Smart Charging. Умная система зарядных станций электромобилей

Область знаний: «Физика, Экономика»

Тематика Энергопрорыв-2017: «Умный город: новая архитектура городской энергосистемы»

Социальная активность: 53

Команда + Вступить в команду

Описание

В настоящий момент в мировой электроэнергетике существует тенденция снижения зависимости энергопотребления от углеводородных ресурсов. Стремительными темпами развивается генерация на основе возобновляемых источников электроэнергии и электротранспорта. Солнечная энергетика представляет собой одно из перспективных направлений возобновляемой энергетики. Доля солнечной электроэнергетики в мире составляет 5%. Установленная мощность солнечных электростанций составляет 225 ГВт. В ближайшие 5 лет суммарная мощность фотоэлектрических станций может удвоиться.

В России развитие солнечной электроэнергетики активно поддерживается Правительством РФ. Приняты постановления, утверждающие механизм поддержки возобновляемых источников электроэнергии (далее ВИЭ) на оптовом и розничном рынке электроэнергии, а также ряд нормативно правовых актов, нацеленных на стимулирование развития ВИЭ в стране в целом.

Развитие электротранспорта также является ключевым направлением современной электроэнергетики. В России на данный момент зарегистрировано около 1000 электромобилей. С учетом проведения Правительством РФ государственной поддержки к 2020 году их количество может возрасти до 34 000. ПАО «Россети» играет ключевую роль в развитии электроэнергетики в России. Проекты зарядных станций реализуются в Москве, Московской области, Санкт-Петербурге и Сочи. На ПМЭФ 2017 заключен договор на 100 млн рублей, нацеленный на развитие зарядной инфраструктуры в Санкт-Петербурге. Реализуемые проекты зарядных станций технологически подключаются к существующей распределительной сети 0,4 кВ, увеличивают ее загрузку, что в будущем приведет к необходимости ее модернизации.

Наш проект заключается в установке на парковочных зонах бизнес-центров, производственных предприятий, (в перспективе и в жилых комплексах спальных районов) зарядных станций, которые обеспечиваются электроэнергией от солнечных панелей. Размещение панелей предполагается на металлический каркас поверх парковочной зоны. Электроэнергия, произведенная солнечными панелями накапливается в аккумуляторную батарею. Мощности аккумуляторной батареи достаточно для обеспечения электроэнергией нескольких электромобилей одновременно.

В случае отсутствия подключенных электромобилей, солнечная электростанция генерирует электроэнергию для сглаживания пиков нагрузки ближайшей ТП/КТП. При отсутствии необходимости сглаживания пиков нагрузки электроэнергия продается во внешнюю сеть.

Пилотный проект предлагается к установке на парковочной зоне Московской школы управления "Сколково", с установкой зарядной инфраструктуры для 8 электромобилей. Масштабная реализация данного проекта ускорит развитие зарядной инфраструктуры, позволит наиболее эффективно использовать электроэнергию, производимую солнечными батареями,а также потенциально исключит необходимость модернизации существующей распределительной сети и увеличит надежность электроснабжения потребителей за счет выравнивания графиков загрузки распределительной сети низкого напряжения.

В чем нуждается проект

В поддержке со стороны ПАО «Россети» и сетевых городских компаний. В законодательной и правовой поддержке со стороны Правительства РФ в рамках внедрения электротранспорта,внедрения “Зеленого” тарифа на покупку электроэнергии от объектов генерации ВИЭ

Что может предложить проект

Увеличение надежности за счет выравнивания пиков нагрузки распределительной сети. Интеграция зарядной инфраструктуры в активно-адаптивную сеть. Развитие интегрирования ВИЭ в структуру генерации. Снижение кап. затрат на реконструкцию элементов ТП.

Комментарии

Евгений Абрамченко

Очень важный и нужный проект. Спасибо молодым специалистам за их активную позицию. Электрический транспорт — транспорт не только прошлого, но и будущего.

Ответить +2 30 июня в 11:33
Эркемен Ядагаев

электромобили призваны улучшить экологию, так что проект позитивен. так же есть возможность использовать электромобили как мобильные накопители электроэнергии.

Константин Зиборев

Спасибо за комментарий! На стадии разработки проектного решения мы прорабатывали данный вопрос (об использовании аккумуляторных батарей электромобилей как накопителей энергии для выдачи в сеть), но, к сожалению, это не совсем просто реализуемо, так как, в лучшем случае, необходимо изменять аппаратные настройки ПО электромобиля, а в худшем - использовать дополнительные устройства в самом электромобиле.

Ответить 0 3 июля в 21:19
Виталий Черемных

Добрый день, участники команды!
Хотелось бы уточнить некоторые моменты по проекту.
1. Размещение панелей предполагается на металлический каркас поверх парковочной зоны. Если нет крыши на парковке, то где предполагается устанавливать солнечные панели?
2. Предполагается ли данный проект реализовать на междугородних трассах, без подключения к распределительной сети 0,4 кВ?
3. Согласно карте инсоляции России места по установке солнечных батарей весьма ограничены. Возможно ли установить такие ЭЗС на территории Урала?
4. На мой взгляд снижение капитальных затрат на реконструкцию элементов распределительных сетей, связанных с необходимостью увеличения мощности, не произойдет. При установке одной, двух и более таких ЭЗС с солнечными батареями с подключением к распредсети неизбежно потребуется ее (сети) реконструкция, как минимум защит. Предлагаю учесть это в затратах.
5. В случае установки ЭЗС с солнечными батареями по инвестиционной программе ПАО "Россети" возможен конфликт интересов в части запрета по выработке и продаже электроэнергии. Просьба уточнить данный момент.
6. Расчет экономической эффективности, срока окупаемости предлагаю уточнить. Стоимость материалов, монтажа и пуско-наладочных работ составляет как правило минимум 48% от всей стоимости по проекту.
Заранее спасибо за ответы!

Ответить +1 23 августа в 15:08
Константин Зиборев

Виталий, спасибо большое за вопросы!

1) Как вы верно отметили, мы предполагаем установку панелей на металлический каркас, поверх открытой парковочной зоны. Ситуация с установкой нашего решения на последних этажах многоэтажных парковок нами не рассматривались. В будущем возможно рассмотреть установку также на металлический каркас на последнем этаже многоэтажного парковочного здания. Графический эскиз представлен в Материалах к проекту. (Приложение 1).

2) В перспективе установка на междугородних трассах является преимущественной, но здесь существуют свои проблемы.

  1. Решения на междугородних трассах требуют зарядных станций типа SuperCharger (для удобства потребителей), для которых требуется достаточно большая мощность, вырабатываемая солнечными элементами. Т.е. нам необходимы либо солнечные элементы с большим КПД, либо аккумуляторные батареи еще большей мощности для запаса, соответственно, большего количества энергии
  2. Т.к. в виду географических особенностей нашей страны инсоляция в разных регионах различная, то в некоторых случаях без подключения к распределительной сети 0,4 кВ устанавливать данное решение будет экономически нецелесообразно.

При соответствующем техническом развитии или улучшении экономических факторов (таких как снижение стоимости АББМ или солнечных панелей), возможность применения данного решения возрастает.

3) Наш пилотный проект мы предлагаем установить на открытой парковочной территории у международной школы управления Сколково. (г. Москва). Согласно карте инсоляции солнечная радиация ( кВТ*ч/м2*день) на единицу площади в день в г. Москва в среднем практически одинакова по сравнению с территорией Урала. Естественно, южные районы РФ будут более выгодны в плане выдаваемой мощности. При недостатке солнечной энергии будет использоваться больше энергии с существующих сетей 0,4 кВ.

4) Снижение капитальных затрат на реконструкцию существующей распределительной сети, связанную с необходимостью увеличения мощности, возможно при выполнении определенных критериев.

При установке зарядных станций с солнечными батареями реконструкция сети 0,4 кВ в части защит не потребуется, так как элементы РЗА, используемые в ЭЗС, обеспечивают необходимую защиту существующей сети 0,4 кВ.

5) Соблюдение принципов для осуществления включения генерирующего объекта в схему развития электроэнергетики региона, функционирующего на основе использования возобновляемых источников энергии, в отношении которого продажа электрической энергии (мощности) планируется на розничных рынках, нашим проектом учтены в полном объеме. ( п.28.1 Постановления Правительства РФ от 17 октября 2009 г. №823 "О схемах и программах перспективного развития электроэнергетики").

6) Расчет технико-экономического обоснования проекта приведен в в Материалах к проекту. (Приложение 2).


Ответить 0 1 сентября в 13:31
Ответить 0 4 сентября в 17:11

Добавление комментария