fbpx
5.8 C
София

Съхранение на енергия на колела – Обръщане на захранването

Най-четени

Захранването на батерии от електрически превозни средства към мрежата може да отвори бърза лента към бъдеще с нулева такава.

Собствениците на електрически превозни средства са свикнали да се включват в зарядни станции и да зареждат батериите си с електричество от електрическата мрежа. Но някой ден техните коли също ще имат капацитета да обръщат потока и да изпращат електрони обратно към нея. Тъй като броят на електромобилите нараства, батериите могат да служат като рентабилен, широкомащабен източник на енергия, с потенциално драматични въздействия върху енергийния преход.

„В мащаб превозно средство към мрежата (V2G) може да стимулира растежа на възобновяемата енергия, измествайки необходимостта от стационарно съхранение на енергия и намалявайки зависимостта от стабилни и винаги включени генератори, като природен газ, които традиционно се използват за балансиране на вятъра“

казва Джим Оуенс, водещ автор и докторант в Катедрата по химическо инженерство на MIT.

Работата на групата е първият всеобхватен, базиран на бъдещи енергийни системи, който се основава на нова комбинация от изчислителни модели, интегриращи фактори като цели за въглеродни емисии, генериране на променлива възобновяема енергия (VRE) и разходи за изграждане на съхранение на енергия, производство и преносна инфраструктура.

„Ние проучихме не само как електромобилите могат да осигурят услуга обратно към мрежата – мислейки за тези превозни средства почти като за съхранение на енергия на колела – но също и стойността на V2G приложенията за цялата енергийна система и дали електромобилите могат да намалят разходите за декарбонизиране на енергийната система. Резултатите бяха изненадващи. Аз лично не вярвах, че ще имаме толкова голям потенциал в тази тематика.“

казва Генчер.

Изместване на нова инфраструктура

Тъй като Съединените щати и други нации преследват строги цели за ограничаване на въглеродните емисии, електрификацията на транспорта започна да се развива, като скоростта на приемане на EV бързо се ускори – някои прогнози показват, че електромобилите ще изместят превозните средства с вътрешно горене през следващите 30 години. С нарастването на шофирането без вредни емисии обаче ще има увеличено търсене на енергия.

„Предизвикателството е както да се гарантира, че има достатъчно електричество за зареждане на превозните средства, така и че това електричество идва от възобновяеми източници“

казва Генчер.

Но слънчевата и вятърната енергия са непостоянни. Без адекватно резервно копие за тези източници, като например стационарни съоръжения за съхранение на енергия, използващи литиево-йонни батерии, или широкомащабни електроцентрали, захранвани с природен газ или водород, постигането на целите за чиста енергия ще се окаже непостижимо. Още по-неприятно е, че разходите за изграждане на необходимата нова енергийна инфраструктура възлизат на стотици милиарди.

Това е точно мястото, където V2G може да играе критична и желана роля, съобщават изследователите. В теоретична енергийна система в Нова Англия, отговаряща на строги въглеродни ограничения, екипът установил, че участието на само 13,9 процента от 8-те милиона леки (пътнически) електромобили в региона измества 14,7 гигавата стационарно съхранение на енергия. Това добави до 700 милиона долара спестявания — очакваните разходи за изграждане на нов капацитет за съхранение.

Техният документ също така описва ролята, която EV батериите могат да играят в моменти на пиково търсене, като горещи летни дни.

„Технологията V2G има способността да инжектира електричество обратно в системата, за да покрие това, така че не е необходимо да инсталираме или да инвестираме в допълнителни турбини за природен газ. Начинът, по който електромобилите и V2G могат да повлияят на бъдещето на нашите енергийни системи, е един от най-вълнуващите и нови аспекти на нашето изследване.“

казва Оуенс

Сила на моделиране

За да проучат въздействието на V2G върху тяхната хипотетична енергийна система в Нова Англия, изследователите интегрираха своите модели за пътуване на EV и V2G услуги с два от съществуващите инструменти за моделиране на MITEI: Средата за моделиране на анализ на устойчива енергийна система (SESAME) за проектиране на автомобилен парк и нарастване на търсенето на електроенергия , и GenX, който моделира инвестиционните и експлоатационните разходи на системите за производство, съхранение и пренос на електроенергия. Те включват такива входни данни като различни проценти на участие на EV, разходи за производство за конвенционални и възобновяеми доставчици на енергия, надстройки на инфраструктурата за зареждане, търсене на превозни средства при пътуване, промени в търсенето на електроенергия и разходи за батерии за EV.

Техният анализ установил ползи от приложенията на V2G в енергийните системи по отношение на изместването на съхранението на енергия и фирменото генериране на всички нива на ограничения на въглеродните емисии, включително такова без никакви ограничения. Техните модели обаче предполагат, че V2G доставя най-голяма стойност за енергийната система, когато въглеродните ограничения са най-агресивни – при 10 грама въглероден диоксид на киловатчас натоварване. Общите спестявания на системата от V2G варират от $183 милиона до $1,326 милиона, отразявайки нивата на участие на EV между 5 и 80 процента.

„Нашето проучване започна да разкрива присъщата стойност на V2G за бъдеща енергийна система, демонстрирайки, че има много пари, които можем да спестим, които иначе биха били изразходвани за съхранение и стабилно генериране“

казва Оуенс.

Използване на V2G

За учените, търсещи начини за декарбонизиране на икономиката, визията на милиони електромобили, паркирани в гаражи или офиси и включени в мрежата за 90 процента от експлоатационния им живот, се оказва неустоима провокация.

„Цялото това хранилище стои точно там, огромен наличен капацитет, който само ще расте, и ще се загуби, освен ако не се възползваме напълно от него“

казва Gençer.

Това не е далечна перспектива. Стартиращите компании в момента тестват софтуер, който би позволил двупосочна комуникация между електромобили и мрежови оператори или други субекти. С правилните алгоритми електромобилите ще зареждат от и ще изпращат енергия към мрежата според профили, съобразени с нуждите на всеки собственик на автомобил, без никога да изтощават батерията и да застрашават пътуването до работното място.

„Ние не предполагаме, че всички превозни средства ще бъдат на разположение, за да изпращат енергия обратно към мрежата по едно и също време, в 18:00 ч. например, когато повечето пътуващи се прибират вкъщи вечерта“

казва Генчер.

Той вярва, че изключително разнообразните графици на водачите на електромобили ще осигурят достатъчно мощност на батерията, за да покрият скоковете в потреблението на електроенергия за среден период от 24 часа. Има и други потенциални източници, като например електрически училищни автобуси, които се използват само за кратък престой през деня и след това стоят бездействащи.

Екипът на Масачузетския технологичен институт признава предизвикателствата, свързани с участието на потребителите във V2G. Въпреки че собствениците на електромобили се наслаждават на чисто, екологично шофиране, те може да не са толкова ентусиазирани да предоставят достъпа до акумулатора на колата си на комунално предприятие или агрегатор, работещ с операторите на електроенергийната система.

„Тъй като вие предоставяте услуга на мрежата, подобно на потребителите на слънчеви панели, може да ви бъде платено и то когато цените на електроенергията са много високи“,

казва Генчер.

„Хората може да не желаят да участват денонощно, но ако имаме сценарии за спиране на тока или задръствания в горещ ден по далекопроводи, може би можем да включим тези превозни средства за 24 до 48 часа, изпращайки енергия обратно към системата.“

добавя Оуенс

„Докато допринасяте за обществото, като предоставяте тази услуга на мрежата, вие ще получите пълната полза от намаляването на системните разходи и също ще помогнете за декарбонизирането.“

казва Генчер.

Действителни прозрения

Оуенс, който изгражда дисертацията си върху изследванията на V2G, сега проучва потенциалното въздействие на тежкотоварните електрически превозни средства при декарбонизирането на енергийната система.

„Камионите за доставка на компании като Amazon и FedEx вероятно ще бъдат най-ранните осиновители на електромобили. Те са привлекателни, защото имат редовно планирани маршрути през деня и се връщат в депото през нощта, което ги прави много полезни за предоставяне на електроенергия и услуги за балансиране в енергийната система.“

казва той.

„Нашият анализ е наистина навременен, тъй като пазарът на електромобили все още не е развит. Това означава, че можем да споделим нашите прозрения с производители на превозни средства и системни оператори – и потенциално да им повлияем да инвестират във V2G технологии, избягвайки разходите за изграждане на хранилище в мащаб на комунални услуги и позволявайки прехода към по-чисто бъдеще. Това е огромна победа, която е в нашите ръце.”

казва Генчер.


Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iOS и Huawei!

Абонирай се
Извести ме за
guest

10 Коментара
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари

Нови ревюта

Подобни новини