Электротранспорт

Как электромобили повлияют на глобальное потребление электроэнергии

27 июня 2019 г. в 15:46

Введение

Увеличение количества электромобилей вряд ли вызовет кризис в глобальной электросистеме, но может существенно изменить временную кривую нагрузки. Насколько это критично и как мы можем повлиять на это изменение?

С одной стороны, взрывное увеличение количества электромобилей на дорогах должно привести к такому же увеличению потребления электроэнергии, но как показывает моделирование ситуации на примере Германии (где всё хорошо со статистикой, учётом и анализом), прогнозируемый рост электротранспорта не приведет к значительному увеличению общего спроса на электроэнергию в электросети в ближайшей и среднесрочной перспективе. И, следовательно, нет острой необходимости в срочном строительстве новых генерирующих объектов.

Аналитика

Согласно расчётам, к 2030 году, электромобили увеличат общее энергопотребление примерно на 5 ГВт, что составляет около 1%. К 2050 году эта цифра увеличится до 20 ГВт, что будет составлять 4% от общего электропотребления. Все эти дополнительные мощности перекрываются плановым вводом в эксплуатацию генерирующих мощностей, работающих на возобновляемых источниках энергии, в том числе ветряной и солнечной энергии.

Согласно расчётам, к 2030 году, электромобили увеличат общее энергопотребление примерно на 5 ГВт

Изменение формы кривой электрической нагрузки по времени Хотя увеличение продаж электромобилей вряд ли приведет к значительному увеличению общего спроса на электроэнергию, но оно, скорее всего, изменит кривую нагрузки на электросеть. Должны будут увеличиться вечерние пиковые нагрузки, когда владельцы подключают свои электромобили, по возвращении домой с работы, а коммерческий транспорт встаёт на ночную зарядку после окончания рабочего дня.

Однако и в этом случае можно говорить об относительно небольшом проценте увеличения пиковой нагрузки: примерно на 1 процент к 2030 году и примерно на 5 процентов к 2050 году. Такое увеличение не критично для энергосистемы страны в целом, однако ситуация может заметно изменится если перейти от энергосистемы страны к локальным, районным электросетям. Так как распределение электромобилей будет не равномерным и пригороды, с большим количеством частных электромобилей и частных зарядных станциях в гаражах, скорее всего, станут горячими зонами на общей карте электросети.

Такие горячие зоны в пригородах, в совокупности с мощными публичными пунктами быстрой зарядки электромобилей и пунктами зарядки коммерческого транспорта дадут значительное увеличение локальных пиковых нагрузок на местные сети. Можно смоделировать такой пик: для среднестатистического микрорайона (небольшого населённого пункта, обслуживаемого одной подстанцией) из 150 небольших частных домов с 25-процентным проникновением электромобилей в транспортный парк, согласно расчёту, пиковая нагрузка на сеть увеличится на 30%.

Согласно расчёту, пиковая нагрузка на сеть увеличится на 30%

Это не так страшно, как кажется на первый взгляд, даже несмотря на 30%-е увеличение нагрузки на сеть. Дело в том, что хоть 1 электромобиль и может фактически удвоить потребление одного частного дома, но за счёт агрегирования по многим домохозяйствам (с электромобилями и без них) усреднённая пиковая нагрузка на подстанцию всё ещё терпима, даже в отсутствии отложенной «умной» зарядки.

Гораздо хуже обстоят дела с общественными быстрыми зарядками электромобилей, моделирование работы которой показывает, что возможности питающего трансформатора могут быть легко превышены.

Возможности питающего трансформатора могут быть легко превышены

Невозможность управлять временем пиковых нагрузок на сеть со стороны общественных станций, в конечном счёте приведут к выходу локальных трансформаторных подстанций на границу их возможностей и потребует модернизации этих подстанций. Если объединить данные моделирования с локальными данными о базовом потреблении домохозяйствами, то становится видно, что потребность в модернизации имеет вид S-образной кривой. То есть, при малом количестве электромобилей практически нет потребности в модернизации подстанций, по мере роста процента проникновения электромобилей в автопарк, потребность в модернизации первое время быстро растёт, но затем скорость роста заметно снижается и при высоком проценте проникновения количество электромобилей уже практически не влияет на необходимость проводить модернизацию. Она уже просто необходима. В целом, сейчас можно говорить о том, что появление в зоне обслуживания локальной электросети 1 нового электромобиля несёт необходимость в нескольких сотнях евро инвестиций в развитие местной электросети.

Способы решения

У поставщиков электроэнергии в настоящий момент есть несколько способов повлиять на сложившуюся ситуацию. Они могут корректировать кривую зависимости потребления энергии от времени через тарифы на электроэнергию, стимулируя владельцев электромобилей сдвигать время зарядки с вечера на глубокую ночь. Согласно анализу, такое стимулирование может вдвое снизить пиковую нагрузку. Кроме того, необходимо согласовывать время зарядки группы электромобилей между собой, так как одновременный старт большого количества зарядных станций в момент начала «дешёвого» тарифа должен будет вызвать всплеск в электросети и возможный выход из строя трансформаторной подстанции. И период заряда должен зависеть не только от времени действия тарифа, но и от времени заряда других электромобилей в локальной электросети.

Альтернативным решением может быть использование локальных накопителей электроэнергии, заряжающихся в период низкого запроса и отдающих энергию в пиковые периоды. Другим вариантом может стать использование небольших локальных теплоэлектростанций, снижающих нагрузку на центральные линии электросети.Так как стоимость батарей быстро снижается, то вариант использования накопителей энергии для сглаживания профиля энергопотребления становится всё более и более привлекательным.

Экономическое обоснование установки накопителя энергии может быть обусловлено несколькими факторами: это и уменьшение пиковых нагрузок на сеть, и снижение необходимости в модернизации трансформаторных подстанций и прямая экономическая выгода от зарядки в период более низких тарифов.

Конечно, инвестиции в модернизацию энергосистемы или альтернативные модернизации решения проблемы увеличения нагрузки будут неизбежны, но, там не менее, их можно значительно сократить если устранить основные причины увеличения нагрузки. В качестве примера можно привести полное отсутствие пиковых нагрузок за счёт смещения времени зарядки электромобилей на периоды с низким энергопотреблением. Не всё время, пока электромобиль подключён к зарядной станции происходит его заряд. Значительный период времени электромобиль либо чуть дозаряжается, либо просто простаивает. Эти периоды простоя могут составлять от 80% для частных зарядных станций до 25% для публичных. Такой значительный период простоя даёт возможность смещать время зарядки с пикового времени на менее нагруженное.

Интеллектуальное управление процессом заряда транспорта централизованно скоординированное, умное управление сетью зарядных станций может улучшить ситуацию сразу несколькими способами:

  • Во-первых, можно распределить нагрузку между станциями в зависимости от уровня заряда подключённых электромобилей в пиковый период.
  • Во-вторых, умное управление процессом заряда позволит изменить кривую нагрузки, сместив основной период заряда с пикового периода на время с низкой нагрузкой на сеть.
  • В-третьих, можно повысить экологичность процесса заряда, сдвинув время заряда на периоды с высокой долей генерации альтернативными источниками энергии (ветром или солнцем) и наоборот уменьшить объём предоставляемой электромобилям энергии при уменьшении производства возобновляемой энергии в сети.

Наконец, за счёт перераспределения времени заряда управление сетью зарядных станций может сэкономить пользователям деньги за счёт использования более дешёвых тарифов.

Развитием идеи интеллектуального управления зарядными станциями может стать система «электромобиль-сеть», которая не только сможет гибко изменять время и объём заряда электромобилей в зависимости от загруженности электросети, но и позволят электромобилям при определённых условиях возвращать часть энергии обратно в сеть, окончательно сглаживая кривую потребности в электроэнергии. Согласно опросам, большинство владельцев электротранспорта выразили готовность участвовать в подобной системе интеллектуальной зарядной сети, так как подобное участие может сэкономить им несколько сотен евро в год.

Чтобы иметь возможность реализовать эти преимущества, операторы зарядных станций, электросети и владельцы частных станций должны сделать небольшие инвестиции в инфраструктуру интеллектуальной зарядки и выработать общие правила работы. Это определённая работа, но как только она будет проделана, электромобили перестанут быть угрозой для энергосистемы. Вместо этого они станут источником дохода для их владельцев, и сделают систему в целом более рентабельной, отказоустойчивой и экологически чистой.

Источник: Компания «АСберг АС»

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Электростанции, дизель генераторы от 10 до 500 кВт

Электростанции от 10 до 500 кВт, (АД-10, АД-12, АД-30, АД-60, АЛ-100, АД-200, АД-500) с госхранения, стационарные, передвижные, напряжение 230/400 В, частота 50 Гц, род тока -переменный трехфазный, система охлаждения -радиаторная. Производство Россия. Гарантия. ООО «Звезда Сибири» Ремонт, продажа. Заключаем договоры на ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ.
Звездасибири Александр · Звезда-С · 7 марта · Россия · Новосибирская обл
Электростанции, дизель генераторы от 10 до 500 кВт

ПРОДАМ: Электродвигатель 4.0 кВт 2850 об/мин лапы 220/380в АДМ100S2(Уралэлектро) 5.5/7.5/11 кВт

электродвигатель 4.0 кВт 2850 об/мин лапы 220/380в АДМ100S2(Уралэлектро) б/у-19.000р 5.5 кВт 1450 об/мин лапы ВrооkСrоmрton (Англия) WDА112В4 вал28мм подшипник менять-18.000 руб 2.2 кВт 1440 об/мин флянец 220/380в под редуктор (вал: косозубая шестерня, диаметр вала-шестерни ф20/21мм) NORD (Германия) SK100/L4 новый-29.000 руб 2.2 кВт 1390 об/мин флянец ACMotoren (C100L4) перемотка завод/лаковая камера-10.000 руб 4.0 кВт 1430 об/мин 380в флянец АВВ М2АA112М-4 новый-35.000 руб 4.0 кВт 1435 об/мин флянец 100L4(Siеmеns) новый-31.000 руб 4.0 кВт 1440 об/мин флянец FСА112М4/НЕ (АсМоtоrеn) новый-35.000 руб 4.0 кВт 2945 об/мин флянец КSВ (Герм)112М2 (1РС30381ВА234СР1) б/у-21.000 руб 4.0 кВт 2895об/мин флянец ТЕЕ (Wilо) Q2Е FА 112М2С-93 б/у-20.000 руб 4.0 кВт 2850 об/мин 220/380в лапы Уралэлектро (АДМ100S2) б/у-19.000 руб 7.5 кВт 1445 об/мин лапыц Елма-Троян (болг/фрг)132М4 б/у (идел)-28.000 руб 7.5 кВт 2895 об/мин флянец 220/380В лапы АИР112М2(Могилёв) новый-30.000 руб 1.5 кВт 1420 об/мин фланец 220/380В АВВ (M2AA090L-4) б/у-13.000 руб 7.5 кВт 1440 об/мин лапы 220/380в АСМоtоrеn (ACA132М-4) б/у- 33.000 руб 3.0 кВт 2880 об/мин 380в лапы АСМоtоrеn (АСА100LА-4) б/у (нов)-21.000руб 5.5 кВт 1460 об/мин лапы SodecaMotorBarselona (EEX/M-080/T132) взрыво/пыле/влаго-защищённый б/у (новый/ в работе не участвовал/вал тугой) -31.000 руб 7.5.0 кВт 1450 об/мин 380В лапы Dutсhi Моtоrs (Голландия) DМА132М4 новый-36.000 руб 11.0 кВт 2935 об/мин лапы/мал.флянец WЕG (132М-02) б/у-30.000 руб 11.0 кВт 1460 об/мин 380В лапы АС-Моtоtrеn АСМ160МВ-4 118кг 42ммвал б/у (новыый)-38.000 руб 11.0 кВт 2940 об/мин 380В лапы Siеmеns 160М2 б/у-34.000 руб 11.0 кВт 2910 об/мин флянец 220/380В лапы АИР132М2(Могилёв) новый-37.000 руб 5.5 кВт 2900 об/мин лапы 380в Ziеhеl-Аbеgg (герм) ZАН132SА-2/НЕ б/у (новый)-27.000 руб 5.5 кВт 2910 об/мин флянец ТyssеnКruрр (франц) АIS132SА2 б/у (новый)-24.000 руб 5.5 кВт 1440 об/мин лапы АВА132S-4(АСМоtоrеn) б/у (новый)-31.000 руб 5.5 кВт 1465 об/мин лапы 380в GЕА (герм)...
Мосэлектро Ком · 25 марта · Россия · г Москва
Электродвигатель 4.0 кВт 2850 об/мин лапы 220/380в АДМ100S2(Уралэлектро) 5.5/7.5/11 кВт

ПРОДАМ: Электродвигатель 4.0 кВт 2880 об/мин лапы RIMEX112M2 Швейцария 7.5/11/5.5/4.0 кВт

электродвигатель 4.0 кВт 2880 об/мин лапы RIMEX112M2 Швейцария новый-28.000 руб 5.5 кВт 1450 об/мин лапы ВrооkСrоmрton (Англия) WDА112В4 вал28мм подшипник менять-18.000 руб 2.2 кВт 1440 об/мин флянец 220/380в под редуктор (вал: косозубая шестерня, диаметр вала-шестерни ф20/21мм) NORD (Германия) SK100/L4 новый-29.000 руб 4.0 кВт 1430 об/мин 380в флянец АВВ М2АA112М-4 новый-35.000 руб 4.0 кВт 1435 об/мин флянец 100L4(Siеmеns) новый-31.000 руб 4.0 кВт 1440 об/мин флянец FСА112М4/НЕ (АсМоtоrеn) новый-35.000 руб 4.0 кВт 2945 об/мин флянец КSВ (Герм)112М2 (1РС30381ВА234СР1) б/у-21.000 руб 4.0 кВт 2895об/мин флянец ТЕЕ (Wilо) Q2Е FА 112М2С-93 б/у-20.000 руб 4.0 кВт 2850 об/мин 220/380в лапы Уралэлектро (АДМ100S2) б/у-19.000 руб 7.5 кВт 1445 об/мин лапыц Елма-Троян (болг/фрг)132М4 б/у (идел)-28.000 руб 7.5 кВт 2895 об/мин флянец 220/380В лапы АИР112М2(Могилёв) новый-30.000 руб 7.5.0 кВт 1450 об/мин 380В лапы Dutсhi Моtоrs (Голландия) DМА132М4 новый-36.000 руб 11.0 кВт 2935 об/мин лапы/мал.флянец WЕG (132М-02) б/у-30.000 руб 11.0 кВт 1460 об/мин 380В лапы АС-Моtоtrеn АСМ160МВ-4 118кг 42ммвал б/у (новыый)-38.000 руб 11.0 кВт 2940 об/мин 380В лапы Siеmеns 160М2 б/у-34.000 руб 11.0 кВт 2910 об/мин флянец 220/380В лапы АИР132М2(Могилёв) новый-37.000 руб 5.5 кВт 2900 об/мин лапы 380в Ziеhеl-Аbеgg (герм) ZАН132SА-2/НЕ б/у (новый)-27.000 руб 5.5 кВт 2910 об/мин флянец ТyssеnКruрр (франц) АIS132SА2 б/у (новый)-24.000 руб 5.5 кВт 1440 об/мин лапы АВА132S-4(АСМоtоrеn) б/у (новый)-31.000 руб 5.5 кВт 1465 об/мин лапы 380в GЕА (герм) 132S4 новый-34.000 руб 1.5 кВт 1420 об/мин фланец 220/380В АВВ (M2AA090L-4) б/у-13.000 руб 7.5 кВт 1440 об/мин лапы 220/380в АСМоtоrеn (ACA132М-4) б/у- 33.000 руб 3.0 кВт 2880 об/мин 380в лапы АСМоtоrеn (АСА100LА-4) б/у (нов)-21.000руб 5.5 кВт 1460 об/мин лапы SodecaMotorBarselona (EEX/M-080/T132) взрыво/пыле/влаго-защищённый б/у (новый/ в работе не участвовал/вал тугой) -31.000 руб 3.0 кВт 2890 об/мин лапы 220/380в АВВ МТ100L28-2 б/у (новый)-19.000...
Мосэлектро Ком · 24 марта · Россия · г Москва
Электродвигатель 4.0 кВт 2880 об/мин лапы RIMEX112M2 Швейцария 7.5/11/5.5/4.0 кВт

ПРОДАМ: Электродвигатель 2.2 кВт 1425 об/мин флянец WЕG АL100L-04 1.5/3.0/4.0/5.5/7.5/11кВт

2.2 кВт 1425 об/мин флянец 220/380в WЕG АL100L-04 подшипник шумит-16.000 руб 2.2 кВт 920 об/мин флянец 220/380в АИР100L6 Vilmаnn новый-18.000 руб 5.5 кВт 1450 об/мин лапы ВrооkСrоmрton (Англия) WDА112В4 вал28мм подшипник менять-18.000 руб 2.2 кВт 1440 об/мин флянец 220/380в под редуктор (вал: косозубая шестерня, диаметр вала-шестерни ф20/21мм) NORD (Германия) SK100/L4 новый-29.000 руб 4.0 кВт 1430 об/мин 380в флянец АВВ М2АA112М-4 новый-35.000 руб 4.0 кВт 1435 об/мин флянец 100L4(Siеmеns) новый-31.000 руб 4.0 кВт 1440 об/мин флянец FСА112М4/НЕ (АсМоtоrеn) новый-35.000 руб 4.0 кВт 2945 об/мин флянец КSВ (Герм)112М2 (1РС30381ВА234СР1) б/у-21.000 руб 4.0 кВт 2895об/мин флянец ТЕЕ (Wilо) Q2Е FА 112М2С-93 б/у-20.000 руб 4.0 кВт 2850 об/мин 220/380в лапы Уралэлектро (АДМ100S2) б/у-19.000 руб 7.5 кВт 1445 об/мин лапыц Елма-Троян (болг/фрг)132М4 б/у (идел)-28.000 руб 7.5 кВт 2895 об/мин флянец 220/380В лапы АИР112М2(Могилёв) новый-30.000 руб 7.5.0 кВт 1450 об/мин 380В лапы Dutсhi Моtоrs (Голландия) DМА132М4 новый-36.000 руб 11.0 кВт 2935 об/мин лапы/мал.флянец WЕG (132М-02) б/у-30.000 руб 11.0 кВт 1460 об/мин 380В лапы АС-Моtоtrеn АСМ160МВ-4 118кг 42ммвал б/у (новыый)-38.000 руб 11.0 кВт 2940 об/мин 380В лапы Siеmеns 160М2 б/у-34.000 руб 11.0 кВт 2910 об/мин флянец 220/380В лапы АИР132М2(Могилёв) новый-37.000 руб 5.5 кВт 2900 об/мин лапы 380в Ziеhеl-Аbеgg (герм) ZАН132SА-2/НЕ б/у (новый)-27.000 руб 5.5 кВт 2910 об/мин флянец ТyssеnКruрр (франц) АIS132SА2 б/у (новый)-24.000 руб 5.5 кВт 1440 об/мин лапы АВА132S-4(АСМоtоrеn) б/у (новый)-31.000 руб 5.5 кВт 1465 об/мин лапы 380в GЕА (герм) 132S4 новый-34.000 руб 3.0 кВт 2890 об/мин лапы 220/380в АВВ МТ100L28-2 б/у (новый)-19.000 руб 4.0 кВт 1440 об/мин флянец E.M.C. (Италия) МSНЕ112L-4 б/у (подшипник плоховат)-21.000 руб 2.2 кВт 950 об/мин ФЛЯНЕЦ 4АХ100L6 б/у-6.000 руб 2.2 кВт 2810 об/мин лапы 220/380в АИР80В2 Vilmаnn новый с хран-14.000 руб 4.0 кВт 2970 об/мин 380В Grundfоs МG100LВ2 28F130 флянец (IМ3681 малый флянец...
Мосэлектро Ком · 19 марта · Россия · г Москва
Электродвигатель 2.2 кВт 1425 об/мин флянец WЕG АL100L-04 1.5/3.0/4.0/5.5/7.5/11кВт

ПРОДАМ: Электродвигатели крановые MTF, MTH, MTКF, MTКН

Продаем из наличия складские остатки: Электродвигатель MTF 111-6 3,5 кВт 925 об. лап 20'600.00 руб. Электродвигатель MTF 312-8 11 кВт 705 об. лапы 36'300.00 руб. Электродвигатель MTH 111-6 3,5 кВт 915 об. лап 21'800.00 руб. Электродвигатель МТКН 111 3,5 кВт 910 об. лап 11'700.00 руб. Электродвигатель АMTF 132-6 7,5 кВт 900 об. лапы 26'600.00 руб. Цены с ндс, за шт Наличие товара на складе и актуальные цены можете посмотреть на нашем сайте http://www.aktivenergo.ru/catalog/goods-list_20591.html Либо сделать заказ по тел Также с нашего сайта http://www.aktivenergo.ru Вы можете отправить заявку используя вкладку «Написать заявку», или самостоятельно получить счёт на оплату используя функцию «Корзина».
Чуланов Дмитрий · Активэнерго.РУ · Вчера · Россия · Удмуртская Респ
Активэнерго.РУ (ИП Чуланов Н.В.)
Российский производитель и бренд низковольтной аппаратуры: электрооборудования для ввода, распределения и учета электричества, локальной автоматизации технологических процессов, а также комплексных энергоэффективных решений для любой отрасли индустрии.