L'accumulo di energia tramite batterie può ridurre i costi di ammodernamento della rete di ricarica per veicoli elettrici?

L'accumulo di energia tramite batterie può ridurre o posticipare i costi di potenziamento della rete di ricarica per veicoli elettrici quando la domanda di ricarica si concentra in brevi picchi, anziché essere costante durante l'intera giornata. Una batteria fornisce l'energia che la connessione esistente non è in grado di erogare durante questi picchi, per poi ricaricarsi quando la domanda di ricarica diminuisce. In alcuni siti, ciò rende possibile la ricarica rapida in corrente continua senza la necessità di un immediato potenziamento della rete elettrica.

Non può sostituire un approvvigionamento a lungo termine inadeguato. Ciò che conta è quanta riserva di potenza rimane nella rete e se la batteria è in grado di recuperare tra i picchi di consumo.

Perché a volte le colonnine di ricarica rapida per veicoli elettrici richiedono l'ammodernamento della rete elettrica?

La potenza nominale di un caricabatterie rapido non determina quanta energia la stazione di ricarica può prelevare dalla rete. Tale capacità disponibile deve essere sufficiente a soddisfare sia i carichi esistenti che le colonnine di ricarica.

I carichi esistenti riducono il margine di sicurezza della rete.

In un centro commerciale, l'aria condizionata, l'illuminazione e la refrigerazione potrebbero già assorbire una quantità significativa di energia all'arrivo dei veicoli. Anche laddove un servizio di fornitura di energia elettrica abbia una capacità dichiarata, la potenza nominale dei trasformatori, i quadri elettrici, i cavi, i limiti contrattuali o l'approvazione del fornitore possono ulteriormente limitare la ricarica. Verificate l'importazione consentita al punto di connessione, non solo le bollette mensili.

I picchi di carica brevi possono generare lavori costosi

L'arrivo simultaneo di diversi veicoli può far lievitare la domanda ben oltre la capacità di riserva del sito. Le colonnine di ricarica possono condividere l'energia disponibile, ma gli operatori spesso desiderano mantenere un livello di servizio adeguato durante questi picchi. L'aumento della capacità della rete potrebbe richiedere un trasformatore più grande, la sostituzione delle apparecchiature di distribuzione o interventi sulle infrastrutture a monte. I costi variano a seconda del sito.

In che modo la ricarica rapida con buffer di batteria riduce la domanda di energia dalla rete?

Nella ricarica rapida con accumulo a batteria, la rete elettrica continua a fornire un'alimentazione limitata ma affidabile. L'accumulo a batteria fornisce energia aggiuntiva per i periodi in cui i caricabatterie necessitano di più energia di quanta la connessione possa erogare.

Coprire il divario durante un picco di ricarica

Quando la richiesta di carica si avvicina al limite di importazione approvato, il sistema di gestione dell'energia (EMS) può richiedere lo scaricamento della batteria. Il sistema di gestione della batteria (BMS), l'inverter o il convertitore e lo stato di carica (SOC) determinano quanta energia è disponibile. L'energia proveniente dal sistema di accumulo compensa parte della differenza senza richiedere che la connessione alla rete elettrica eroghi l'intera potenza di picco.

Esiste un limite. Al raggiungimento del livello minimo di carica (SOC) o del limite di scarica, la stazione potrebbe dover ridurre la potenza di ricarica o dare priorità alle sessioni.

Recuperare le energie tra una sessione e l'altra.

I periodi di minore richiesta offrono l'opportunità di ricaricare sfruttando la capacità di riserva della rete o l'energia solare disponibile. L'intervallo di recupero è importante. Sessioni brevi distribuite durante la giornata sono più facili da gestire rispetto a ore di ricarica ad alta potenza in coda.

L'accumulo di energia sposta la domanda dalla rete elettrica, ma non crea energia.

Quanta energia dalla rete elettrica può compensare l'accumulo di energia nelle batterie durante i picchi di ricarica?

Il calcolo utile inizia con il bilancio energetico del sito. Il seguente esempio ipotetico utilizza la domanda equivalente in corrente alternata del sito, non la potenza nominale di un caricabatterie in corrente continua, per evitare di mescolare la potenza erogata dal caricabatterie con la potenza immessa dalla rete.

Con 20 kW già impegnati nell'edificio, solo 80 kW di potenza di rete rimane per la ricarica. Se l'apparecchiatura di ricarica necessita Ingresso CA 120 kW, lo spazio di archiviazione deve contribuire all'equivalente di 40 kW presso il bus del sito, ipotizzando nessun contributo solare.

Differenza di potenza di ricarica = 120 − (100 − 20) = 40 kW

Differenza energetica lato CA = 40 kW × 0,5 ore = 20 kWh

Quei 20 kWh rappresentano l'energia necessaria per questo singolo evento sul bus CA. Non si tratta della capacità nominale richiesta dalla batteria. Perdite, limiti di stato di carica (SOC), riserva di backup, limiti di potenza e condizioni della batteria richiedono considerazioni separate.

I picchi ripetuti sono importanti. Un altro gruppo di veicoli può scaricare la batteria prima che si riprenda dal primo evento.

Quando la capacità della batteria non è sufficiente per evitare un aggiornamento?

L'accumulo di energia tramite batterie è più efficace laddove la rete elettrica esistente è in grado di fornire energia sufficiente nel tempo, anche se la sua potenza istantanea risulta insufficiente durante i periodi di picco.

La domanda elevata persiste da troppo tempo.

Una batteria non può coprire indefinitamente un deficit energetico giornaliero. Se la combinazione tra la fornitura dalla rete e la produzione in loco non è sufficiente a reintegrare l'energia erogata ai veicoli, aumentare la capacità della batteria non fa altro che ritardarne l'esaurimento. Potrebbero comunque essere necessari un allacciamento più grande, una maggiore capacità di generazione o limitazioni alla velocità di ricarica.

La potenza (kW) determina la carenza; l'energia (kWh) ne determina la durata.

C'è troppo poco tempo per ricaricarsi

Le sessioni di ricarica consecutive possono lasciare poco margine per il recupero della batteria. Una volta che lo stato di carica (SOC) raggiunge il suo limite operativo inferiore, i caricabatterie potrebbero dover condividere una potenza ridotta. Una riserva minima mantenuta per il backup lascia meno energia per il buffering quotidiano. Anche i piani di espansione sono importanti, poiché il picco occasionale di oggi potrebbe diventare il carico costante di domani.

L'accumulo di energia tramite batterie è più economico dell'ammodernamento della rete elettrica?

A volte. Il caso più plausibile si verifica quando un sostanziale potenziamento della rete elettrica servirebbe a gestire un picco di carico che raramente dura a lungo. I sistemi di accumulo a batteria possono offrire un'alternativa temporanea o a lungo termine, ma i costi di installazione e le esigenze operative continue devono essere confrontati con quelli dei lavori di manutenzione della rete elettrica.

Un progetto di ricarica su una strada rurale, valutato dal National Renewable Energy Laboratory (NREL) degli Stati Uniti, illustra la differenza. L'azienda elettrica locale ha stimato un ammodernamento della sottostazione da 3 milioni di dollari per supportare un impianto di ricarica rapida in corrente continua da 600 kW. Per quel sito specifico, l'NREL ha scoperto che la ricarica con accumulo a batteria aveva il potenziale di ridurre i costi totali di capitale del 65% e di anticipare l'implementazione di due-cinque anni. Si trattava di stime specifiche del progetto, non di risparmi garantiti per altre stazioni di ricarica. Studio di caso NREL sulla ricarica rapida con buffer di batteria fornisce il confronto e i relativi presupposti.

La valutazione finanziaria deve comunque includere batterie, apparecchiature di conversione, installazione, manutenzione, tariffe elettriche, perdite, pianificazione della sostituzione e qualsiasi lavoro rimanente relativo alle utenze. L'utilizzo della ricarica e la crescita futura possono modificare il risultato. In una stazione ad alto utilizzo, il potenziamento permanente della rete potrebbe essere più economico. Altri siti potrebbero preferire prima l'accumulo di energia e poi l'ammodernamento.

Quali dati del sito è necessario esaminare prima di scegliere la soluzione di archiviazione?

I consumi elettrici mensili non sono sufficienti a stabilire se una batteria si ricaricherà tra un veicolo e l'altro. Una progettazione affidabile richiede misurazioni basate sul tempo e stime della domanda di ricarica.

Registrare il limite di importazione dalla rete approvato, la curva di carico dell'edificio, i vincoli relativi a trasformatori e quadri elettrici e le sessioni di ricarica attuali o previste. Indicare quanti caricabatterie potrebbero funzionare simultaneamente, la durata delle sessioni di ricarica, le caratteristiche di accettazione dei veicoli e gli andamenti stagionali. Laddove sia prevista la produzione di energia fotovoltaica (FV), utilizzare un profilo di produzione orario anziché un dato di produzione annuale.

Test della prima ora e giornata di progettazione

UN Prima ora Il test chiede se la stazione può gestire un picco di richiesta di ricarica simultanea a partire da una batteria completamente carica. Giornata del design Il test esamina una giornata operativa adeguatamente impegnativa e verifica se la ricarica può continuare senza esaurire l'energia immagazzinata.

Il secondo test è spesso il più difficile. Una stazione potrebbe servire con successo i primi utenti, per poi perdere potenza di ricarica dopo ripetute sessioni. Il Design Day scelto dovrebbe rispecchiare il traffico veicolare previsto per il sito, non un numero arbitrario di sessioni.

Verifica dei controlli operativi e delle future espansioni

I limiti di scarica della batteria, il livello minimo di carica (SOC), le regole di condivisione della potenza del caricabatterie, la misurazione dell'importazione dalla rete e la risposta del sistema di controllo devono funzionare in sinergia. Un progetto che appare adeguato sulla carta può comunque non raggiungere l'obiettivo di importazione se i sistemi di controllo non rispondono adeguatamente alle variazioni di carico del sito. Le colonnine di ricarica aggiuntive previste dovrebbero essere incluse nella revisione a lungo termine.

IL Gamma di sistemi di ricarica PV ESS fornisce opzioni di sistema una volta stabiliti il ​​divario di potenza e i requisiti operativi.

Quali vantaggi offre un sistema di ricarica integrato con tampone di batteria?

Un impianto combinato solare-accumulo-ricarica riunisce batterie, apparecchiature di ricarica, sistemi di controllo e accesso al fotovoltaico in un unico sistema. Ciò può ridurre il numero di interfacce che un installatore deve coordinare, sebbene siano comunque necessari l'autorizzazione locale per la connessione, la protezione elettrica e la messa in servizio.

A Sunway, il Sistema integrato SUNWAY fotovoltaico-accumulo di energia-ricarica Offre due configurazioni. La SW120kW241kWh-PSC combina 241,15 kWh di accumulo LFP con 120 kW di potenza di carica CC nominale e due cannoni. La SW240kW482kWh-PSC combina 482,3 kWh di accumulo con 240 kW e quattro cannoni. Entrambe le configurazioni sono dotate di raffreddamento a liquido intelligente, una velocità di carica/scarica della batteria di 0,5C, connessione fotovoltaica CC e gestione della domanda basata su EMS.

Queste valutazioni descrivono le apparecchiature, non la capacità della rete che un sito può evitare automaticamente di potenziare. La potenza di carica simultanea, il supporto disponibile per le batterie e la riduzione delle importazioni dipendono comunque dai carichi del sito, dallo stato di carica (SOC) e dai limiti operativi approvati.

Verifica la capacità di rete disponibile prima di investire in colonnine di ricarica rapida.

La prima decisione non riguarda il numero di armadi per batterie da ordinare, bensì se il divario tra la potenza disponibile dalla rete e la domanda di carica prevista sia sufficientemente breve da consentire al sistema di accumulo di gestirla ripetutamente.

Condividi con noi la capacità di rete approvata, i carichi misurati del sito, la potenza del caricabatterie, i modelli di arrivo previsti e i piani fotovoltaici. Possiamo aiutarti Esamina il tuo divario di potenza per la ricarica dei veicoli elettrici e i requisiti del progetto. prima che vengano definite le quantità delle apparecchiature. Una configurazione valida deve essere in grado di gestire la prima ora di punta e di recuperare per quella successiva.

Nel contesto più ampio del sistema, Come funziona una stazione di ricarica solare per veicoli elettrici con accumulo a batteria Spiega come interagiscono la produzione di energia solare, le batterie, la rete elettrica e i caricabatterie.

FAQ

D: L'accumulo di energia tramite batterie può eliminare completamente la necessità di un potenziamento della rete di ricarica per veicoli elettrici?

R: In alcuni progetti, sì. I picchi di carica di breve durata possono essere compensati quando la batteria ha sufficiente potenza ed energia utilizzabile, oltre al tempo necessario per la ricarica. Laddove la domanda sostenuta superi l'elettricità disponibile durante la giornata, il solo accumulo non può sostituire l'alimentazione aggiuntiva o le modifiche operative necessarie.

D: Di quanta energia elettrica ha bisogno una stazione di ricarica rapida in corrente continua?

R: Dipende dall'ingresso CA dell'apparecchiatura di ricarica, dalle sessioni simultanee, dagli altri carichi del sito e dalle restrizioni all'importazione. La potenza di uscita CC nominale del caricabatterie non è identica alla potenza elettrica in ingresso dalla rete. Prima di decidere la capacità di connessione, è necessario valutare i profili di ricarica del veicolo e il contributo della batteria.

D: Cosa succede quando la batteria di una stazione di ricarica si scarica durante i picchi di domanda?

A: Il sistema EMS può ridurre la potenza di carica, dare priorità alle sessioni o utilizzare ulteriore energia dalla rete se la connessione lo consente. Le opzioni disponibili dipendono dallo stato di carica minimo (SOC) del BMS, dai limiti del convertitore, dai controlli del caricabatterie e dalle politiche operative del sito.