Page 28 - elektro.info 6/2019 demo

elektromobilność
elektromobilność

wpływ stacji szybkiego ładowania

pojazdów elektrycznych na sieć

elektroenergetyczną (część 1.)

wpływ jednoczesnego ładowania wielu pojazdów elektrycznych (EV)
na jakość energii w sieci elektroenergetycznej

mgr inż. Marta Żurek-Mortka – Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu

tacje szybkiego ładowania pojazdów Obecnie wskazuje się jako główne
Selektrycznych z zasobnikami ener- czynniki ograniczające przyrost liczby 1 udział EV
0,9 100%
gii (ładowanie napięciem DC) mogą pojazdów elektrycznych: ograniczony 80%
odegrać znaczącą rolę w celu osiągnię- zakres, długi czas ładowania, rzadką 0,8 60%
40%
cia zmniejszenia zależności systemu dostępność urządzeń do ładowania, 0,7 20%
10%
5%
elektroenergetycznego od konwencjo- wysoki początkowy koszt inwestycji 0,6 1%
nalnych źródeł energii (opartych na itp. [1]. W przypadku nagłego wzrostu natężenie ruchu EV [1-30000EV/godzinę] 0,5
technologii spalania surowców). Zwięk- liczby pojazdów elektrycznych, mogą 0,4
szający się udział pojazdów elektrycz- pojawić się problemy związane z ja- 0,3
nych, w tym elektrycznych samocho- kością energii elektrycznej w syste- 0,2
dów ciężarowych i autobusów, niesie mie, jeśli ich stacje zasilania będą re- 0,1
ze sobą obawy o spełnienie ich potrzeb alizowane wyłącznie poprzez wyko- 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
czas [godzina]
w zakresie ładowania ich baterii w róż- rzystanie energii dostarczanej z syste-
nych scenariuszach podróży. mu elektroenergetycznego. Dotych- Rys. 1. Natężenie ruchu pojazdów elektrycznych w cyklu dobowym – fińska auto-
strada [1]
liczba elektrycznych samochodów liczba stacji ładowania w Polsce czas w Polsce zasilanie stacji ładowa- dowanie ze względu na krótkotrwa-
osobowych w Polsce (szt.) (szt.)
nia pojazdów elektrycznych energią łe postoje pojazdów będących w tra-
systemu elektroenergetycznego jest sie, aby nie wydłużać czasu podróży.
2060 229 powszechnie stosowane. Brak odpowiedniej infrastruktury ła-
5641 668 Rysunek 1. przedstawia badania dowania baterii pojazdów elektrycz-
3581
3581
43 natężenia ruchu osobowych pojaz- nych sprawia, że przy większej liczbie
439
dów elektrycznych w cyklu dobowym tych pojazdów zwiększa się długość
BEV (63%) PHEV (37%)
stacje ładowania prądem przemiennym AC na wybranym odcinku fińskiej auto- kolejki przy stanowiskach ładowania.
stacje ładowania prądem stałym DC
strady. Wynika z niego, że niezależ- Obecnie w Polsce dominują standar-
Rys. 2. Liczba pojazdów elektrycznych oraz stacji ładowania w Polsce (stan na nie od natężenia ruchu innych pojaz- dowe gniazda napięcia AC umożliwia-
kwiecień 2019) [5]
dów, natężenie ruchu pojazdów elek- jące ładowanie prądem AC rzędu 16 A
trycznych jest największe w godzinach – jednofazowe oraz 32 A trójfazowe
Prognozowana liczba pojazdów Roczne zapotrzebowanie energii
Rok dziennych między 14:00 – 17:00. [3]. Maksymalna moc, jaką można
EV [GWh]
Istotnym problemem w Polsce jest uzyskać w jednofazowym gnieździe
2016 2 397 5,3
ładowanie pojazdów elektrycznych domowym, to 3,7 kW, dlatego w zależ-
2017 5 704 12,6
przy drogach ekspresowych i auto- ności od rodzaju pojazdu elektryczne-
2018 1 3576 30,0 stradach. Wymagane jest szybkie ła- go czas ładowania waha się między 8
2019 32 310 71,5
2020 76 898 170,1 streszczenie
2021 183 017 404,9 Stacje ładowania pojazdów elektrycznych stają się coraz bardziej popularne. Wraz ze
wzrostem liczby stacji ładujących wzrasta problem jakości energii w sieci elektroenerge-
2022 366 034 809,9 tycznej. Szybkie ładowanie wymaga dużej mocy ładowania przez krótki czas, co powodu-
2023 549 051 1 214,8 je przeciążenie sieci energetycznej z powodu jednoczesnego ładowania wielu pojazdów
elektrycznych. Hybrydowa stacja szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych zlokalizo-
2024 823 576 1 822,3 wana przy autostradach jest proponowana w celu rozwiązania problemów z przeciążeniami
i jakością energii przy ładowaniu baterii elektrycznych pojazdów ciężarowych i autobu-
2025 1 029 470 2 277,8 sów. Proponowana konfiguracja integruje hybrydową stację szybkiego ładowania pojaz-
dów elektrycznych z systemem energetycznym oraz umożliwia dwukierunkowy przepływ
Tab. 1. Prognozowana roczna liczba pojazdów elektrycznych oraz zapotrzebowanie energii i poprawia jej jakość.
energii w Polsce [4]

www.elektro.info.pl nr 6/2019
56