Комплекс проблем, які необхідно розв'язати при вирішенні задачі балансування енергосистеми за рахунок електромобілів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний університет «Одеська політехніка»

Комплекс проблем які необхідно розв'язати при вирішенні задачі балансування енергосистеми за рахунок електромобілів

Валентин Олегович Давидов

канд.техн.наук, доцент

Максим Олександрович Чебаненко

аспірант

Україна

Анотація

Енергетичні системи вимагають точного балансу між попитом та пропозицією електроенергії для забезпечення стабільності та надійності. Стаття розглядає використання приватних електромобілів як потенційного рішення для балансування енергосистеми. Однак, автори вказують на соціальні проблеми, пов'язані з цим підходом, зокрема, доступність та рівність. Висувається теза, що вартість електромобілів може створювати бар'єри для їхнього доступу, особливо для людей із низькими доходами. Недостатність зарядних станцій та технічні обмеження також вказують на потенційні перешкоди в широкому впровадженні електромобілів. Стаття розкриває важливі аспекти використання електромобілів для балансування енергосистеми та визначає проблеми, які потрібно вирішити для ефективної і стали впровадження цього підходу.

Ключові слова: енергосистеми, елеткромобілі, вирішення задач по енергосистемах

Summary

Title (in English): A set of problems that need to be solved when solving the problem of balancing the power system at the expense of electric vehicles

Energy systems require a precise balance between electricity supply and demand to ensure stability and reliability. The article considers the use of private electric vehicles as a potential solution for balancing the energy system. However, the authors point out the social problems associated with this approach, in particular, accessibility and equality. It is argued that the cost of electric cars can create barriers to their access, especially for people with low incomes. The lack of charging stations and technical limitations also indicate potential obstacles to the widespread adoption of electric vehicles. The article reveals important aspects of the use of electric vehicles for balancing the energy system and identifies the problems that need to be solved for the effective and sustainable implementation of this approach.

Keywords: energy systems, electric vehicles, solving problems on energy systems

Балансування енергосистеми - це процес урівноваження попиту та пропозиції електроенергії в реальному часі, щоб забезпечити надійне та стабільне функціонування енергетичної мережі [1].

В енергосистемі повинні підтримуватися певні параметри, такі як частота і напруга, щоб забезпечити стабільне електропостачання. Варіації в них можуть призвести до збоїв у роботі, відмови обладнання та переривань у подачі електроенергії. Парадокс ситуації в тому, що ВДЕ підключають до енергосистеми, щоб зменшити частку "шкідливих" "не екологічних" ТЕС, а балансування здійснюється саме за рахунок цих ТЕС. І чим більша частка ВДЕ, тим більше потрібно ТЕС для балансування.

Тому сьогодні питанню пошуку нових способів накопичення енергії приділяють особливу увагу. Одна з ідей пропонує використовувати для балансування енергосистеми приватні електромобілі [2]. Це може бути інноваційним рішенням, але воно також тягне за собою низку соціальних проблем і викликів, які потрібно враховувати.

Доступність і рівність. Електромобілі часто коштують дорожче, ніж традиційні автомобілі з внутрішнім згорянням. Це створює бар'єр для доступу до них, особливо для людей з низькими доходами. Ті, хто не можуть собі дозволити електромобіль, залишаються залежними від більш забруднюючих видів транспорту.

Недостатня кількість зарядних станцій та їх нерівномірний розподіл можуть обмежувати доступ до електромобілів. Технічні труднощі, такі як обмежена ємність батарей і діапазон поїздки, можуть робити електромобілі менш доступними і такими, що задовольняють потреби різних груп користувачів. Також для ширшого використання електромобілів необхідний комплекс заходів, спрямований на підвищення обізнаності та освіту про переваги електромобілів і доступні опції фінансування.

Ціни та субсидії. Один зі способів сприяння популяризації електромобілів та їхнього використання для балансування енергосистеми - надання субсидій та пільг. Ціни на електромобілі варіюються залежно від моделі, марки, країни і навіть регіону.

Держави можуть продовжувати надавати субсидії та пільги для купівлі електромобілів, однак важливо зробити їх більш ефективними та цілеспрямованими, так щоб вони досягали цільових груп населення з обмеженими ресурсами. З іншого боку, підтримка субсидій може стати фінансовим навантаженням для державних бюджетів. Надмірне субсидування електромобілів може призвести до потенційного перерозподілу екологічних вигід. Крім витрат на розвиток інфраструктури у вигляді зарядних станцій варто також зазначити, що обслуговування і ремонт електромобіля може бути дорожчим через специфічні вимоги до заміни батареї та обслуговування електричної системи.

Якість енергосистеми. Електромобілі можуть служити як споживачами електроенергії, так і джерелами зворотного передавання, що може допомогти згладжувати пікові навантаження і підвищувати ефективність енергосистеми. Однак інтеграція електромобілів в енергосистему також створює деякі проблеми, пов'язані з якістю і надійністю енергопостачання.

Тимчасове вимкнення електромобілів для балансування енергосистеми може створювати незадоволеність серед власників, особливо якщо це відбувається в незручний час або в екстремальних умовах. Електромобілі потребують якісної електроенергії для зарядки, і нерівномірні флуктуації напруги та часті перебої можуть вплинути на їхню працездатність. Це також може погіршити якість електропостачання для інших споживачів. Не всі електромобілі підходять для використання в якості ресурсу для балансування енергосистеми. Технічні обмеження, такі як максимальна потужність зарядки, тип батареї та можливості управління зарядом можуть створювати обмеження.

Усе це також вимагає розвиток мережевої інфраструктури для управління навантаженням і якістю електроенергії, що дасть змогу зменшити негативні наслідки для власників електромобілів та інших споживачів. З іншого боку, необхідне розроблення стандартів і регулювань для інтеграції електромобілів в енергосистему, що допоможе забезпечити безпеку і надійність таких систем.

Екологічні питання. Одним з основних аспектів екологічної проблеми в електромобілях є виробництво літій-іонних батарей. Видобуток рідкісних металів і матеріалів для батарей, а також енерговитрати на виробництво можуть створювати негативні екологічні наслідки, включно із забрудненням водних і ґрунтових ресурсів. Коли батареї електромобілів виходять з ладу, їхня утилізація та переробка є складним завданням, що може спричинити екологічні проблеми, пов'язані з відходами та витратами енергії на утилізацію. попит електромобіль енергосистема

Екологічні переваги електромобілів залежать від джерел генерації електроенергії. Якщо електроенергія виробляється в результаті спалювання вугілля або інших джерел з високими викидами парникових газів, переваги можуть зменшитися. Залежно від джерел електроенергії, використання електромобілів може знижувати викиди парникових газів і вкладати свою частку в боротьбу зі зміною клімату. Однак якщо електроенергія виробляється з неекологічних джерел, переваги можуть бути обмежені.

Технічні обмеження. Одним з основних технічних обмежень є ємність батарей електромобілів. Батареї обмежені місткістю, що обмежує кількість енергії, яку вони можуть зберігати і постачати в мережу для балансування. Обмежена ємність батарей та інші технічні параметри можуть обмежити здатність електромобілів вкладати енергію в мережу для балансування.

Для ефективного балансування енергосистеми необхідна розвинена інфраструктура зарядних станцій, здатних забезпечувати швидке заряджання електромобілів. Керування потужністю зарядки і розрядки електромобілів має бути точним і координованим, щоб уникнути перевантажень і погіршення якості енергосистеми. Неузгоджене або неефективне управління потужністю може призвести до перевантажень і зниження надійності енергосистеми.

Інтенсивне використання електромобілів для балансування може прискорити знос батарей і збільшити витрати на заміну та утилізацію.

Стандартизація технічних аспектів, як-от типи роз'ємів для зарядних станцій і протоколи управління, може бути складним завданням, і їхня відсутність може створювати проблеми із сумісністю та взаємодією між різними системами.

Виробництво батарей для електромобілів є складним і ресурсоємним процесом. Також важливо враховувати довговічність батарей, щоб мінімізувати заміну та утилізацію.

Як видно, розв'язання наведених проблем потребує балансування інтересів між державою, індустрією та громадянами. Необхідно розробити стійку та справедливу систему, яка враховує різноманітні потреби та інтереси всіх зацікавлених сторін. Недостатньо розробити супер акумулятор або надзвичайно ефективний метод зарядки/розрядки електромобіля. Це показовий приклад сучасної складної проблеми, що має вирішуватися на всіх рівнях усіма учасниками в процесу. І навряд чи оптимальне рішення задовольнить усіх, але можливо воно дасть змогу розв'язати або принаймні полегшити завдання балансування енергосистеми.

Список використаних джерел

1. Петрик І. Балансування енергосистеми: в пошуках оптимальних рішень / І. Петрик, С. Зубарєв // Українська енергетика: веб-сайт.

2. Боришкевич В. Від яких електромобілів і як можна заживити будинок під час відключень світла. Бізнес України: веб-сайт.

Размещено на Allbest.ru