Pojazdy elektryczne (część 1) - przyszłość transportu i energetyki?

Fot. 1. Pojazd elektryczny Jenatzy’ego, 1899 r. Był to pierwszy pojazd, który przekroczył prędkość 100 km/h.
Fot. 1. Pojazd elektryczny Jenatzy’ego, 1899 r. Był to pierwszy pojazd, który przekroczył prędkość 100 km/h.
Źródło: Wikipedia.org.pl

Celem artykułu jest przybliżenie tematyki dotyczącej pojazdów elektrycznych i ich roli w kształtowaniu przyszłych struktur energetycznych, która to tematyka w naszym kraju wydaje się niewystarczająco rozpowszechniana.

W pierwszej części artykułu opisane zostały zagadnienia podstawowe, natomiast w kolejnych częściach skupiono się na kwestiach możliwej współpracy pojazdów elektrycznych z siecią elektroenergetyczną oraz rozwojem związanych z tym usług energetycznych.

Historia pojazdów o napędzie elektrycznym jest praktycznie tak samo długa jak historia motoryzacji (fot. 1. - zobacz: zdjęcie główne i fot. 2.).

Pierwsze konstrukcje samochodów elektrycznych, wykorzystujące m.in. ogniwo Volty, pojawiły się przed 1830 r. (A. Jedlik, S. Stratingh, Ch. Becker oraz T. Davenport). Dopiero masowa produkcja zakładów Forda spowodowała rozpowszechnienie się pojazdów spalinowych.

Ok. 1917 r. konstrukcję i produkcję samochodów elektrycznych próbował wskrzesić Ch. P. Steinmetz [8].

Szacuje się, że w 2015 roku sprzedanych zostało na świecie ok. 600 tys. samochodów elektrycznych.

MEDCOM

Fot. 2.  Pierwszy pojazd hybrydowy Lohner-Porsche Mixte Hybrid, 1900 r. Źródło: http://press.porsche.com/news/release.php?id=642
Fot. 2.  Pierwszy pojazd hybrydowy Lohner-Porsche Mixte Hybrid, 1900 r. Źródło: http://press.porsche.com/news/release.php?id=642

W Europie w 2014 roku zarejestrowano łącznie 65,9 tys. samochodów elektrycznych, podczas gdy w 2013 roku – 40,7 tys., zaś w 2015 r. tylko do 1 listopada zarejestrowanych zostało już 76 tys.

Największy rynek takich pojazdów w Europie jest w Norwegii, Francji, Niemczech i Wielkiej Brytanii. Łącznie w 2015 roku dokonano w tych krajach blisko 75% europejskich rejestracji samochodów elektrycznych. Prognozę rozwoju rynku samochodów elektrycznych przedstawia rys. 1.

Rys. 1. Przewidywana wielkość sprzedaży samochodów elektrycznych w rejonach świata.
Rys. 1. Przewidywana wielkość sprzedaży samochodów elektrycznych w rejonach świata. Źródło: http://evobsession.com/category/research/sales/

Ideą samochodów elektrycznych (electric vehicles, EV) jest zastąpienie spalinowej jednostki napędowej – silnikiem elektrycznym, a zbiornika z paliwem – baterią akumulatorów. Auta elektryczne mogą więc być traktowane z punktu widzenia elektroenergetyki, jako mobilne jednostki, magazynujące energię i dzięki interfejsowi V2G (vehicle to grid), realizować usługi (tzw. systemowe lub pomocnicze) na rzecz operatora sieci, odgrywając znaczącą rolę w funkcjonowaniu inteligentnego systemu elektroenergetycznego.

W obszarze zainteresowania elektroenergetyki są:

  • samochody napędzane tylko elektrycznie (EV) – lider sprzedaży Renault i Nissan;
  • hybrydowe z możliwością ładowania poprzez sieć elektroenergetyczną (PHEV, plug-in hybrid electric vehicle) – lider sprzedaży Toyota.

W literaturze światowej spotyka się też określenia komprymujące obie kategorie, mianowicie:

  • BEV (batery electric vehicle) lub PEV (plug-in electric vehicle).
    Cechą wspólną PEV jest obecność układu ładowania zamieniającego dostarczany z sieci prąd oraz napięcie z przemiennego (AC) na stałe (DC) o parametrach wymaganych przez ładowaną baterię.
  • MEV (more electrical vehicle) obejmujące zarówno PEV, jak i PHEV.
  • REEV (range extended electric vehicle) lub EREV (extended range electric vehicle), jako odmiana PHEV, posiadające dodatkową jednostkę (APU) z generatorem, służącym do ładowania baterii oraz FCHV (fuel cell hydrogen vehicle) z ogniwami paliwowymi.

W rozumieniu IEEE, pojazdy elektryczne, ładowane z sieci (plug in) to pojazdy mające układ do wielokrotnego ładowania baterii z zewnętrznego źródła do przynajmniej 4 kWh i zdolne do pokonania przynajmniej kilkunastu kilometrów na zasilaniu elektrycznym (bateryjnym).

W kolejnych częściach artykułu używane będzie skrótowe określenie „PEV” jako oznaczenie pojazdów ładowanych z sieci elektrycznej (w trybie plug-in), a więc zarówno typowych „elektrycznych”, jak i hybrydowych PHEV.

Czytaj też: Napięcia zaburzeń doziemnych i międzyfazowych w napędach z przekształtnikami częstotliwości >>>

Literatura:

1. Andriukaitis D., Bagdanavicius N., Jokuzis V., Kilius S.: Investigation of Prospects for Electric Vehicle Development in Lithuania. Przegląd Elektrotechniczny 1/2014, s.101-104
2. Bielecki S.: "Prosument - nowa struktura instalacji elektroenergetycznych" Elektro.Info nr 10(128) 2014r., s.48-53
3. Biernat K., Nita K., Wójtowicz S.: Architektura mikrosieci do inteligentnego ładowania pojazdów elektrycznych. Prace Instytutu Elektrotechniki, zeszyt 260, 2012 r., s.171-183
4. Guziński J., Adamowicz M., Kamiński J.: Infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych. Układy ładowania i współpraca z siecią elektroenergetyczną. Automatyka-Elektryka-Zakłócenia vol.5 nr 1(15)2014. s.71-84
5. Z energetyką przyjazną środowisku za pan brat – samochód elektryczny. Instytut na rzecz ekorozwoju, Krajowa Agencja Poszanowania Energii. Warszawa 2011
6. Miśkiewicz M.: Mobilne magazyny energii w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym – model rynku energii. Online: http://www.cire.pl/pokaz-pdf-%252Fpliki%252F2%252Fmobilnemagazynyenergii.pdf
7. Murawski J., Szczepański E.: Perspektywy dla rozwoju elektromobilności w Polsce. Logistyka 4/2014, s.2249-2258
8. Muszyńska M.: Charles Proteus Steinmetz. Elektro.info 6/2013
9. Mikrosieci niskiego napięcia. Praca zbiorowa pod red. M. Parola. OWPW 2013
10. Portużak R.: Opportunities of electric vehicles as a part of smart solutions. Przegląd Elektrotechniczny 11/2013, s.35-38
11. Skibowski M.: Ładowanie pojazdów elektrycznych. INPE Nr 186 (2013), s.21-28
12. Sun B., Dragicevic T., Savaghebi M., Vasquez C., Guerrero J.: Reactive Power Support of Electrical Vehicle Charging Station Upgraded with Flywheel Energy Storage System. PowerTechPowerTech, 2015 IEEE Eindhoven, IEEE Press. 10.1109/PTC.2015.7232719
13. Tymosiak P. Sulkowski M.: Stacje ładowania źródeł energii pojazdów elektrycznych. Elektro.info 6/2013 (115), s.48-51
14. Wasiak I., Błaszczyk P., Wojciecjowska K.: Tendencje rozwoju aut elektrycznych w Unii Europejskiej. Logistyka 3/2014, s.6591-6597
15. Wardak P.: Zebranie i porównanie danych technicznych produkowanych pojazdów elektrycznych. Praca przejściowa inżynierska. Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Politechnika Warszawska, 2015

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Inżynier w lesie - zobacz video! »

Inżynier w lesie Materiały stworzone przez inżynierów dla inżynierów. Testy produktów od kluczowych dostawców (...) chcę zobaczyć »


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Czy znasz, ekologiczną alternatywę dla agregatów »

Licznik energii jaki wybrać systemy zasilania
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » W połączeniu z elektroniką prezentuje ona szczyt nowoczesnej technologii agregatów prądotwórczych (...) czytam dalej »

 


Specjalne ramki do specjalnych wnętrz »

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Jak zmniejszyć swój rachunek za energię »

automatyka przemysłowa zmniejsz rachunki za prąd
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Oszczędzaj na rachunkach za prąd w domu lub firmie. Wystarczy Po Prostu Energia (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Potrzebujesz pomocy w wyborze UPS-a? Sprawdź ten przewodnik »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

UPS zasilacze bezpanelowa energia słoneczna
Urządzenia elektroniczne, których używasz do codziennej komunikacji, rozrywki i zapewnienia rodzinie bezpieczeństwa, są narażone na uszkodzenia spowodowane nieoczekiwanymi przerwami w dostawach energii elektrycznej, (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Automatyka przemysłowa - zobacz najlepsze rozwiązania »

Kontenerowa stacja transformatorowa Minibox »

Czujniki i automatyka Rozdzielnice kontenerowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Zasilane są najczęściej z sieci SN o napięciu znamionowym od 6 do 36 kV. Ze względu na budowę stacje mogą być wnętrzowe lub napowietrzne. Funkcją stacji transformatorowej SN/nn jest transformacja ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Osprzęt elektroinstalacyjny dla elektryka »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Zobacz jaki osprzęt wybrać i porównaj parametry... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


Liczniki energii elektrycznej - poznaj nowe »

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
7-8/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Obciążalność prądowa ciągła przewodów szynowych wielkoprądowych SN
  • - Instalacje elektryczne w osiedlowych budynkach wielorodzinnych
Zobacz szczegóły

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl