Integracja sieci energetycznej z pojazdami elektrycznymi – kluczowe zadanie na najbliższe lata

Nagłe podłączenie wielu pojazdów elektrycznych do gniazdek ładowania z pewnością jest sporym obciążeniem dla sieci energetycznej. Naukowcy z amerykańskiego Departamentu Energii – NREL (National Renewable Energy Laboratory) potwierdzają istnienie tego problemu.

Jak mówi Matteo Muratori, inżynier systemów energetycznych w NREL: „Wpływ nieskoordynowanego podłączania samochodów elektrycznych do ładowarek jest ogromny”. Badacz opublikował pracę na ten temat w „Nature Energy”. Opisał w niej symulacje komputerowe sieci energetycznej, w której ludzie ładują swoje samochody w domach.

„Aby w pełni wykorzystać zalety samochodów elektrycznych, konieczne są systemowe zmiany w sieci przesyłowej, inne podejście do zmiany sposobu w jaki pojazdy i budynki integrowane są z siecią”, mówi Johney Green z NREL.

Fotowoltaika od Columbus Energy

„Poprzednie badania, które oceniały, jakie nasze domy będą miały w przyszłości zapotrzebowanie energetyczne, nie uwzględniały pojazdów elektrycznych”, wyjaśnia Muratori i dodaje: „Obecnie coraz więcej osób wybiera tego rodzaju samochody i ładuje je w domu, więc nie można pomijać tego obciążenia”.

Symulacja zakłada, że udział pojazdów elektrycznych na rynku wyniesie 3%, co oznacza około 7,5 miliona samochodów. Na koniec 2016 roku było ich 600 tysięcy, a w roku 2017 doszło kolejne 150 tysięcy.

Zjawisko nazwane „nieskoordynowanym ładowaniem” w rejonach mieszkalnych to podłączanie samochodów do ładowania bez synchronizacji ich ze sobą, co ma ogromny wpływ na lokalne stacje transformatorowe. Nawet relatywnie niewielka liczba aut ładowanych w ten sposób może wymagać istotnych zmian w infrastrukturze energetycznej, ponieważ „w istotny sposób zwiększa szczytowe zapotrzebowanie na energię elektryczną, jakie ‘widzi’ transformator w stacji”, jak pisze Muratori.

Wcześniejsze badania poświęcone tej tematyce zakładały, że operatorzy sieci energetycznej mają wpływ na to, kiedy ładowane są pojazdy. Tak zwane „ładowanie skoordynowane” pozwala na równomierniejsze rozkładanie obciążenia w czasie, ale jednocześnie wymaga większej integracji pojazdów elektrycznych i ich ładowarek z siecią energetyczną. Jak zauważa Muratori, takie rozwiązanie może być koniecznością w najbliższych latach.

Ładowarki skoordynowane z siecią mają jeszcze jedną zaletę. Można dzięki nim wykorzystywać obecne w sieci samochody, jako magazyny energii elektrycznej i nie tylko ładować je z sieci, ale także pobierać z nich energię elektryczną, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Źródło: phys.org