Электромобиль приносит прибыль автопаркам

По Соединенным Штатам, автопарки начинают электрифицироваться. По оценкам McKinsey, к 2030 году в парке электромобилей (EV) будет около десяти миллионов электромобилей (как аккумуляторных, так и гибридных).1 Анализ Центра мобильности будущего McKinsey. Тем временем коммунальные предприятия решают множество проблем, связанных с интеграцией переменных источников возобновляемой энергии, таких как солнечная и ветровая энергия. Ожидается, что общий объем энергии, потребляемой парками электромобилей, составит примерно 50 тераватт-часов, или 1 процент от общего энергопотребления в США. 2 Анализ Центра мобильности будущего McKinsey. Создание необходимой энергии представит мало проблем, если вообще возникнет. С другой стороны, поставка такого количества электроэнергии в нужное время и на необходимой скорости окажет давление на энергосистему, особенно на распределительную инфраструктуру. Аккумуляторы в парках электромобилей обладают уникальным потенциалом для решения этих проблем.

Энергетическая сеть — сеть передающих и распределительных проводов и подстанций, которые передают электроэнергию от производства к потреблению — спроектирована с учетом существующей кривой потребления и ее типичных пиков спроса. Электромобили могут обострить эти пики и создать проблемы. Например, распределительная линия в районе, где широко распространены личные электромобили, может внезапно столкнуться с пиковой нагрузкой по вечерам в будние дни, когда владельцы электромобилей обычно заряжают свои автомобили. Этот пик может перегрузить сеть в эти часы и потребовать модернизации подстанций или проводов, стоимость которой превышает доходы от дополнительных продаж электроэнергии. Это может повысить ставки для всех.

Сокращения, используемые для обозначения различных типов энергии, генерируемой транспортными средствами, включают следующее:

Коммунальные предприятия ежегодно тратят миллиарды долларов на модернизацию инфраструктуры, чтобы помочь управлять потоками электроэнергии, включая локальное пиковое увеличение. Аккумуляторы в электромобилях потенциально могут помочь значительно сократить эти расходы за счет балансировки кривой нагрузки для снижения нагрузки на сеть — с использованием автомобильных аккумуляторов или технологии «автомобиль ко всему» (V2X) (см. врезку «Определение V2X и других транспортных средств, генерируемых транспортными средствами). энергетическая терминология»).

Существует несколько способов, с помощью которых батарея в электромобиле может принести пользу сети в случае использования V2X. Каждый из них предлагает уникальные преимущества в виде снижения затрат на электроэнергию и увеличения дохода. В этой статье основное внимание уделяется потенциалу приложений автопарка в условиях V2X, описанному ниже. Стоит отметить, что вариант использования автомобиля до дома в жилых помещениях также весьма перспективен.

В программах резервной мощности аккумуляторы электромобилей используются в качестве накопителей энергии для низкочастотного разряда энергии в наиболее ценные периоды, когда электроэнергия наиболее дорога. Сетевые программы резервной мощности могут быть либо разовыми, с поставкой электроэнергии в ответ на спрос (программа реагирования на спрос), либо поставляться в сеть в соответствии с договорной оплатой за мощность во время критических несоответствий спроса и предложения (программа с фиксированной мощностью). . Парки электромобилей также могут использовать свои батареи для обеспечения устойчивости электропитания на собственных объектах, что называется частным резервным копированием.

Программы оптимизации тарифов используют энергию, накопленную в транспортном средстве, для удовлетворения спроса на энергию и снижения счетов за коммунальные услуги для здания, к которому подключен транспортное средство. Одним из типов программы оптимизации тарифов является энергетический арбитраж, при котором энергия, приобретенная в сети, продается обратно в сеть по ценам, которые согласовывают стоимость электроэнергии с временем суток, когда она используется, при этом более высокие цены на электроэнергию, используемую в периоды более высокий спрос. Этот график тарифов известен как ценообразование на энергию по времени использования. В качестве альтернативы, вместо того, чтобы продавать энергию обратно в сеть, парк электромобилей может направлять энергию в свое здание во время высоких цен на время использования и обеспечивать экономию энергии для всего объекта. Отправляя энергию в здание, парк электромобилей может снизить спрос на энергию и связанные с этим расходы. Этот подход, называемый сокращением пиковой нагрузки, направляет энерговыделение парка в здание во время пиковых нагрузок, что потенциально снижает ежемесячную пиковую потребность объекта в электроэнергии и связанные с этим затраты.

Двунаправленные вспомогательные услуги помогают поддерживать баланс между производством и потреблением энергии. Программа услуг по регулированию частоты предлагает владельцу электромобиля возможность получать разовые платежи в обмен на кратковременные подачи электроэнергии в аккумулятор его электромобиля или отвод от него, что используется для балансировки спроса и предложения в сети. Будучи похожими на программы регулирования частоты, программы резервной мощности могут включать в себя использование энергии электромобилей в сети в течение более длительного периода времени для обеспечения баланса в периоды непредвиденного высокого спроса на энергию или низкого производства энергии. Это один из способов помочь решить проблему внутричасового прогнозирования энергопотребления, с которой сталкиваются операторы сетей.