Wpływ stacji szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych na sieć elektroenergetyczną (część 1.)

Wpływ jednoczesnego ładowania wielu pojazdów elektrycznych (EV) na jakość energii w sieci elektroenergetycznej
Natężenie ruchu pojazdów elektrycznych w cyklu dobowym – fińska autostrada
Natężenie ruchu pojazdów elektrycznych w cyklu dobowym – fińska autostrada
Fot. Redakcja EI

Stacje szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych z zasobnikami energii (ładowanie napięciem DC) mogą odegrać znaczącą rolę w celu osiągnięcia zmniejszenia zależności systemu elektroenergetycznego od konwencjonalnych źródeł energii (opartych na technologii spalania surowców). Zwiększający się udział pojazdów elektrycznych, w tym elektrycznych samochodów ciężarowych i autobusów, niesie ze sobą obawy o spełnienie ich potrzeb w zakresie ładowania ich baterii w różnych scenariuszach podróży.

Obecnie wskazuje się jako główne czynniki ograniczające przyrost liczby pojazdów elektrycznych: ograniczony zakres, długi czas ładowania, rzadką dostępność urządzeń do ładowania, wysoki początkowy koszt inwestycji itp. [1]. W przypadku nagłego wzrostu liczby pojazdów elektrycznych, mogą pojawić się problemy związane z jakością energii elektrycznej w systemie, jeśli ich stacje zasilania będą realizowane wyłącznie poprzez wykorzystanie energii dostarczanej z systemu elektroenergetycznego. Dotychczas w Polsce zasilanie stacji ładowania pojazdów elektrycznych energią systemu elektroenergetycznego jest powszechnie stosowane.

Czytaj też: Stacje ładowania pojazdów elektrycznych w koncepcji Smart Systemu >>

Rysunek 1. przedstawia badania natężenia ruchu osobowych pojazdów elektrycznych w cyklu dobowym na wybranym odcinku fińskiej autostrady. Wynika z niego, że niezależnie od natężenia ruchu innych pojazdów, natężenie ruchu pojazdów elektrycznych jest największe w godzinach dziennych między 14:00 – 17:00.

Istotnym problemem w Polsce jest ładowanie pojazdów elektrycznych przy drogach ekspresowych i autostradach. Wymagane jest szybkie ładowanie ze względu na krótkotrwałe postoje pojazdów będących w trasie, aby nie wydłużać czasu podróży. Brak odpowiedniej infrastruktury ładowania baterii pojazdów elektrycznych sprawia, że przy większej liczbie tych pojazdów zwiększa się długość kolejki przy stanowiskach ładowania. Obecnie w Polsce dominują standardowe gniazda napięcia AC umożliwiające ładowanie prądem AC rzędu 16 A – jednofazowe oraz 32 A trójfazowe [3]. Maksymalna moc, jaką można uzyskać w jednofazowym gnieździe domowym, to 3,7 kW, dlatego w zależności od rodzaju pojazdu elektrycznego czas ładowania waha się między 8 a 12 godzin. Stanowiska szybkiego ładowania wykorzystujące prąd stały (DC) dysponują obecnie mocą do 150 kW, wtedy czas ładowania trwa do około 30 minut w przypadku ładowania do 80% pojemności średniej wielkości baterii pojazdu (50 kWh) [2].

Przy projektowaniu stacji ładowania pojazdów elektrycznych należy uwzględnić różne poziomy udziału pojazdów elektrycznych na określonych trasach podróży i transportu towarów, różne scenariusze czasu oczekiwania na obsługę oraz zapotrzebowanie wymaganej energii w związku z szybkim ładowaniem, w szczególności, gdy pobierają one energię tylko z sieci elektroenergetycznej. Przykładowo określone rodzaje stacji szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych mogą być zasilane bezpośrednio z linii SN dołączonej do dedykowanego transformatora stacji [11]. Szacowany przyrost liczby pojazdów elektrycznych w Polsce oraz zapotrzebowanie na energię ilustruje tabela 1. Według Planu Rozwoju Elektromobilności i krajowych ram polityki rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych, które przyjął resort energii w Polsce, zakłada się, że do roku 2025 r. liczba pojazdów elektrycznych będzie wynosiła 1 mln.Proporcjonalnie ma też wzrastać zapotrzebowanie na energię elektryczną do ładowania baterii tych pojazdów. Obecnie liczba zarejestrowanych pojazdów elektrycznych wynosi ponad 5 tysięcy, natomiast stacji ładowania jest 668, z czego 34% stanowią stacje szybkiego ładowania powyżej 22 kW, a pozostałe 66% stacje wolnego ładowania (rys. 2.).

Liczba pojazdów elektrycznych oraz stacji ładowania w Polsce
Rys. 2. Liczba pojazdów elektrycznych oraz stacji ładowania w Polsce (stan na kwiecień 2019) [5]

Przyjmując założenia Ministerstwa Energii (tab. 1.), że w 2025 roku liczba elektrycznych pojazdów wyniesie ponad 1 milion oraz każdy pojazd posiada baterię o pojemności średnio 50 kWh na 500 km, to przy jednorazowym naładowaniu wszystkich pojazdów potrzebna będzie energia 0,05 TWh. Przyjmując, że średnio samochód przejeżdża rocznie 10 tysięcy km, należy przyjąć minimalną liczbę ładowań w ciągu roku na poziomie 20. Dlatego energia zapotrzebowana Ez obciążająca system elektroenergetyczny wyniesie:

Jest to dwukrotnie mniejsza wartość energii zapotrzebowanej niż prognozowanej w roku , wynoszącej ponad 2,2 TWh (tab. 1.).
Prognozowana roczna liczba pojazdów elektrycznych
Tab. 1. Prognozowana roczna liczba pojazdów elektrycznych oraz zapotrzebowanie energii w Polsce [4]

Uwzględniając fakt, że w roku 2017 krajowy system elektroenergetyczny wytworzył 165 TWh (rys. 3.), to według przyjętych założeń, potrzeby elektromobilności stanowią nieco ponad 0,6% rocznej energii wytworzonej w Polsce i jednocześnie jest to 50% energii, którą zakupiono dla potrzeb systemu w 2017 r. Według danych PSE za rok 2018 jest to 70% energii OZE, którą dysponuje już krajowy system elektroenergetyczny [6]

Produkcja i zużycie energii elektrycznej w Polsce
Rys. 3. Produkcja i zużycie energii elektrycznej w Polsce (TWh) w latach 2010 – 2017 [6]
Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[szybkie ładowanie, sieć elektroenergetyczna, pojazdy elektryczne, elektromobilność, samochód elektryczny, napęd elektryczny, stacje ładowania pojazdów elektrycznych, transport bezemisyjny, zużycie energii elektrycznej]

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 6/2019

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Szybkie stacje ładowania samochodów elektrycznych - gdzie ich szukać? »

Stacje ładowania

Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które służy do ładowania akumulatorów lub baterii zasilających pojazdy elektryczne. Nowoczesna technologia sprawia, że dzięki stacjom ładowania można ładować? czytam dalej »

 


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... 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 »?

Słupy oswietlenia zewnętrznego - na co zwrócić uwagę przy wyborze? »

Ranki łączniki gniazdka Szynoprzewody - małe i średnie instalacje
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 ulicznego 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 »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

automatyka przemysłowa elektronika
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) 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 »

 


Dobór ograniczników przepięć typu 1 »

Energetyka wiatrowa w Polsce wady i zalety?

ograniczniki konwersja energii elektryczne
Kombinowane ograniczniki przepięć jako urządzenia do ograniczania przepięć mają za zadanie zmniejszenie do bezpiecznych poziomów napięcia w instalacji elektrycznej oraz na wejściu zasilanych urządzeń: podczas operacji łączeniowych ń (...) czytam więcej » Udział odnawialnych źródeł energii w Polsce stanowi około 14% całkowitej produkcji energii elektrycznej, z czego energetyka wiatrowa stanowi obecnie ponad... 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 »

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?

Pobierz darmowy ebook i usprawnij instalacje przewodów »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - przewodnik
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Poznaj najskuteczniejsze sposoby oznaczania kabli i komponentów wykorzystywanych w branżach elektrycznych i telekomunikacyjnych... 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 szafy sterownicze
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 »
10/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania pompowni pożarowej
  • - Przekładniki niekonwencjonalne wykorzystywane w automatyce elektroenergetycznej
Zobacz szczegóły

Aktywny Filtr Harmonicznych firmy Rabbit

Aktywny Filtr Harmonicznych Małej Mocy – zapewnia dynamiczną kompensację mocy biernej oraz redukcję harmonicznych prądu w celu poprawienia efektywności energetycznej odbiorców energii,...

Aktywny Filtr Harmonicznych firmy Rabbit

Aktywny Filtr Harmonicznych Małej Mocy – zapewnia dynamiczną kompensację mocy biernej oraz redukcję harmonicznych prądu w celu poprawienia efektywności energetycznej odbiorców energii,...
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