Pojazdy elektryczne (część 2) - przyszłość transportu i energetyki?

Koncepcje stacji ładowania PEV
Rys. 7. Idea zelektryfikowanej drogi z bezprzewodowym ładowaniem PEV
Rys. 7. Idea zelektryfikowanej drogi z bezprzewodowym ładowaniem PEV
Rys. S. Bielecki
Ciąg dalszy artykułu...

Koncepcje stacji ładowania PEV

Jak zauważono w [6] współcześnie brak jest jednolitej koncepcji modelu rynku energii na potrzeby ładowania PEV. Istnieją zarówno stacje pozwalające na nieodpłatne ładowanie (np. model biznesowy stosowany przez Teslę), jak i punkty sprzedające usługę ładowania.

Zróżnicowanie standardów powoduje, że powstają stacje dedykowane konkretnym pojazdom (markom), ale również zarządzane przez operatorów umożliwiających ładowanie dowolnym pojazdom.

W Polsce istnieją punkty ładowania udostępniane przez niektórych operatorów sieci dystrybucyjnych (przy czym niektóre z nich tylko w wybranym standardzie) oraz inicjatywy innych podmiotów (np. punkty „e+” lub Agencji MARR SA).

Powstają również inicjatywy obywatelskie (poprzez internetowe media społecznościowe), polegające na wzajemnym udostępnianiu gniazdek elektrycznych w prywatnych posesjach.

Odnośnie ładowania PEV pojawiają się też problemy natury prawnej (np. czy zarządca punktu ładowania powinien mieć status odbiorcy, czy dystrybutora energii i posiadać koncesję?) oraz fiskalnej.

Od strony problematyki technicznej badane są koncepcje wielostanowiskowych stacji ładowania PEV, tworzących inteligentną mikrosieć ze źródłami odnawialnymi (OZE) [3].

Mikrosieć to autonomiczny mikrosystem energetyczny (obejmujący ograniczony obszar budynku, osiedla, gminy), w którym znajdują się połączone za pomocą sieci energetycznej źródła wytwarzania energii (elektrycznej i ciepła), zasobniki energii, sterowniki oraz sterowalne i niesterowalne odbiorniki energii. Struktury te mogą pracować synchronicznie z resztą systemu elektroenergetycznego (SEE) lub tworzyć niezależne wyspy.

Operator Systemu Dystrybucyjnego (OSD) może traktować mikrosieć jak sterowalny obiekt, będący zagregowanym odbiorem lub źródłem wytwórczym. Mikrosieć pozwala na dostawę energii elektrycznej, dostosowanej do wymagań odbiorców, wykorzystując źródła o charakterze rozproszonym [9].

Elementami mikrosieci ładowania PEV mogą być [3] (rys. 8.):

  • moduły fotowoltaiczne (PV),
  • ogniwa paliwowe wraz z instalacją wodorową (jako sterowalny magazyn energii),
  • zespół prądotwórczy z instalacją biogazową,
  • przyłącze energetyczne z zabezpieczeniami (połączenie z systemem elektroenergetycznym, zapewniające inteligentny pomiar energii i jej przepływów oraz nadzór nad parametrami jakości energii elektrycznej),
  • dodatkowe moduły magazynowania (baterie, superkondensatory) – ograniczają wpływ niesterowalnych OZE na SEE, stwarzają możliwość przyłączenia mikrosieci do SEE poprzez przyłącze mniejszej mocy (bez konieczności modernizacji sieci),
  • terminale ładowania (standardowe, szybkie, bezkontaktowe) z interfejsem umożliwiającym użytkownikowi połączenie i rozliczenie kosztów,
  • przekształtniki AC/DC i DC/AC,
  • moduł zarządzania (sterowanie, diagnostyka itp.).
Rys. 8.  Mikrosieć ładowania pojazdów elektrycznych – schemat funkcjonalny (na podstawie [3]); rys. S. Bielecki
Rys. 8.  Mikrosieć ładowania pojazdów elektrycznych – schemat funkcjonalny (na podstawie [3]); rys. S. Bielecki

Pojazdy PEV są integralną częścią takiej mikrosieci, mogą pełnić funkcję zarówno odbiorników, jak i źródeł energii. Pracą układu steruje system zarządzający, realizując funkcje monitorowania, diagnostyki oraz sterowania pracą mikrosieci. Funkcją celu może być minimalizacja kosztów, przy czym dzięki możliwości magazynowania istnieje możliwość prowadzenia optymalizacji w dłuższym okresie. Uwzględniając prognozowanie, operator mikrosieci może zarządzać przepływami energii elektrycznej, maksymalizując zyski. Pomiędzy elementami mikrosieci powinna być zapewniona komunikacja, np. poprzez magistralę CAN (Controller Area Network), której korzenie zresztą tkwią w zastosowaniach samochodowych.

Pojawia się też koncepcja konfiguracji stacji ładowania PEV połączoną z systemem elektroenergetycznym, wyposażoną dodatkowo w koło zamachowe (rys. 9.) [12].

Rys. 9.  Schemat stacji ładowania PEV wyposażonej w koło zamachowe (na podstawie [12]); rys. S. Bielecki
Rys. 9.  Schemat stacji ładowania PEV wyposażonej w koło zamachowe (na podstawie [12]); rys. S. Bielecki

Taka konfiguracja stacji umożliwia regulację mocy biernej przez jej oddawanie do sieci na żądanie OSD.

Zadaniem koła zamachowego jest wyrównanie poziomu mocy czynnej podczas ładowania pojazdu w trakcie dostarczania do sieci mocy biernej.

Układ kontroli pracy stacji nadzoruje następujące zadania [12]:

  • dostarczanie energii czynnej do PEV, zgodnie z wymaganym poziomem i wybranym przez użytkownika pojazdu trybem (to zadanie ma najwyższy priorytet);
  • reakcja na żądanie OSD z zakresu dostarczania mocy biernej (indukcyjnej lub pojemnościowej);
  • pokrywanie ewentualnych ubytków mocy czynnej dostarczanej do PEV z zasobnika (koła zamachowego) i przywrócenie odpowiedniej prędkości wirowania masy w kole poprzez jego doładowanie po zakończeniu obsługi PEV;
  • niedopuszczanie do przekroczenia obciążenia mocą przekształtników ponad dopuszczalny limit;
  • nadzór nad pracą układu, zapewniającego prostotę i komfort jego użytkowania (tryb plug and play).

Pojazdy elektryczne będą stanowić istotną pozycję w bilansie energii systemu elektroenergetycznego, przy czym odpowiednio („inteligentnie”) wykorzystywane mogą przyczynić się do poprawy funkcjonowania sieci i wsparcia wykorzystania energii pochodzącej z rozproszonych źródeł odnawialnych.

Problem budowy infrastruktury ładowania PEV może być rozwiązywany na bazie struktury prosumenckiej, a sam pojazd będzie integralną jej częścią. Przy takim podejściu, kwestie rozwoju motoryzacji, sektora transportu oraz energetycznego stopniowo będą się zazębiać.

Ewolucja energetyki w kierunku prosumenckim powoduje ewolucję całej dziedziny w stronę interdyscyplinarności [2].

Czytaj też: Prosument – nowa struktura instalacji elektroenergetycznych >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Jakie wybrać kable, przewody i osprzęt kablowy!

kable i przewody - przewodnik

Rozporządzenia CPR, dotyczące kabli i przewodów elektrycznych w zakresie reakcji na ogień. Została przedstawiona klasyfikacja materiałów budowlanych w zakresie reakcji na ogień oraz... czytam więcej »

 


Kamery termowizyjne nawet 40% taniej!

Promocja na kamery termowizyjne FLIR

Tylko do 9 grudnia możesz kupić kamery termowizyjne do prac elektrycznych i energetycznych w dużo niższych cenach... sprawdź za ile »

 


System zasilania gwarantowanego - jaki wybrać?

Rodzaje zasilania

Współczesne urządzenia elektryczne i elektroniczne spełniają ogrom funkcji, których oczekują ich użytkownicy. Są znakomitą pomocą w życiu i pracy, jednak wymagają zadbania o jeden aspekt – niezawodną, łatwo... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania?

Oświetlenie zewnętrzne LED - dobór i zastosowanie»

Ranki łączniki gniazdka oswietlenie zewnętrzen LED
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia zewnętrznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Zobacz jakie oprawy zaprezentowano na Energetab 2019  »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

Samochody elektryczne i  mobilne stacje elektronika
Oświetlenie awaryjne ma zapewnić bezpieczne opuszczenie zajmowanych przestrzeni podczas awarii zasilania opraw oświetlenia podstawowego. Niejednokrotnie zanik oświetlenia podstawowego nie jest spowodowany zwykłą awarią zasilania czy wyłączeniem(...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Jak zapewnić bezprzerwowe zasilanie gwarantowane? »

Kolektor słoneczny – urządzenie do konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło »

zasilanie gwarantowane panele słoneczne
Co rusz znaczenie tego problemu uświadamiają nam przechodzące nad naszym krajem orkany i wichury oraz widmo blackoutu, wynikające z pojawiającego się latem ogromnego zapotrzebowania na ... czytam więcej » Udział energii słonecznej w Polsce jest bardzo niski i według urzędu statystycznego, pozyskanie energii z promieniowania słonecznego w porównaniu do innych źródeł odnawialnych w 2017 roku wyniósł niecałe 1%.... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Małe, średnie i duże systemy sterowania »

Sterowniki plc Jeszcze kilka lat temu sterowniki PLC „tylko” wspierały pracowników przy wykonywaniu monotonnych zadań i zwiększaniu szybkości produkcji. Aktualnie każda produkcja ... 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?

Technologie robotyczne zgodne z koncepcją Industry 4.0 » »

wyświetlacze cyfrowe robotyka i automatyka
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Nowoczesne urządzenia mechaniczne nic nie znaczyłyby bez ukrytej w nich elektroniki, dizęki której ... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać moc
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... 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 »
11/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 11/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Instalacje elektryczne na terenie imprez plenerowych – błędy oraz wymagania
  • - Ochrona przed pożarem z wykorzystaniem wyłączników różnicowoprądowych
Zobacz szczegóły
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Termomodernizacja

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