Dağıtım Sistemlerinde Elektrik Araçlarının Etkisi

Elektrikli araçlar (EV) artık bir niş teknoloji değildir; onlar sadece ulaşım değil, küresel otomotiv pazarının hızlı büyüyen bir segmentidir. 2023 yılında, EV satışları dünya çapında 14 milyon birim aştı ve birçok ülke, elektrik talebinin önümüzdeki iki yıl içinde iç yanma motorlarını incelemesi için iddialı hedefler belirledi. Bu hızlı kabul, sadece yük taşımacılığının milyonlarca elektrik dağıtım sistemi, işletmelerimizin ve şehirlerin en baskıcıları artırmasını sağlar.

Elektrikli Araçlar Dağıtım Sistemlerinde Peak Yükünü Nasıl Etkiliyor

EV'lerin üst üste etkisini anlamak için, ilk olarak dağıtım ağlarında zirve oluşturanları tanımlamak faydalı. Tipik olarak, konut ve ticari talep, geç öğleden sonra ve erken akşam, klima, aydınlatma, yemek ve eğlence ile yönlendirilir. Bu süre, eve giden yolların gelişiyle yakından ilgilidir. Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL) tarafından yapılan bir çalışma, teşvikler veya akıllı kontroller olmadan EV şarj olayların yaklaşık% 80'i eve geri dönen EV şarj olaylarından başlar -özellikle de mevcut ızgara yükü en yüksek olduğunda.

Genel etki önemlidir. Tek Seviye 2 şarj cihazı çizim 7.2 kW kabaca iki ortalama ev yüküne eşdeğerdir.Bir mahallede, transformatörler aynı anda ısıtıcıları geçebilir, hızlanan veya başarısızlıklara yol açabilir. Ek olarak, EV şarjları (yaz ısı dalgaları gibi) daha yaygın hale gelir.Bu efekt, yerel EV penetrasyon oranlarında, şarj oranları gibi faktörlere bağlıdır ve zaman kullanım süresini azaltır.

Güç Seviyeleri ve onların Contribution to Peaks

Tüm şarj eşit değildir. AC Level 1 (120V, 1.4-1.9 kW) genellikle dağıtım yüklemesinde bir faktörden yavaştır, ancak evde şarj edilen çoğu EV sahibi, alışveriş merkezlerinde "üç, 3.3-19.2 kW" ekipmana sahiptir. DC hızlı şarj (50 kW veya daha fazla) genellikle dağıtım planlayıcılarının yüklenmesini sağlar ve genellikle daha düşük olduğunda orta gün meydana gelir.

EV Load'in Coğrafi ve Temporal Variability of EV Load

EV şarj yükü bir dağıtım sistemi boyunca eşit değildir.Genellikle daha yüksek araç sahipliği, garaj alanı ile yeni evler veya kamu şarj şarj şarj şarj şarj cihazı yüklü alanlar.Bu uzaysal konsantrasyon, yerel olmayan sıfırlara bile neden olabilir. Ayrıca, zaman değişkenliği aşırı derecede yüksektir: haftalar erken saatlerde keskin bir şarj zirvesi görürken, hafta sonu şarj profili daha geniş bir orta gün şarj profiline sahip olabilir. Etkili zirve yükü yönetimi dağıtım sistemi (DizeSOs) bu kalıplara daha sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık gelişmiş ölçümleme altyapısına görünür.

Peak Load ile Electric Tools ile yönetim için stratejiler

Utilities, grid operatörleri ve politika yapıcılar EV'nin ezici zirve kapasitesinden şarj etmesini engellemek için bir strateji paketi geliştirdiler. Bu yaklaşımlar genellikle teknolojik kontrolleri, piyasa mekanizmaları ve düzenleyici çerçeveleri bir araya getiriyor. Aşağıda, daha önce ortaya çıkan önemli stratejileri genişletiyoruz.

Akıllı Şarj

Akıllı şarj, aynı zamanda şarj olarak da bilinir, EV, şarj cihazı ve ağ operatörünün geçiş, throttle veya program şarj seansları üzerine şarj etmesi için iletişim kurar. Örneğin, 6:00'a kadar şarj edilen bir seansı geciktirebilir. akşamdan sonra, yüksek çözünürlükte olan sürücülere göre, özellikle de sekiz saat boyunca bir araya geldiğinde, enerji şarj edebilir.

Akıllı şarj, yararlı talep yanıt (DR) programları ile entegre olan bulut tabanlı platformlar aracılığıyla uygulanabilir. Bazı oto üreticileri şimdi mobil uygulamaları aracılığıyla inşa edilen zamanlama özelliklerini sunar. Ancak, ölçeklenebilirlik ISO 15118 ve OpenADR gibi içilebilirlik standartları gerektirir.

Zaman-In-Use Fiyat

Zaman kullanımı (TOU) fiyat, gece yarısı ve 6 arasında şarj etmek için en etkili ekonomik sinyallerin biridir.Bir TOU tarifesi altında, elektriklilerin fiyatı, yüksek orandaki dönemler ve şarjlar sırasında, çoğu Kaliforniyalı hizmet, gece yarısı ve 6 a.m arasında şarj edilen bir "EV-TOU" oranına göre daha düşük ücretli bir pencereden daha düşük maliyetle şarj edilir.

Araç-to-Grid (V2G) Teknolojisi

Araç-to-grid (V2G) EV'leri saf yüklerden dağıtılır enerji kaynaklarına dönüştürür.Bir EV, yüksek saatlerde şebekeye depolanabilir, sonra düşük talep edilen süreler boyunca şarj edilebilir.Bu kapasite, yüksek çözünürlükteki yüksek oranda yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bir yük devretebilir ve bir yük devretme hizmeti sağlayabilir.

V2G hala erken ticari aşamasında, Pasifik Gaz ve Elektrikli (PG&E) gibi önemli pilot projelerle, Ulusal Izgara ve diğerleri. Zorluklar, bataryaların bozulması endişeleri içerir (Modern kimyagerler bisikletleri iyi yönetir), düzenleyici engellerin elektrik geri gelmesini sağlar ve yaygın bir çift yönlü şarj cihazı dağıtım ihtiyacı.

Altyapı Yükseltiyor

Bazı durumlarda, en maliyet-malzemeli uzun vadeli çözüm, dağıtım altyapısını proaktif olarak yükseltmektir. Bu, yüksek ücretli birimlerle aşırı yüklemeli dönüştürücü devreler ve diğer elektrikli yükler için (örneğin ısı pompaları gibi) iki yüksek çözünürlükte daha fazla yük yükleme gerektirir.

Yerelleştirilmiş Enerji Depolama ve Mikrogrids

İstasyonlı batarya depolama alanı dağıtım alt istasyonlarda veya yem hatlarında EV şarj yükü toplandığı ve daha sonra deşarjı atlatabilir. Bu, EV penetrasyonunun yüksek olduğunu ancak mevcut hatların kapasite limitine yakın olduğunu göstermiştir. Mikrogrids, güneş PV'yi birleştirir ve EV şarjı zirveleri boyunca otonom olarak çalışabilir ve EV şarjı, örneğin ABD Enerji Bakanlığı Akıllı Grid projelerinin,% 100 EV kabul edilebilirliği ile bir topluluk mikrogrid'in yemlemesini göstermiştir.

Etkili Peak Load Management Faydaları

Dağıtım sistemi operatörleri EVs tarafından katkıda bulunan zirve yükünü başarıyla yönetirken, tüm elektrik değeri zinciri aracılığıyla kârlar dağıtılır.

EV Peak Load Management'da Anahtar Zorluklar

Açık faydalara rağmen, birçok engel EV şarjını yönetmeden önce kalır.

Data Privacy and Consumer Trust

Akıllı şarj ve V2G, araba alışkanlıklarının izlendiği zaman, EV'nin yüklendiği zaman, bir EV'nin şarj durumunu ve bazen sahibinin yerini artırdığı yasal endişeleri ortaya çıkarabilir. Müşteriler, sürüş alışkanlıklarını takip ettikleri takdirde programlarda kayıt altına almak için tereddüt edebilir.

Teknik Standartlar Interoperability

Parçalı şarj alanı, ISO 15118 (örneğin, iki yönlü ve iki yönlü iletişim için) ve OCPP (Open Charge Point Protokolü) gibi onlarca üreticiyi içerir, ancak birçok geleneksel şarj cihazı yalnızca temel işlevleri destekler. Interoperability, birden fazla marka ve bölgede sorunsuz bir şekilde çalışmak için uygun bir şekilde talep yanıt programları için kritiktir.

Battery Degradasyon ve Tüketici Eşleştirmeleri

Modern lityum bataryaları binlerce döngü için tasarlanmıştırken, V2G hizmetlerinden gelen ek bisiklet, bazı kimyagerlerde kapasiteyi kaybolabilirken, EV sahipleri batarya aşınması için oldukça telafi eden iş modellerini geliştirmeli.Sov Ulusal Laboratuvardan Preliminary çalışmaları akıllı şarjın (parlama olmadan) batarya yaşamı üzerinde neyin uygun bir etkisi olduğunu gösterirken V2G, V2G'nin orta derinliğine sahip olduğu için en aza indirmek için tasarlanmıştır.

Düzenleme ve Pazar Tasarımı

EV sahiplerinin makul bir fiyatta enerji satmasını sağlayan birçok elektrik piyasası hala tarife yapıları eksik. Net metre kuralları, bağlantı standartları ve toplam dağıtılmış kaynaklar için toptan pazar katılımı kuralları hala gelişmektedir. ABD'de Federal Enerji Düzenleme Komisyonu (FERC) Order 2222, EV'ler dahil olmak üzere dağıtılmış kaynakların bir araya getirilmesi için satış noktaları açtı.

Eşitlik ve Erişim

Dikkatli tasarlanmış politikalar olmadan, EV zirve yük yönetiminin yararları öncelikle kendi EV şarj şarj cihazı olan zengin hanelere karşı bir ücret veya V2G kredilerinden yararlanabilir. Çok-unit konutların sakinleri, kiralayıcılar ve düşük gelirli haneler, düşük gelirli ailelere göre şarj edilebilir alanlar, topluluk şarj merkezleri sağlar ve adil tarife tasarımları gereklidir.

Vaka Çalışması: Austin, Texas'ta bir Dağıtım Üzerine EV Etkisi

Gerçek bir dünya örneği dinamikleri gösterir. Austin- Teksas, 500 kVA dönüştürücü ile 200 ev bir mahallesi EV'den önce yaklaşık 400 kW yük verdi. EV'nin kabul ettiği gibi, dönüşümçü 5 p.m ve 8 p.m arasında 70-120 kW daha fazla artış gördü. Pilot, en yüksek yükün% 100'ünü düşürdü, bu yüzden yönetilen bir şarj pilotu dağıtarak yanıt verdi: katılımcılar, şimdiye kadar tasarruf edilen bir TOU oranı aldı.

EV Entegrasyon ve Peak Load Çözümleri

Önümüzdeki birkaç ortaya çıkan trend, elektrikli araçların dağıtım zirveleriyle nasıl etkileşimlendiğini daha da şekillendirecektir.

Yapay Zeka ve Tahminsel Kontrol

Makine öğrenme algoritmaları yerel yük, yenilenebilir nesil ve yüksek doğrulukla bireysel sürücü davranışları tahmin edebilir. Utilities, gerçek zamanlı olarak binlerce şarj cihazı koordine eden AI tabanlı optimizasyon platformlarını dağıtmaya başlıyor. Bu sistemler zirveleri, düz yük profillerini en aza indirmek ve hatta tüm sürücüyü değiştirmek için gerek kalmadan.

Kablosuz ve Özerk Şarj

Park alanlarında gömülü olan kablosuz şarj pedleri, sadece şebeke koşulları en uygun olduğunda otomatik olarak otomatik olarak oturumlar sağlayabilir.İsviçresiz araç filosu ile birleştirildiğinde (robotk, teslimat minibüsleri), bireysel bataryalar düşük talep zamanlarında şarj için depolanabilir, etkili bir şekilde ev şarj edilebilir.

Filoların ve Ağır-Duty Araçlarının Elektriklileştirilmesi

Okul otobüsleri, belediye çöp kamyonları ve yük kamyonları giderek daha fazla seçicidir. Bu araçlar genellikle geç öğleden sonra depolara geri döner ve çok büyük yükleri temsil eder (300 kWh) Depots özel depolama ve güneş kanopları ile donatılmış olabilir ve şarj programları konut topları ile ilgili para birimlerinden kaçınmak için optimize edilebilir.

Transaktif Enerji ile entegrasyon

Transaktif bir enerji geleceğinde, her EV şarj cihazı aktif bir pazar katılımcısı olarak hareket eder, otomatik olarak fiyat sinyallerine cevap verebilir. Bu, EV yüklerini merkezi komuta olmadan uyumlu bir dengeleme mekanizması yaratabilir. Teknoloji hala deneysel, ancak Washington D.C'de test yatakları.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Elektrikli araçlar dağıtım sistemlerinin yük şeklini yeniden finanse ediyor. Kontrolsüz şarjlar ağartıcılıkların ve stresin alt maliyeti, kanıtlanmış stratejilerin bir paketi – akıllı şarjlar, TOU fiyatlandırması, V2G, altyapı yükseltmeleri ve yerelleştirilmiş depolama – teknoloji ilerlemeleri, EV'lerin aktif bir şekilde dağıtılması için net bir yol açıyor: daha düşük maliyetler, daha yüksek yenilenebilir entegrasyon ve emisyonları azaltın.Bu potansiyel, hizmetler, düzenleyiciler ve otomatik olarak, standartların üzerinde işbirliğine devam etmeliler.

Daha fazla okuma için, ESFLT:0)NREL EV şarj etkilerini genel bakış[Dönetici: 1), [[Dönetici:2)DOE Araç-Grid Entegrasyon programı) ve IEEE Transactions on Power Systems)'de yayınlanan teknik bir inceleme[FLT: 5)