Ключевые факты
- Программы активного управляемого заряда могут сэкономить водителям до 400 долларов в год на каждый электромобиль, обеспечивая полную зарядку к утру.
- Эта технология позволяет коммунальным службам размещать в два раза больше электромобилей до необходимости обновления электрической сети.
- Тарифы в зависимости от времени суток создают разные цены на электричество, с более высокими затратами между 16:00 и 21:00, когда спрос достигает пика.
- Средний водитель проезжает только 30 миль в день, что требует примерно двух часов зарядки каждую ночь.
- Активное управляемое заряжение может отложить дорогостоящее обновление инфраструктуры сети на срок до десяти лет, снижая финансовое бремя для всех потребителей.
- Технология «электромобиль — сеть» позволяет электромобилям возвращать энергию обратно в сеть во время всплесков спроса, потенциально снижая необходимость в аккумуляторных объектах, принадлежащих коммунальным службам.
Вечерний перегруз энергосистемы
С наступлением сумерек по всей Америке миллионы домохозяйств одновременно включают свет, запускают стиральные машины, готовят ужин и включают отопление. Этот ежедневный ритуал создает максимальную нагрузку на жилые электрические сети, и эта проблема усугубляется по мере того, как все больше домов переходят на электромобили, индукционные плиты и тепловые насосы.
Коммунальные службы по всей стране сталкиваются с двойным давлением: управление устаревшей инфраструктурой при одновременном удовлетворении растущего спроса на электричество. Решение, предлагаемое энергетическими консультантами и разработчиками технологий, заключается не в строительстве новых электростанций, а в более умной координации.
Электромобили, которые ранее рассматривались как потенциальные источники стресса для сети, переосмысливаются как гибкие активы. Через активное управляемое заряжение и технологии «электромобиль — сеть» электромобили могут превратиться из обузы в благо, стабилизируя сеть и при этом экономя деньги потребителей.
Как работает активное управляемое заряжение
Традиционная зарядка электромобилей создает новую проблему: когда в 21:00 начинают действовать более дешевые тарифы на электричество, все одновременно подключают свои автомобили, что создает вторичный всплеск спроса. Активное управляемое заряжение решает эту проблему с помощью интеллектуальных алгоритмов, которые координируют зарядку по всему району.
Водители используют приложение, чтобы указать, когда им нужно зарядить автомобиль и сколько емкости аккумулятора требуется. Со временем система изучает предпочтения, предсказывая, когда автомобили будут отключены. Когда машина подключается в 18:00, она не начинает сразу потреблять энергию — вместо этого система ждет оптимального времени для начала зарядки.
«Если клиенты не верят, что мы их довезем, то они не позволят нам эффективно управлять их транспортным средством».
Координируются различные графики, размеры аккумуляторов и потребности в зарядке. Некоторые водители уезжают на работу раньше, другие — позже. Некоторым автомобилям требуется значительная зарядка, другим — только подзарядка. Распределяя эти потребности в течение ночи, система предотвращает вечерний всплеск в 21:00.
- Водители указывают время отъезда и требуемый уровень заряда
- Алгоритмы рассчитывают оптимальные окна для зарядки
- Подача энергии начинается автоматически в периоды низкого спроса
- Автомобили достигают полной зарядки к утру без нагрузки на сеть
«Если клиенты не верят, что мы их довезут, то они не позволят нам эффективно управлять их транспортным средством».
— Фредди Холл, Data Scientist в EnergyHub
Реальные результаты из штата Вашингтон
Отчет консалтинговой компании Brattle Group, специализирующейся в области экономики и энергетики, проанализировал реальные данные от владельцев электромобилей в штате Вашингтон. Выводы демонстрируют значительные преимущества как для водителей, так и для коммунальных служб.
Участники программ активного управляемого заряда экономили до 400 долларов в год на каждый автомобиль, при этом поддерживая полную зарядку аккумуляторов каждое утро. Технология работает в сочетании с тарифами в зависимости от времени суток, когда электричество стоит дороже в пиковые часы (16:00–21:00) и дешевле в непиковые периоды.
«Результаты действительно очень и очень многообещающие с точки зрения снижения пиковых нагрузок. Они показывают большой потенциал для снижения затрат на зарядку электромобилей в целом».
Для коммунальных служб перераспределенный спрос устраняет резкий вечерний пик, который обычно требует обновления инфраструктуры. Отчет указывает, что активное управляемое заряжение может позволить сети разместить в два раза больше электромобилей до того, как потребуется обновление системы.
Учтите масштаб: электромобиль может удвоить пиковую нагрузку типичного дома. Без координации повсеместное принятие перегрузит существующую инфраструктуру. При управлении те же самые автомобили становятся частью решения.
Экономическое влияние на потребителей
Обновление сети дорого, и эти неизбежно передаются потребителям через более высокие тарифы на электричество. Отчет Brattle Group показывает, что активное управляемое заряжение может отложить эти обновления на срок до десяти лет.
По мере ускорения внедрения электромобилей финансовые последствия возрастают. Без умных решений для зарядки коммунальным службам придется инвестировать значительные средства в инфраструктуру для обработки увеличенного спроса. Эти проекты, финансируемые всеми потребителями, могут стать ненужными, если зарядка будет должным образом координирована.
«По мере роста числа электромобилей, если вы не внедрите эти решения, потребуется гораздо больше обновлений, что приведет к повышению тарифов для всех».
Технология также решает дополнительный спрос от других усилий по электрификации, включая центры обработки данных и промышленную электрификацию. Сглаживая кривые спроса, коммунальные службы могут оптимизировать существующие активы, а не строить новые мощности.
Для водителей экономия поступает из двух источников: более низкие тарифы на электричество в непиковые часы и ежегодное снижение затрат на зарядку на 400 долларов. Это создает мощный стимул для участия, одновременно снижая общие системные затраты.
Будущее: интеграция «электромобиль — сеть»
В то время как активное управляемое заряжение оптимизирует, когда электромобили потребляют энергию, технология «электромобиль — сеть» (V2G) позволяет им подавать энергию обратно в сеть. Это создает обширную сеть распределенного хранения энергии, которую коммунальные службы могут использовать во время всплесков спроса.
Представьте себе парки школьных автобусов с огромными аккумуляторами, которые простаивают днем, или личные автомобили, которые стоят в гаражах часами. Технология V2G позволяет этим активам разряжаться при необходимости, эффективно снимая нагрузку с сети и обеспечивая резервную энергию.
- Электромобили подают энергию в сеть во время пикового спроса
- Автомобили могут напрямую питать дома, снижая зависимость от сети
- Автопарки обеспечивают крупномасштабные резервные мощности
- Снижает необходимость в аккумуляторных объектах, принадлежащих коммунальным службам
Конечное видение предполагает работу обеих технологий в гармонии: автомобили разряжаются во время вечерних пиков, а затем заряжаются позже ночью. Это создает сложный энергетический балет, требующий тщательной координации.
«Как мы собираемся вписать разрядку аккумулятора, а также его зарядку в течение ночи? Потому что вы хотите, чтобы он был доступен на следующий день».
Для совершенствования этой координации потребуются крупномасштабные эксперименты, но потенциал очевиден. При сочетании активного управляемого заряда и V2G электромобили становятся не просто потребителями энергии сети, а активными участниками ее стабильности.
Ключевые выводы
Переход к электромобилям представляет собой как вызовы, так и возможности для электрической сети. Умные технологии зарядки предлагают путь вперед, который приносит пользу
