Naukowcy: wpływ ładowania pojazdów elektrycznych na sieć energetyczną można zmniejszyć

Powszechne plany przeciwdziałania zmianom klimatycznym obejmują upowszechnienie pojazdów elektrycznych oraz zwiększenie udziału procentowego energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych. Jednak niektóre prognozy pokazują, że te trendy mogą wymagać budowy nowych elektrowni - by sprostać wieczornemu szczytowi obciążenia sieci, kiedy większość samochodów jest podłączana do ładowania. Z drugiej strony nadprodukcja energii z farm fotowoltaicznych może zostać zmarnowana, gdyż wciągu dnia zapotrzebowanie na prąd będzie mniejsze.

Według prognoz amerykańskich naukowców brak złagodzenia wieczornych szczytów zapotrzebowania na ładowanie pojazdów elektrycznych - może wymagać zwiększenia wydajności elektrowni nawet o 20 procent.

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (USA) odkryli, że jest możliwe złagodzenie lub wyeliminowanie obu tych problemów - bez potrzeby stosowania zaawansowanych systemów technologicznych czy kosztownych inwestycji w sieć energetyczną. Rozwiązaniem miałoby być rozmieszczanie stacji ładowania pojazdów elektrycznych w sposób strategiczny, zamiast tworzenia ich w miejscach przypadkowych, a także tworzenie systemów inicjujących ładowanie samochodów z opóźnieniem, np. w godzinach nocnych lub nad ranem.

W swojej analizie amerykańscy naukowcy wykorzystali dane zebrane w dwóch dużych miastach – Nowym Jorku i Dallas. Zawierały one informacje o używaniu samochodów elektrycznych, np. ile czasu pojazdy spędzają w miejscu zamieszkania właściciela, na parkingu przy pracy, na zakupach czy w miejscach rozrywki. Głównym wnioskiem z tego badania było stwierdzenie, że lepsza dostępność stacji ładowania w miejscach pracy mogłaby pomóc w absorpcji energii wytwarzanej w południe z instalacji energii słonecznej - która w przeciwnym razie mogłaby zostać zmarnowana, ponieważ nieopłacalne jest zbudowanie wystarczającej liczby baterii, aby zaoszczędzić ją na późniejszy okres.

W ten sposób ładowarki w miejscu pracy mogą zapewnić podwójną korzyść, pomagając zmniejszyć wieczorne obciążenie sieci spowodowane ładowaniem pojazdów, a także wykorzystując prąd pozyskiwany z energii słonecznej, czego największa wydajność przypada na środek dnia.

"Powolne ładowanie w miejscu pracy może być preferowane bardziej, niż technologie szybszego ładowania, aby umożliwić lepsze wykorzystanie energii z zasobów słonecznych" – powiedziała współautorka badania doktor habilitowany Wei Wei.

Badanie zostało opisane w czasopiśmie "Cell Reports Physical Science". 

Drugim sposobem częściowego złagodzenia wieczornego szczytu poboru prądu do ładowania samochodów jest opóźnienie rozpoczęcia czasu ładowania. W tym przypadku "wieczorny szczyt poboru prądu" zostałby rozłożony na całą noc i wczesne godziny ranne. Przy opóźnionym ładowaniu w domu każdej ładowarce mogłaby towarzyszyć prosta aplikacja, która oszacowałaby czas rozpoczęcia cyklu ładowania - tak, aby odbył się on tuż przed tym, jak auto będzie potrzebne następnego dnia.

Połączenia dwóch środków – ładowania w miejscu pracy i opóźnionego ładowania w domu, w celu zmniejszenia wieczornego szczytu zapotrzebowania na energię elektryczną oraz konieczności magazynowania energii słonecznej, jest sposobem na rozwiązanie problemu wieczornego przeciążenia sieci energetycznej - twierdzą autorzy analiz.

"Fascynującą rzeczą w tych odkryciach jest to, że wprowadzając rozwiązania strategiczne, można uniknąć wielu kosztownych inwestycji w infrastrukturę energetyczną, których byśmy w innym przypadku potrzebowali" – powiedziała współautorka badania profesor Jessika Trancik. (PAP)

Tomasz Szczerbicki

szt/ zan/