Login
Main menu

Pametna mreža za flotu električnih vozila

Biti u mogućnosti napuniti i do 30 električnih automobila odjednom zahtijeva promišljeno upravljanje energijom. Istraživači su objedinili više vrsta obnovljivih izvora energije u dizajnu pametne mreže za najveću njemačku stanicu za punjenje električnih vozila.
charge-spots-fraunhoferMreža stanica za punjenje električnih vozila postaje sve jače umrežena. U Njemačkoj je omjer električnih automobila u odnosu na stanice za punjenje trenutno dva naprema jedan, pa vodeće tvrtke guraju naprijed proširenje mogućnosti punjenja, osobito u gradovima i prigradskim područjima. Preko dvije tisuće stanica za punjenje je već instalirano diljem zemlje, a najveća infrastruktura za punjenje instalirana  je na "Fraunhofer Institute Center Stuttgart IZS" - gdje se i do 30 električnih vozila (EVS) može napuniti u isto vrijeme na "AC charge spots" (priključna mijesta za punjenje-punjači rade na izmjeničnom izvoru struje) u parkirnoj garaži Fraunhoferovog sveučilišnog kompleksa. U istoj garaži instaliran je i jedan DC punjač (radi na istosmjernom izvoru struje) za brzo punjenje koji ima kapacitet punjenja do 50 kilovata, a može u potpunosti napuniti bateriju automobila za samo 20 minuta.

Slika: Do 30 električna vozila može se istovremeno puniti u Fraunhofer IAO u garaži.
© Victor S. Brigola / Fraunhofer IAO


Čak do 340 kilovata snage se troši kada su sva mjesta za punjenja zauzeta - što čini oko 20 posto potrošnje cijelog Instituta, koji ima osoblje od 1500 ljudi. "Punjenje električnog voznog parka postavlja visoke zahtjeve u energetskom sustavu. Postavljanje "EV" (electric vehicle-električna vozila) infrastrukture za punjenje ove vrste je nemoguće bez pametnog upravljanja opterećenjem punjenja", kaže dipl. Ing. Hannes Rose, šef "Mobility Innovation Lab na Fraunhofer Institut" institut za industrijsko inženjerstvo - IAO. Rose i njegov tim trenutno koristite svoj projekt kao laboratorij za istraživanje tehnologija potrebnih za upravljanje "EV" flotom. Kako povećati operativnu učinkovitost? Kako izbjeći kratke spojeve koji se pojavljuju za vrijeme vršnog opterećenja? Kako dizajnirati pametnu mrežu koja može zadovoljiti sve ove zahtjeve? Zajedno s "Daimler AG and the Institute for Human Factors and Technology Management" na Sveučilištu u Stuttgartu , IAO znanstvenici razvijaju i infrastrukturu za punjenje i upravljanje energijom u projektu pod nazivom "charge@work".
Cilj "charge@work" projekta je dizajnirati mikro pametnu mrežu (MSG- micro smart grid) sposobnu da napaja EV flotu sa isključivo proizvedenom električnom energijom iz obnovljivih izvora. Ove godine moći će se vidjeti instalacija fotonaponskog uređaja i malog sustava vjetroelektrana na IZS-u koja će napajati flotu električnih vozila. Dodati će i litij-ionsku bateriju za pohranu električne energije u podrum te RFB bateriju na krov za privremeno skladištenje električne energije. Trideset metara visoka vjetroturbina isporučivat će 10 kilovata snage. Budući da radi na principu vertikalne umjesto vodoravne osi, ne mora biti orijentirana prema smjeru vjetra a i njezini investicijski troškovi su niski. MSG se može izvesti u izoliranom sistemu a isto tako može biti i paralelno spojena na lokalnu energetsku mrežu. "Ako su naše baterije prazne možemo uvijek povezati MSG na lokalnu mrežu", kaže Rose.
Ono što je posebno kod ovog MSG sistema je da je osmišljen kao mreža istosmjerne (DC)struje. "Fotonaponska postrojenja i uređaji za pohranu električne energije – baterije, koriste istosmjernu struju. Odlučili smo se za DC dizajn kod naše mikro pametne mreže kako bi izbjegli gubitke koji se javljaju prilikom pretvaranja izmjenične struje (AC) u istosmjernu (DC)", objašnjava Rose. Kao dodatak programu za upravljanje energijom IAO znanstvenici također postavljaju simulacije okruženja u kojem pripremaju svoju MSG – mikro pametnu mrežu za razne scenarije, poput različitih vremenskih uvjeta.
Mikro pametne mreže nude sigurniju opskrbu električnom energijom

Rose vidi niz prednosti u domaćoj decentraliziranoj proizvodnji energije, ali isto tako nimalo važnijoj mogućnosti sigurne opskrbe: "Kako će se Njemačka i dalje kretati prema novoj energetskoj ekonomiji, sve veći zahtjevi stavljaju se pred energetsku mrežu u zemlji. Vjetar i fotonaponska postrojenja generiraju struje povremeno, što ne odgovara u potpunosti zahtjevima korisnika. Mreža mora nadoknaditi ove oscilacije čime se povećava rizik od prekida opskrbe strujom tj. preopterečenja. Sa ovim sustavom mi se možemo suprotstaviti tom riziku, uspostavom decentralizirane opskrbe električne energije i optimizacijom načina upravljanja našom energijom. Ovaj sistem također pridonosi povećanju naše neovisnosti od trendova cijena električne energije, uglavnom eliminirajući potrebu za uvozom električne energije."

U svojem eksperimentalnom labaratoriju, IAO Znanstvenici sada planiraju stvoriti testiranje okruženja koje će omogućiti industrijskim tvrtkama, sustavima usluga, javnim poduzećima, zajednicama i distributerima da istraže potencijal mikro pametne mreže. Tijekom sljedeće dvije godine zadatak "Micro Smart Grid-MSG" inovacija je pružiti zainteresiranim stranama priliku za izradu novih vrsta pametnih mreža, konfiguracija i operativnih strategija. Korištenjem Fraunhofer-ovog MSG demonstratora projektni partneri mogu testirati svoje hardverske i softverske sustave. Također mogu istražiti opcije kojima bi omogućili dodatnim potrošačima ili klijentima da se spoje na MSG, na primjer za pokretanje klima sustava u zgradama ili integrirati neke druge proizvodne pogone. "Naš dugoročni cilj je dovesti pojedine lokalne MSG zajedno da se formira velika pametna mreža", kaže Rose. Istraživači će predstaviti svoj virtualni model pametne mreže u "Hannover Messe" sajmu u Hanoveru od 7-11 travnja na zajedničkom štandu Fraunhofer.
Izvor: Fraunhofer-Gesellschaft