoğu şarj noktasının karlı olmasını sağlar. CPO’lar kârsız şarj istasyonlarından kaçınmak için kullanım odaklı yolu tercih edeceklerdir.
Şebeke operatörleri ve elektrik şebekeleri
Çoğu durumda şebeke operatörlerinin elektrikli araç kullanıcısının şarj etme davranışını görmeleri mümkün değildir. Bu nedenle elektrik talebini tahmin etmek ve yönetmek zordur. EA’lar ve elektrik dağıtım sistemleri arasındaki iletişimi içeren akıllı şarj, elektrik akışını EA şarjından genel talebin daha düşük olduğu gün saatlerine kaydırarak, aktif yük yönetimini sağlayabilir. Bu, tüketiciler için elektrik maliyetlerinin yanı sıra gerilimi azaltarak şebeke altyapısına yatırım ihtiyacını azaltabilir.
Akıllı şarjın potansiyeli, özellikle araçların uzun süre park edildiği ve şarj cihazlarına bağlı olduğu yerlerde, örneğin evde, iş yerinde veya ticari araçlar için bir filo deposunda şarj olma durumunda ortaya çıkar. 2030 yılına kadar büyük ölçüde devam edebilecek olan ilk geliştirme aşaması, tek yönlü akıllı şarjı içerecektir: EA’ların şarj süreleri, tepe yükleri azaltmak için merkezi olarak kontrol edilecektir. İkinci aşamada, çift yönlü akıllı şarj (V2G, V2V…) araç akülerini şebeke içinde aralıklı depolama olarak kullanır: aküler, enerji üretimi ve talep seviyelerine bağlı olarak şarj edilebilir veya boşaltılabilir. Çift yönlü şarj, şebekede enerji depolamanın özellikle umut verici bir yoludur, çünkü AB sınırlarında dolaşan EA’ların, 3 TWs’e kadar kullanılabilir pil kapasitesi olduğunu düşünürsek, bu AB’nin günlük ortalama enerji talebinin neredeyse yüzde 40’ına eşdeğerdir. Uygulanacak çift yönlü şarj sistemi, şebeke operatörlerinin EV sahipleriyle ortaklık kurmasını gerektirecek ve bu, onların pillerini tüketmelerini telafi edecek yeni iş modelleri yaratacaktır.
Otomobil üreticileri
Ne kadar çok şarj cihazı üretilirse, kurulumu gerçekleştirilirse, otomobil üreticileri için o kadar çabuk fayda sağlanır. Halka açık şarj cihazları uygun yerlerde mevcutsa, potansiyel bir Elektrikli Araç alıcısının elektriğe geçme olasılığı daha yüksek olacaktır. Kurulum, IONITY şarj ağı (BMW, Daimler, Ford, Hyundai ve Volkswagen’in ortak girişimi) gibi üreticiler arasındaki işbirlikleriyle hızlandırılabilir. Alternatif olarak, otomobil üreticileri ve otomotiv tedarikçileri bugün olduğundan daha hızlı şarj edebilen bir araç üretebilirlerse, ihtiyaç duyulan kamusal şarj cihazlarının sayısını azaltabilirler. Daha yüksek araç şarj hızları, hem sürücülerdeki menzil endişesini azaltacak hem de daha verimli bir şarj noktası oluşumuna olanak sağlayacaktır (çünkü aynı miktarda aracı şarj etmek için daha az şarj cihazı gerekecek).
Politika yapıcılar
Stockholm şehri, altyapı yenileme ve dağıtımı için bir hız belirleyicisi gibi: doğru akım (DC) hızlı şarj cihazının (150 kW veya daha yüksek) uçtan uca ortalama kurulum süresi 7 ay. Diğer lokasyonlardaki benzer kurulumlar 20 aya kadar sürebilir. Stockholm’ün hazırlık ağırlıklı yaklaşımı, önceden zaman yatırımı gerektiriyor çünkü şehirler ve belediyeler, elektrik dağıtım şebekesi operatörleriyle işbirliği içinde üst düzey fizibilite taramaları yapmak zorunda. Gelecek vaat eden bir şarj yeri belirlendiğinde, onay süreçleri bu şehirde hızla ilerliyor ve bu da şarj noktası operatörlerinin üstlendiği planlamayı hızlandırıyor. Örneğin Oslo şehri, proje onaylarını hızlandırmak için bir kontrol listesi hazırladı. Hollanda, endişeleri hızla gidermek için bir bilgi platformu oluşturdu. Fransa’nın “soket hakkı” politikası, evde kurulum onayları için gerekli olan ileri geri işlemleri ortadan kaldırdı. (Türkiye’de de EPDK, Yerel Yönetimler Genel Müdürlüğü ve Büyükşehir belediyeleri ortak işbirliği yapmak zorunda)
Finansal Kurumlar
Devletler artık EA finansmanı bütçelerini, büyük ölçüde EA satın almaya yönelik teşviklere yönlendiriyor. EA altyapısını ve yenilenebilir enerji üretimini sübvanse etmek için ne kadar harcandığını incelemek faydalı olabilir. Şarj altyapısı için özel sektör finansmanının teşvik edilmesi ile daha az kârlı yerlerde bile uygun fiyatlı şarjın mümkün olabilmesi için, adil bir yapının sağlanması ve kamu desteğinin kullanılması arasında bir denge kurulması gerekecektir.
Enerjiniz bol olsun,
Berkan Bayram