Глобальное развитие электротранспорта влияет на энергосети
17-05-2019

Международного агентства по возобновляемой энергии IRENA опубликовало отчет «Обзор инноваций: умная зарядка электромобилей», в котором описываются способы использования потенциала взаимодополняемости ВИЭ и электромобилей.

Большую, даже подавляющую, часть времени машина стоит на парковке. В настоящее время ученые ищут способы, как сделать этот период более инновационным и полезным. В результате, при тщательном планировании и наличии правильной инфраструктуры, припаркованные и подключенные к сети электромобили в будущем смогут стать средством для аккумулирования энергии, стабилизирующим электросети, питаемые от ветряных и солнечных станций.

el_001.jpg

Большое количество электромобилей может представлять собой огромную емкость для хранения энергии, однако если все будут одновременно заряжать свои машины утром или вечером, электросети могут испытывать серьезную нагрузку. Поэтому создаются системы так называемой «умной зарядки», при которой электромобили способны не только брать энергию из сети, но и отдавать ее обратно.

Такая зарядка адаптирует цикл заряда электромобилей и под условия энергетической системы, и под нужды пользователей машин. Снижая нагрузку на сеть при зарядке электромобилей, она может повысить гибкость интеграции ВИЭ в энергосистемы, а также снизить уровень выбросов от транспорта. Эта зарядка способна сэкономить миллиарды долларов на инвестициях в сети, необходимые для контроля нагрузки, создаваемой электромобилями. Например, компания-оператор сетей электроснабжения Stromnetz Hamburg (Германия) испытывает систему «умной зарядки», контролирующую процесс зарядки машин, на основе требований систем и потребителей, которая снизит потребность в инвестициях городскую электросеть Гамбурга (для контроля нагрузки от зарядки электромобилей) на 90 %.

В отчете IRENA указывается, что если большая часть пассажирских автомобилей, продаваемых с 2040 года, будет электрической, то к 2050 году на дорогах окажется более 1 миллиарда электромобилей, по сравнению с 6 миллионами в настоящее время. По аналитическим прогнозам на 2050 год батареи электромобилей будут способны отдавать в сеть порядка 14 тераватт-часов (ТВт-ч) энергии, в то время как стационарные батареи — лишь 9 ТВт-ч. Продвинутый подход к зарядке типа «машина-сеть» (V2G) позволит электромобилям не только брать энергию из сети, но также и возвращать ее обратно в невостребованный период времени. В настоящее время такая технология тестируется в Великобритании, Нидерландах и Дании. С 2016 года Nissan, Enel и Nuvve совместно работают над решением по управлению энергией, что позволяет владельцам и пользователям машин работать в качестве отдельных энергетических хабов (сетевых узлов). Два пилотных проекта в Дании и Великобритании позволяют владельцам электромобилей Nissan зарабатывать деньги, отдавая энергию в сеть через двунаправленные зарядные устройства Enel.

Хоть электромобили и весьма способствуют расширению использования ВИЭ, они также создают технические трудности, которые необходимо решать. Авторы отчета IRENA полагают, что неконтролируемая и одновременная зарядка электромобилей может значительно увеличить пиковую нагрузку электросетей. В результате создаются ограничения для роста доли солнечных и ветряных электростанций в энергобалансе, а также создается необходимость дополнительных инвестиций в инфраструктуру электросетей. Тенденции по распространению беспилотных транспортных средств и систем каршеринга могут уменьшить потенциал стабилизации электросетей с помощью электромобилей, так как батареи будут реже подключены к сети.

el_002.JPG

Также стало очевидно, что, хоть быстрая и ультрабыстрая зарядка и являются приоритетными с точки зрения мобильности, для «умной зарядки» больше подходит медленная зарядка, так как батареи дольше подключены к сети. Для медленной зарядки критически важно размещение зарядной инфраструктуры у дома и возле места работы владельца автомобиля, что нужно учитывать при проектировании этих парковочных мест. Быстрая и ультрабыстрая зарядка могут повысить пиковую нагрузку на местные сети. Во избежание дополнительных инвестиций в инфраструктуру могут потребоваться такие решения, как доступность смены (обмена) батарей, развитие зарядных станций с буферной аккумуляцией энергии и оптимизация ночной зарядки.

el_003.JPG

Подробнее с отчетом можно ознакомиться на сайте агентства IRENA:

Innovation Outlook: Smart charging for electric vehicles


Стоит отметить, что в Беларуси в конце 2018 года утверждена «Программа создания государственной зарядной сети для зарядки электромобилей», по которой в стране начато создание развитой сети электрозарядных станций и развитие предоставления качественных и доступных услуг по зарядке электромобилей, что обеспечит комфортное и беспрепятственное передвижение электромобилей по территории республики, соответствующее мировым стандартам.

Документом предусмотрено:
     создание к 2030 году 1304 ЭЗС (в том числе 1224 ЭЗС в населенных пунктах, 80 − на всех основных автомагистралях с расстоянием между двумя ближайшими станциями 50 − 70 километров);
     установка 25 супербыстрых электрозарядных комплексов в городах областного подчинения, г. Минске и на основных автомагистралях с расстоянием между двумя ближайшими станциями 120−150 километров.

Планируется, что Программа будет реализована в 3 этапа:
     до 2021 года включительно – размещение 431 ЭЗС в г. Минске и наиболее приоритетных местах областных центров и автодорогах категорий «М» и «М/Е»;
     2022−2025 годы – при условии увеличения электромобильного транспорта на территории Беларуси до уровня более 10 тыс. единиц;
     2026−2030 годы – с учетом увеличения электромобильного транспорта до уровня более 25 тыс. единиц.

Таким образом, в перспективе нескольких десятков лет видится глобальный переход на электромобили и этот прогресс уже не остановить. Возможно сегодня «лишение» части парковочных мест для традиционных автомобилей и выделение их под места для электрокаров выглядит несколько амбициозно, но и сто лет назад, пожалуй, удивляло, что конную привязь и корыта для овса на постоялых дворах убирают.


Возврат к списку