Minimering af elektriske køretøjers indvirkning på nettet

Minimering af elektriske køretøjers indvirkning på nettet

Tidsstempel: 17. marts 2023 kl. 3:30
Kildeknude: 2015190
17. marts 2023 (Nanowerk nyheder) Nationale og globale planer for at bekæmpe klimaændringer omfatter øget elektrificering af køretøjer og procentdelen af ​​elektricitet genereret fra vedvarende kilder. Men nogle fremskrivninger viser, at disse tendenser kan kræve dyre nye kraftværker for at klare spidsbelastninger om aftenen, når biler er tilsluttet efter arbejdsdagen. Hvad mere er, kan overproduktion af strøm fra solcelleparker i dagtimerne spilde værdifuld elproduktionskapacitet. I en ny undersøgelse har MIT-forskere fundet ud af, at det er muligt at afbøde eller eliminere begge disse problemer uden behov for avancerede teknologiske systemer med tilsluttede enheder og realtidskommunikation, hvilket kan øge omkostningerne og energiforbruget. I stedet for at tilskynde til placering af ladestandere til elektriske køretøjer (EV'er) på strategiske måder i stedet for at lade dem springe op hvor som helst, og opsætning af systemer til at starte bilopladning på forsinkede tidspunkter kunne potentielt gøre hele forskellen. Undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Cellerapporter Fysisk videnskab ("Strategier for gavnlig opladning af elektriske køretøjer for at reducere spidsbelastningsefterspørgsel efter elektricitet og lagre solenergi"), er af Zachary Needell PhD '22, postdoc Wei Wei, og professor Jessika Trancik fra MIT's Institute for Data, Systems, and Society. I deres analyse brugte forskerne data indsamlet i to prøvebyer: New York og Dallas. Dataene blev indsamlet fra blandt andre kilder, anonymiserede optegnelser indsamlet via indbyggede enheder i køretøjer og undersøgelser, der omhyggeligt udtog populationer for at dække variabel rejseadfærd. De viste, hvornår på dagen biler bruges og hvor længe, ​​og hvor meget tid køretøjerne bruger på forskellige slags steder - boliger, arbejdspladser, shopping, underholdning og så videre. Resultaterne, siger Trancik, "afrunder billedet af spørgsmålet om, hvor man strategisk skal placere opladere for at understøtte EV-adoption og også understøtte elnettet." Bedre tilgængelighed af ladestationer på f.eks. arbejdspladser kan være med til at opsuge spidsstrøm, der produceres ved middagstid fra solcelleanlæg, som ellers kan gå til spilde, fordi det ikke er økonomisk at bygge nok batteri eller anden lagerkapacitet til at spare alle det til senere på dagen. Således kan opladere til arbejdspladsen give en dobbelt fordel, der er med til at reducere aftenspidsbelastningen fra elbil-opladning og også gøre brug af solenergien. Disse påvirkninger på elsystemet er betydelige, især hvis systemet skal opfylde opladningskravene til en fuldt elektrificeret personbilflåde sideløbende med toppene i anden efterspørgsel efter el, for eksempel på årets varmeste dage. Hvis de ikke afbødes, kan aftentoppene i efterspørgsel efter elbiler kræve installation af op mod 20 procent mere elproduktionskapacitet, siger forskerne. "Langsom opladning på arbejdspladsen kan være mere at foretrække end hurtigere opladningsteknologier for at muliggøre en højere udnyttelse af middagssolressourcer," siger Wei. I mellemtiden, med forsinket hjemmeopladning, kunne hver EV-oplader ledsages af en simpel app til at estimere tiden til at begynde sin opladningscyklus, så den oplades lige før den er nødvendig næste dag. I modsætning til andre forslag, der kræver en centraliseret kontrol af opladningscyklussen, behøver et sådant system ingen kommunikation mellem enheder af information og kan forprogrammeres - og kan udføre et stort skift i efterspørgslen på nettet forårsaget af stigende EV-penetration. Grunden til, at det fungerer så godt, siger Trancik, er på grund af den naturlige variation i køreadfærd på tværs af individer i en befolkning. Med "hjemmeopladning" refererer forskerne ikke kun til opladningsudstyr i individuelle garager eller parkeringsområder. De siger, at det er essentielt at gøre ladestandere tilgængelige på parkeringspladser på gaden og på parkeringspladser i lejlighedsbygninger. Trancik siger, at resultaterne fremhæver værdien af ​​at kombinere de to foranstaltninger - opladning på arbejdspladsen og forsinket opladning i hjemmet - for at reducere spidsbelastningsbehovet for elektricitet, lagre solenergi og bekvemt opfylde chaufførernes opladningsbehov på alle dage. Som holdet viste i tidligere forskning, kan hjemmeopladning være en særlig effektiv komponent i en strategisk pakke af opladningssteder; Opladning på arbejdspladsen, har de fundet ud af, er ikke en god erstatning for hjemmeopladning for at opfylde chaufførernes behov på alle dage. "I betragtning af, at der går mange offentlige penge til at udvide opladningsinfrastrukturen," siger Trancik, "hvordan incitamenter man placeringen, så den bliver effektivt og effektivt integreret i elnettet uden at kræve en masse ekstra kapacitetsudvidelse? ” Denne forskning giver en vis vejledning til politiske beslutningstagere om, hvor de skal fokusere regler og incitamenter. "Jeg tror, ​​at en af ​​de fascinerende ting ved disse fund er, at man ved at være strategisk kan undgå en masse fysisk infrastruktur, som man ellers ville have brug for," tilføjer hun. "Dine elektriske køretøjer kan fortrænge noget af behovet for stationær energilagring, og du kan også undgå behovet for at udvide kapaciteten på kraftværker ved at tænke på placeringen af ​​opladere som et værktøj til at styre efterspørgslen - hvor de opstår, og hvornår de forekomme." Forsinket hjemmeopladning kunne gøre en overraskende stor forskel, fandt holdet. "Det er dybest set tilskynde folk til at begynde at oplade senere. Dette kan være noget, der er forprogrammeret i dine opladere. Du tilskynder folk til at forsinke starten af ​​opladningen en smule, så ikke alle oplader på samme tid, og det udjævner toppen.” Et sådant program ville kræve en vis forpligtelse fra deltagernes side. "Du skal have nok folk, der forpligter sig til dette program på forhånd for at undgå investeringer i fysisk infrastruktur," siger Trancik. "Så hvis du har nok folk, der tilmelder sig, så behøver du i det væsentlige ikke bygge de ekstra kraftværker." Det er ikke givet, at alt dette ville passe helt rigtigt, og det ville være afgørende at indføre den rigtige blanding af incitamenter. "Hvis du ønsker, at elektriske køretøjer skal fungere som en effektiv lagringsteknologi til solenergi, så skal [EV]-markedet vokse hurtigt nok for at kunne gøre det," siger Trancik. For bedst muligt at bruge offentlige midler til at hjælpe med at få det til at ske, siger hun, "kan man tilskynde til opladningsinstallationer, som ideelt set ville gennemgå en konkurrencepræget proces - i den private sektor ville man have virksomheder, der byder på forskellige projekter, men man kan tilskynde til at installere opladning. på arbejdspladser, for eksempel for at udnytte begge disse fordele.” Opladere, som folk kan få adgang til, når de er parkeret i nærheden af ​​deres boliger, er også vigtige, tilføjer Trancik, men af ​​andre årsager.

Tidsstempel:

Mere fra Nanoværk