Post on 01-Nov-2021
KrakKrakóóww, , 27 pa27 paźździernika dziernika 20201111
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
Infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych – element sieci Smart Grid
Grzegorz BENYSEK
Instytut InInstytut Inżżynierii ynierii ElektrycznejElektrycznej
SmartSmart Grid Grid –– co to takiegoco to takiego
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
Czego chcCzego chcąą OSP oraz OSDOSP oraz OSD::Stabilnego systemu, odpornego na zakłócenia, przewidywalnego, przyjaznego odbiorcy końcowemu & niezależnego od odbiorcy końcowego.
Czego chcCzego chcąą odbiorcodbiorcyy kokońńccoowwii::Chcą, aby ich urządzenia pracowały poprawnie – innymi słowy, chcądobrej jakości energii oraz wysokiej niezawodności dostawy(szczególnie odbiorcy przemysłowi ponoszą największe starty tytułem złej jakości dostarczanej energii).Chcą najtańszej, jak to tylko możliwe, energii – chcą płacić możliwie najniższe rachunki za energię (produkcja energii on-site, efektywne jej wykorzystanie).
SmartSmart Grid Grid –– co to takiegoco to takiego
Czym jest Smart Grid na poziomie sieci dystrybucyjnych:
1. SG jest to system z dużym nasyceniem układów automatyki, umożliwiających samo-uzdrawianie sieci w warunkach awaryjnych, bardzo szybki powrót do stanu normalnego pracy (sprzed zakłócenia) – Smart Rozdział.
2. Są to sieci monitorowane oraz kontrolowane na poziomie nn –Smart Metering & Smart Processing.
3. Są to sieci nasycone układami generacji rozproszonej, pojazdami elektrycznymi jak i układami magazynowania energii – Smart Integracja.
4. Są to sieci w których możliwe jest zarządzanie poziomem obciążenia odbiorcy końcowego (zarządzanie efektywnościąodbiorcy końcowego), gdzie odbiorca jest aktywnym graczem, aktywnie uczestniczy w rynku energii elektrycznej – Smart Odbiorca (Smart Buildings & Smart Cities).
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
GPZ
GPZ
GPZ
GPZ
DG
Operatorsystemu
ES
UPFC
UPQC
DG
UPS
Mikrosieć DC
Generacja w skojarzeniu
Bilansowaniemocy
Zasilanie awaryjne
Kompensacja mocy
Regulacja rozpływu mocy
Sprzęganie źródeł
odnawialnych
Bilansowanie mocy,regulacja częstotliwości
Telemetria,telemechanika SmartMetering
Sieć dystrybucyjna typu Smart Grid z uwzględnieniem technologii Smart Metering, Smart Building oraz EV
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
SmartSmart Grid Grid –– co to takiegoco to takiego
Aby zbudować SG konieczny jest zarówno rozwój technologii sieciowych (m.in. w zakresie automatyzacji sieci, generacji rozproszonej, ADR
itp.) jak i efektywne i elastyczne zarządzanie źródłami energii i zasobami sieciowymi. Przy czym równolegle z rozwojem technologii
musi iść opracowywanie mechanizmów finansowych, zmiany w prawie oraz eliminacja barier społecznych.
SmartSmart Grid Grid –– co to takiegoco to takiego
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
SmartSmart Grid Grid –– co to takiegoco to takiego
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
SmartSmart Grid Grid –– co to takiegoco to takiego
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
W najbliższym czasie fundusze na inwestycje SG będą pochodziły bądź z kredytów bankowych, bądź ze środków publicznych, np. NCBiR, NFOŚiGW, FPs.
Wydaje się, że w dalszej perspektywie środki potrzebne na działania związane z wdrażaniem rozwiązań SG będąpochodziły z nowych usług świadczonych przez DSO na rzecz TSO, usług świadczonych przez i na rzecz odbiorców końcowych (w tym przemysłowych), czy nowych schematów taryfowych.
Mało prawdopodobne jest, aby spodziewać się tego typu mechanizmów w najbliższych 3-4 latach.
SmartSmart Grid Grid –– problemyproblemy……??
Problem: W Smart Grid, istnieje konieczności zarządzania zarówno generacją, ale i obciążeniem
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
Smart Odbiorca
Rozwiązanie: piece akumulacyjne (dzisiaj), EV (jutro), Zalety: tania i prosta technologia.
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
SmartSmart Grid Grid –– problemyproblemy……??
Dobowe obciążenie polskiego systemu elektroenergetycznego (okres zimowy 2025 r.) z uwzględnieniem obciążenia systemem ładowania EV (1mln EV/30kWh) na tle natężenia ruchu miejskiego
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
SmartSmart GridGridWpływ infrastruktury ładowania EV na obciążenie SEE
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
SmartSmart GridGridWpływ infrastruktury ładowania EV na obciążenie SEE
Dobowe obciążenie systemu energetycznego
15000
17000
19000
21000
23000
25000
27000
0:15
01:0
001
:45
02:3
003
:15
04:0
004
:45
05:3
006
:15
07:0
007
:45
08:3
009
:15
10:0
010
:45
11:3
012
:15
13:0
013
:45
14:3
015
:15
16:0
016
:45
17:3
018
:15
19:0
019
:45
20:3
021
:15
22:0
022
:45
23:3
0
godzina
moc [MW]
(1) – obciążenie systemu bez uwzględnienia ładowania EV(2) – obciążenie systemu z uwzględnieniem EV (współczynnik jednoczesności 0.5)(3) – obciążenie systemu z uwzględnieniem EV (współczynnik jednoczesności 1,
ograniczenie systemowe czasu ładowania do godz. 21.30 – 7.30)
- liczba EV: 1 mln- bateria EV: 30 kWh- tryb ładowania: prąd 10 h
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
SmartSmart GridGridTechnologia V2G – element infrastruktury Smart Grid
- ładowanie EV;- poprawa parametrów energii elektrycznej;- bilansowanie energii;
- zasilanie awaryjne;
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
SmartSmart GridGridTechnologia V2G – element infrastruktury Smart Grid
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
Infrastruktura Infrastruktura łładowania adowania EVEV
Struktura komunikacyjna systemu
V2G Management.avi
Operator 1
Operator 2
działanie OSD
taryfy dostępne w danej chwilina obszarze działania
konkretnego OSD
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
Oddziaływanie OSD na OSEV
Infrastruktura Infrastruktura łładowania adowania EVEV
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
Struktura energetyczna systemu
V2G Supply.avi
Infrastruktura Infrastruktura łładowania adowania EVEV
http://mikroelektrownia.ekoenergetyka.com.pl/index.php/raports/index
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
Struktura energetyczna systemu: Typ II
Infrastruktura Infrastruktura łładowania adowania EVEV
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
Terminale: miejskie
Infrastruktura Infrastruktura łładowania adowania EVEV
JEVS G105Złącze
0.99Współczynnik mocy
>90%Sprawność
max 250 APrąd wyjściowy
50-600 VDCNapięcie wyjściowe
85 APrąd wejściowy400 VACNapięcie wejściowe
Instytut Inżynierii Elektrycznej www.iee.uz.zgora.pl
Terminale: szybkiego ładowania
Infrastruktura Infrastruktura łładowania adowania EVEV