Бесплатная зарядка электромобилей на работе? Это возможно с оптимальной солнечной энергией

Кредит: Pixabay/CC0 Общественный домен

Исследователи, базирующиеся в кампусе Университета Южной Австралии (UNISA) Mawson Lakes, говорят, что использование возобновляемой энергии для зарядки в день электромобилей является ключом, снижение спроса на электро сетки вечером и помогая поддержать целевые показатели чистых нулевых выбросов в Австралии к 2050 году.

В настоящее время в кампусе есть солнечные панели на крыше на 18 зданиях, дополненных заземляющими солнечными батареями.Установка 2019 года была основана на потребностях в энергии в то время, но до быстрого поглощения электромобилей.

Новая модель, предложенная исследовательской группой UNISA, показывает, что, почти удвоив существующую фотоэлектрическую систему в кампусе, бесплатная зарядка может быть доступна для более чем 200 электромобилей - или 25% доступных парковочных мест в кампусе.

Введя номинальную плату за зарядку, кампус может поддерживать 100% проникновение EV в будущем, сэкономив более чем 20% затрат на энергоносители.

Профессор Unisa Махфуз Азиз, доктор Мохаммед Хак и Униса.Исследователь Ян Ву опубликовал свои выводы в журнале возобновляемых источников энергии.

«Мы рассмотрели различные модели, чтобы определить наиболее эффективный способ поддержки зарядки электромобилей, одновременно снижая чистые годовые затраты на энергию кампуса», - говорит Ян Ву.

«При проникновении в 25% EV, кампус Unisa Mawson Lakes может снизить свои годовые затраты на электроэнергию более чем на 9%, модернизируя существующую солнечную фотоэлектрическую систему до оптимальной мощности, поддерживая бесплатную зарядку EV в течение дня. Это также поможет снизить пиковой спрос на мощность.как минимум на 12%.

«Оптимизируя фотоэлектрическую систему, в сетку будет экспортировано больше энергии, что не привлекает никакого дохода. Однако предоставление услуг зарядки электромобилей с номинальной платой с использованием избыточного генерации PV является разумным решением.

«Таким образом, кампус может потенциально поддерживать автомобили с 800 эВ, максимальное количество парковочных мест на озерах Mawson, при этом почти те же годовые затраты на энергоносители, что и для проникновения в 25% с бесплатной зарядкой».

Исследователи использовали данные из викторианского интегрированного обследования путешествий и деятельности (VISTA), чтобы получить среднесуточные расстояния в повторном поездках и время прибытия/отъезда в кампусе.Моделирование, основанное на этих данных, было дополнительно подтверждено с использованием фактических данных парковки из кампуса Университета Монаш в Клейтоне.

Южная Австралия имеет очень высокий уровень проникновения солнечной энергии, в течение дня приводя к высокой солнечной генерации.Это приводит к существенному снижению потребности в мощности сетки в полдень и значительному увеличению спроса на сетку в течение вечера, когда падает солнечная генерация.

«Это вызывает значительные операционные проблемы», - говорит профессор Азиз.

«Избыточная мощность, генерируемая солнечной энергией на крыше и экспортируемой в сетку, создает серьезные проблемы с сети, поскольку отправляемая мощность должна быть внезапно увеличиваться, чтобы заменить истощающуюся солнечную энергию в конце дня, вызывая так называемую кривую ути.

«Зарядка EVS на рабочем месте помогает решить эту проблему, используя избыточную возобновляемую генерацию в течение дня. Приоритет дневной зарядки на рабочем месте снижает давление на сетку в часы вечерних пик, уменьшая спрос на зарядку на дому.

Доктор Хак говорит, что Австралия будет более эффективно использовать солнечную энергию, если бы она установила сопоставимую инфраструктуру зарядки электромобилей в частных и государственных учреждениях.

«Эта инициатива не только помогает в достижении более сбалансированного профиля спроса на сетку, но и способствует более экологичной среде», - говорит доктор Хак.

Предлагая модели Smart EV зарядки, исследователи рассмотрели годовую стоимость потребления электроэнергии, затраты на генерацию PV и зарядные устройства EV и годовой доход от платы за взимание с электромобилей.Они подсчитали, что количество зарядных устройств EV должно составлять около 69% от фактического числа электромобилей в кампусе.

Согласно Global EV Outlook 2023, мировые продажи электромобилей почти удвоились в 2022 году по сравнению с 2021 годом, при этом было продано более 26 миллионов эВ.Это составляет на 60% увеличение на 2021 год, а более чем на 500% выше, чем в 2018 году.

Австралия намерена увеличить проникновение EV примерно до 25% к 2030 году и более чем на 80% к 2050 году, исходя из отчета об оценке возможностей EV в 2021 году и на австралийском исследовании рынка электромобилей.Закон официально объявил о своем намерении запретить продажу новых автомобилей на основе ископаемого топлива к 2035 году.

Больше информации: Yan Wu и др., Техно-экономическое моделирование для минимизации затрат энергии университетского кампуса для поддержки зарядки электромобилей с помощью оптимизации фотоэлектрических мощностей, возобновляемых источников энергии (2023).Doi: 10.1016/j.renene.2023.119427