En l'actual època, els consumidors d’energia tenen expectatives elevades en la fiabilitat del subministrament elèctric.
Calen moltes mesures avançades per garantir que la xarxa elèctrica estigui preparada per a la gran integració dels vehicles elèctrics (VE). Un disseny d’arquitectura adequat per a un sistema de càrrega d'V és crucial per garantir una font d’alimentació fiable per a les demandes d’EV. La interacció entre el sistema elèctric i el sistema dels EV pot millorar enormement la fiabilitat i la sostenibilitat de la xarxa elèctrica, així com proporcionar serveis auxiliars a la xarxa elèctrica. Aquesta tecnologia es denomina V2G. En la fase inicial de desenvolupament dels V2G, un marc a petita escala seria prou fàcil i eficient per estimular una adopció més àmplia de la tecnologia. Això també serveix com a etapa educativa per preparar la societat per acceptar aquest nou concepte tan aviat que la tecnologia sigui madura, Aquests blocs V2G a petita escala es poden combinar i interactuar mitjançant agregadors per a aplicacions de xarxes intel·ligents. La literatura ha demostrat la flexibilitat del carregador d'EV en interactuar a diverses escales de la xarxa elèctrica, com ara la llar intel·ligent, la xarxa de distribució d'energia i les microxarxes.
 |
| Font: Thedriven.io |
Smart Home
En un context a petita escala del V2G, són els sistemes de llar intel·ligent que normalment implica la integració entre electrodomèstics, fonts d'energia renovables i batteries. La incorporació entre la bateria del EV i el sistema d’habitatge intel·ligent ha evolucionat cap a un concepte completament nou: el sistema Vehicle to Home (V2H). Encara que la llar intel·ligent sol consistir en un emmagatzematge d'energia, el dimensionament de l’emmagatzematge d’energia es podria reduir considerablement o substituir-se per la introducció d’EV a l’entorn domèstic, sense compensar l’eficàcia del sistema. Amb la disponibilitat de la bateria del EV connectada a la casa intel·ligent, un EV pot millorar l'accessibilitat de les energies renovables als aparells elèctrics domèstics. Això es fa mitjançant la introducció d’emmagatzematge d’energia addicional a la llar, on es pot emmagatzemar una generació excessiva d’energia renovable a la bateria del EV per a un ús posterior a la llar. Aquest concepte V2H és viable tècnicament i financerament per ser implementat. Un concepte similar també és aplicable a edificis comercials o d'oficines petites.
Xarxa de distribució
El marc EV per al funcionament i la gestió esdevé essencial i l'agent agregador de EV, que actuarà com a mitjà entre l'operador del sistema de distribució i els EV que participin. Des del punt de vista del sistema elèctric, l’agregador EV es considera un emmagatzematge d’energia virtual que pot proporcionar serveis auxiliars o servir com a càrregues controlables. Aquesta interacció agregada obre serveis potencials al mercat elèctric amb tarifes i polítiques energètiques adequades. A la literatura es poden trobar diverses arquitectures de sistemes de EV a escala de la xarxa de distribució d’energia. Recentment s'ha proposat una estació de càrrega ràpida connectada a la xarxa, amb subministrament auxiliar de panells solars fotovoltaics (PV) i un Energy Storage System (ESS), tots ells connectats a una barra de corrent continu de mitjana tensió. Una estació de càrrega ràpida per EV normalment requereix un carregador de gran potència, que pot ser molt costós. Un marc de càrrega ultraràpida per EV connectat a la xarxa basat en el concepte Modular Multi-port Power Transformer Cascaded H-Bridge (M2PET-CHB) pot eliminar la necessitat de components de gran potència. La càrrega de VS múltiple i simultània es va aconseguir mitjançant la configuració de connexió paral·lela de múltiples ports que s'utilitza a l'estació de càrrega de EV.
 |
| Font: Isr.uc.pt |
La ubicació òptima i el dimensionament de l’estació de càrrega per EV, és un factor important per maximitzar l’aportació potencial d’EV a la xarxa de distribució d’energia. Normalment, això s'aconsegueix un cop establert el patró de conducció d’una zona. Les investigacions han proposat algorismes d’optimització que van determinar l’assegurament i el dimensionament òptim de l’estació de càrrega EV amb l’objectiu de reduir el cost d’inversió i maximitzar la fiabilitat de la xarxa elèctrica. A més, la implementació de la gestió energètica connectada a la xarxa a gran escala és crucial per a l'aplicació del V2G.
Microgrid
Microgrid està desenvolupant-se per integrar la xarxa elèctrica amb les fonts distribuïdes, els dipòsitius d'energia i les càrregues, tant per a operacions connectades a la xarxa com per a xarxes aïllades, cosa que permet una gestió independent de l'electricitat i la fiabilitat del sistema. Des d’una perspectiva més àmplia, la penetració a gran escala d’EV proporcionarà una capacitat d’emmagatzematge d'energia relativament gran a les micro-xarxdes, que proporciona suport i serveis a la xarxa. Un sistema de microgrid en VDC que combini un sistema VDC i el VE, tal com es va proposar recentment per alguns investigadors, asseguraria el suport energètic a través de les bateries del EV per evitar la caiguda de tensió en el sistema de VDC en els períodes de posar en marxa i acceleració d’un tren. I viceversa, els VE poden recuperar l'energia de frenat i estabilitzar la tensió del sistema a mesura que el tren es desaccelera. Un altre enfocament va ser proposat em un marc que pot ser totalment recolzat per les fonts d’energia renovables durant el mode d’illa. El sistema basat en EV i renovables que consisteixen en un panell solar i un aerogenerador com a fonts d'energia, bateria com a emmagatzematge d'energia, així com els vehicles elèctrics, les càrregues i els dipòsits d'energia.
| Font: Google |
Conclusió
Les arquitectures del sistema de càrrega per EV es correlacionaran amb l’aplicació i els serveis auxiliars. Amb una planificació i implementació adequades de la interacció agregada de VE, les flotes de VE poden proporcionar nombrosos serveis a la xarxa elèctrica alhora que garanteixen la fiabilitat de la xarxa elèctrica. Aquests "emmagatzematge d’energia mòbil" amb agregadors que beneficien els consumidors d’energia i els serveis públics d’energia seran la propera revolució en la xarxa elèctrica.
Font: IEEE SmartGrids
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada