Minimera elfordons påverkan på nätet

17 mars 2023 (Nanowerk Nyheter) Nationella och globala planer för att bekämpa klimatförändringarna inkluderar att öka elektrifieringen av fordon och andelen el som genereras från förnybara källor. Men vissa prognoser visar att dessa trender kan kräva kostsamma nya kraftverk för att klara toppbelastningar på kvällen när bilar kopplas in efter arbetsdagen. Dessutom kan överproduktion av kraft från solgårdar under dagtid slösa bort värdefull elproduktionskapacitet. I en ny studie har MIT-forskare funnit att det är möjligt att mildra eller eliminera båda dessa problem utan behov av avancerade tekniska system med anslutna enheter och realtidskommunikation, vilket kan öka kostnaderna och energiförbrukningen. Att istället uppmuntra placeringen av laddstationer för elfordon (EV) på strategiska sätt, snarare än att låta dem dyka upp var som helst, och att sätta upp system för att initiera billaddning vid försenade tider skulle potentiellt kunna göra stor skillnad. Studien, publicerad i tidskriften Cellrapporter fysik ("Strategier för fördelaktig laddning av elfordon för att minska efterfrågan på hög el och lagra solenergi"), är av Zachary Needell PhD '22, postdoc Wei Wei, och professor Jessika Trancik vid MIT:s Institute for Data, Systems and Society. I sin analys använde forskarna data som samlats in i två provstäder: New York och Dallas. Uppgifterna samlades in från bland andra källor, anonymiserade register som samlats in via enheter ombord i fordon och undersökningar som noggrant tog ett urval av populationer för att täcka varierande resebeteenden. De visade tiderna på dygnet bilar används och hur länge, och hur mycket tid fordonen tillbringar på olika typer av platser - bostäder, arbetsplatser, shopping, underhållning och så vidare. Resultaten, säger Trancik, "avrundar bilden på frågan om var man strategiskt ska placera laddare för att stödja EV-antagande och även stödja elnätet." Bättre tillgång till laddstationer på arbetsplatser, till exempel, skulle kunna bidra till att suga upp toppeffekt som produceras vid middagstid från solenergianläggningar, som annars kan gå till spillo eftersom det inte är ekonomiskt att bygga tillräckligt med batteri eller annan lagringskapacitet för att spara alla det till senare på dagen. Således kan arbetsplatsladdare ge en dubbel fördel, hjälpa till att minska kvällens toppbelastning från elbilsladdning och även utnyttja soleleffekten. Dessa effekter på elkraftsystemet är avsevärda, särskilt om systemet ska möta laddningskraven för en helt elektrifierad personbilsflotta vid sidan av topparna i övrig efterfrågan på el, till exempel under årets varmaste dagar. Om de är oförmögna kan kvällstopparna i efterfrågan på elbilar kräva installation av uppemot 20 procent mer kraftgenereringskapacitet, säger forskarna. "Långsam laddning på arbetsplatsen kan vara mer att föredra än snabbare laddningstekniker för att möjliggöra ett högre utnyttjande av solresurser på dagen", säger Wei. Under tiden, med fördröjd hemladdning, kan varje elbilsladdare åtföljas av en enkel app för att uppskatta tiden för att börja sin laddningscykel så att den laddas precis innan den behövs nästa dag. Till skillnad från andra förslag som kräver en centraliserad kontroll av laddningscykeln, behöver ett sådant system ingen kommunikation mellan enheter av information och kan förprogrammeras – och kan åstadkomma en stor förändring i efterfrågan på nätet orsakad av ökande EV-penetration. Anledningen till att det fungerar så bra, säger Trancik, är på grund av den naturliga variationen i körbeteenden mellan individer i en population. Med "hemladdning" syftar forskarna inte bara på laddningsutrustning i enskilda garage eller parkeringsplatser. De säger att det är viktigt att göra laddstationer tillgängliga på gatuparkeringsplatser och i flerbostadshusparkeringar också. Trancik säger att resultaten lyfter fram värdet av att kombinera de två åtgärderna – arbetsplatsladdning och fördröjd hemladdning – för att minska efterfrågan på hög el, lagra solenergi och bekvämt möta förarnas laddningsbehov alla dagar. Som teamet visade i tidigare forskning kan hemladdning vara en särskilt effektiv komponent i ett strategiskt paket med laddningsplatser; arbetsplatsladdning, har de funnit, är inte ett bra substitut för hemladdning för att möta förarnas behov alla dagar. "Med tanke på att det går mycket offentliga pengar till att bygga ut laddinfrastrukturen," säger Trancik, "hur stimulerar man platsen så att detta kommer att bli effektivt och effektivt integrerat i elnätet utan att kräva mycket extra kapacitetsutbyggnad? ” Denna forskning ger viss vägledning till beslutsfattare om var de ska fokusera regler och incitament. "Jag tror att en av de fascinerande sakerna med dessa fynd är att genom att vara strategisk kan du undvika mycket fysisk infrastruktur som du annars skulle behöva," tillägger hon. "Dina elfordon kan undantränga en del av behovet av stationär energilagring, och du kan också undvika behovet av att utöka kraftverkens kapacitet genom att tänka på var laddarna är placerade som ett verktyg för att hantera krav - var de uppstår och när de inträffa." Försenad hemladdning kan göra en överraskande stor skillnad, fann teamet. "Det är i grunden att uppmuntra människor att börja ladda senare. Detta kan vara något som är förprogrammerat i dina laddare. Du uppmuntrar folk att skjuta upp laddningsstarten lite, så att inte alla laddar samtidigt, och det jämnar ut toppen.” Ett sådant program skulle kräva visst engagemang i förväg från deltagarnas sida. "Du skulle behöva ha tillräckligt många människor som engagerar sig i det här programmet i förväg för att undvika investeringar i fysisk infrastruktur," säger Trancik. "Så, om du har tillräckligt många som registrerar sig, behöver du i princip inte bygga de där extra kraftverken." Det är inte givet att allt detta stämmer in på rätt sätt, och att införa rätt blandning av incitament skulle vara avgörande. "Om du vill att elfordon ska fungera som en effektiv lagringsteknik för solenergi, måste [EV]-marknaden växa tillräckligt snabbt för att kunna göra det", säger Trancik. För att på bästa sätt använda offentliga medel för att hjälpa till att få det att hända, säger hon, "kan du stimulera laddningsinstallationer, som helst skulle gå igenom en konkurrenskraftig process - i den privata sektorn skulle du ha företag som lägger bud på olika projekt, men du kan motivera att installera laddning på arbetsplatser, till exempel för att utnyttja båda dessa fördelar.” Laddare som folk kan komma åt när de är parkerade nära sina bostäder är också viktiga, tillägger Trancik, men av andra skäl.

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Källa: https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=62605.php