De impact van elektrische voertuigen op het elektriciteitsnet minimaliseren

17 maart 2023 (Nanowerk Nieuws) Nationale en mondiale plannen om de klimaatverandering te bestrijden omvatten onder meer het verhogen van de elektrificatie van voertuigen en het verhogen van het percentage elektriciteit dat uit hernieuwbare bronnen wordt opgewekt. Maar sommige prognoses laten zien dat deze trends mogelijk dure nieuwe energiecentrales vereisen om piekbelastingen in de avond op te vangen, wanneer auto's na de werkdag op het stopcontact worden aangesloten. Bovendien kan overproductie van stroom uit zonneparken overdag waardevolle elektriciteitsopwekkingscapaciteit verspillen. In een nieuwe studie hebben MIT-onderzoekers ontdekt dat het mogelijk is om beide problemen te verzachten of te elimineren zonder de noodzaak van geavanceerde technologische systemen van verbonden apparaten en realtime communicatie, wat de kosten en het energieverbruik zou kunnen verhogen. In plaats daarvan zou het op strategische manieren aanmoedigen van de plaatsing van laadstations voor elektrische voertuigen (EV’s) in plaats van ze overal te laten opduiken, en het opzetten van systemen om het opladen van auto’s op vertraagde tijdstippen te starten potentieel het verschil kunnen maken. De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Celrapporten Fysische Wetenschap (“Strategieën voor het voordelig opladen van elektrische voertuigen om de piekvraag naar elektriciteit te verminderen en zonne-energie op te slaan”), is van Zachary Needell PhD '22, postdoc Wei Wei, en professor Jessika Trancik van MIT's Institute for Data, Systems, and Society. In hun analyse gebruikten de onderzoekers gegevens verzameld in twee voorbeeldsteden: New York en Dallas. De gegevens zijn onder meer verzameld uit geanonimiseerde gegevens die zijn verzameld via apparaten aan boord van voertuigen, en uit onderzoeken waarbij zorgvuldig bevolkingsgroepen zijn onderzocht om variabel reisgedrag in kaart te brengen. Ze lieten de tijden van de dag zien waarop auto's worden gebruikt en hoe lang en hoeveel tijd de voertuigen op verschillende soorten locaties doorbrengen: woningen, werkplekken, winkels, uitgaansgelegenheden, enzovoort. De bevindingen, zegt Trancik, “vervolledigen het beeld van de vraag waar opladers strategisch moeten worden geplaatst om de adoptie van elektrische auto’s te ondersteunen en ook om het elektriciteitsnet te ondersteunen.” Een betere beschikbaarheid van laadstations op werkplekken zou bijvoorbeeld kunnen helpen de piekstroom op te vangen die 's middags wordt geproduceerd door zonne-energie-installaties, die anders verloren zou kunnen gaan omdat het niet rendabel is voldoende batterij- of andere opslagcapaciteit te bouwen om alle energiebronnen te sparen. het voor later op de dag. Opladers op de werkplek kunnen dus een dubbel voordeel bieden: ze helpen de avondpiekbelasting door EV-laden te verminderen en maken ook gebruik van de opbrengst van zonne-energie. Deze effecten op het elektriciteitssysteem zijn aanzienlijk, vooral als het systeem moet voldoen aan de oplaadvraag voor een volledig geëlektrificeerd wagenpark, naast de pieken in de andere vraag naar elektriciteit, bijvoorbeeld op de warmste dagen van het jaar. Als er geen maatregelen worden genomen, zouden de avondpieken in de vraag naar EV-opladen ertoe kunnen leiden dat ruim 20 procent meer energieopwekkingscapaciteit moet worden geïnstalleerd, zeggen de onderzoekers. “Langzaam opladen op de werkplek kan meer de voorkeur verdienen dan snellere oplaadtechnologieën om een ​​hoger gebruik van zonne-energiebronnen in de middag mogelijk te maken”, zegt Wei. Ondertussen zou elke EV-oplader, als het thuisladen uitgesteld wordt, vergezeld kunnen worden van een eenvoudige app die inschat hoe laat de laadcyclus moet beginnen, zodat hij wordt opgeladen net voordat hij de volgende dag nodig is. In tegenstelling tot andere voorstellen die een gecentraliseerde controle van de laadcyclus vereisen, heeft een dergelijk systeem geen communicatie van informatie tussen apparaten nodig en kan het worden voorgeprogrammeerd – en kan het een grote verschuiving in de vraag op het elektriciteitsnet tot stand brengen, veroorzaakt door de toenemende penetratie van elektrische voertuigen. De reden dat het zo goed werkt, zegt Trancik, is vanwege de natuurlijke variabiliteit in het gedrag van individuen in een populatie. Met ‘thuisladen’ bedoelen de onderzoekers niet alleen laadapparatuur in individuele garages of parkeerterreinen. Ze zeggen dat het essentieel is om laadstations beschikbaar te stellen op parkeerlocaties op straat en ook op parkeerterreinen van appartementengebouwen. Trancik zegt dat de bevindingen de waarde benadrukken van het combineren van de twee maatregelen – opladen op de werkplek en uitgesteld opladen thuis – om de piekvraag naar elektriciteit te verminderen, zonne-energie op te slaan en op alle dagen gemakkelijk aan de oplaadbehoeften van bestuurders te voldoen. Zoals het team in eerder onderzoek liet zien, kan thuisladen een bijzonder effectief onderdeel zijn van een strategisch pakket laadlocaties; Ze hebben ontdekt dat opladen op de werkplek geen goede vervanging is voor thuisladen om op alle dagen aan de behoeften van de bestuurder te voldoen. “Gegeven het feit dat er veel publiek geld wordt gestoken in het uitbreiden van de laadinfrastructuur,” zegt Trancik, “hoe stimuleer je de locatie zodanig dat deze efficiënt en effectief in het elektriciteitsnet wordt geïntegreerd zonder dat er veel extra capaciteitsuitbreiding nodig is? ” Dit onderzoek biedt beleidsmakers enige leidraad over waar zij zich op moeten richten met regels en prikkels. “Ik denk dat een van de fascinerende dingen van deze bevindingen is dat je door strategisch te werk te gaan veel fysieke infrastructuur kunt vermijden die je anders nodig zou hebben”, voegt ze eraan toe. “Jullie elektrische voertuigen kunnen een deel van de behoefte aan stationaire energieopslag vervangen, en je kunt ook de noodzaak vermijden om de capaciteit van energiecentrales uit te breiden, door na te denken over de locatie van laders als een instrument om de vraag te beheersen – waar ze zich voordoen en wanneer ze zich voordoen. voorkomen." Uitgesteld thuisladen kan verrassend veel verschil maken, ontdekte het team. “Het stimuleert mensen in feite om later te beginnen met opladen. Dit kan iets zijn dat voorgeprogrammeerd is in uw opladers. Je stimuleert mensen om het begin van het laden wat uit te stellen, zodat niet iedereen tegelijk aan het laden is, en dat verzacht de piek.” Een dergelijk programma vergt enige voorafgaande inzet van de deelnemers. “Je zou van tevoren voldoende mensen moeten hebben die zich aan dit programma willen binden om investeringen in fysieke infrastructuur te voorkomen”, zegt Trancik. “Dus als er genoeg mensen zijn die zich aanmelden, hoef je in principe geen extra energiecentrales te bouwen.” Het is niet vanzelfsprekend dat dit allemaal precies goed zou aansluiten, en het opzetten van de juiste mix van prikkels zou cruciaal zijn. “Als je wilt dat elektrische voertuigen fungeren als effectieve opslagtechnologie voor zonne-energie, dan moet de [EV]-markt snel genoeg groeien om dat te kunnen doen”, zegt Trancik. Om publieke middelen zo goed mogelijk te gebruiken om dat mogelijk te maken, zegt ze, “kun je laadinstallaties stimuleren, die idealiter een competitief proces zouden doorlopen – in de particuliere sector zou je bedrijven hebben die op verschillende projecten bieden, maar je kunt het installeren van oplaadpunten stimuleren op werkplekken, bijvoorbeeld, om van beide voordelen gebruik te maken.” Opladers waar mensen toegang toe hebben als ze in de buurt van hun woning geparkeerd staan, zijn ook belangrijk, voegt Trancik toe, maar om andere redenen.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• Bron: https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=62605.php