Energijos saugojimo sprendimai pažangesniam elektromobilių įkrovimui namuose

Transporto elektrifikavimas keičia mūsų pasaulį, o šios revoliucijos pagrindas – elektrinės transporto priemonės (EV). Vis daugiau namų ūkių pereina prie elektromobilių, todėl išaugo namų įkrovimo sprendimų paklausa. Tačiau šis perėjimas taip pat kelia unikalių iššūkių, ypač susijusių su vietiniams elektros tinklams tenkančia našta. Siekiant išspręsti šį iššūkį ir optimizuoti atsinaujinančiųjų energijos šaltinių naudojimą, energijos saugojimo sprendimai ir energijos kaupimo sprendimų integravimas su namų elektromobilių įkrovimu tapo perspektyviu metodu. Šiame straipsnyje gilinomės į energijos kaupimo vaidmenį tobulinant namų EV įkrovimą išmaniuosiuose tinkluose.

Didėjantis energijos kaupimo ir saugojimo poreikis

Elektromobilių populiarėjimas liudija mūsų bendrą įsipareigojimą mažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą ir gerinti oro kokybę. Tačiau dėl elektromobilių antplūdžio gali smarkiai išaugti elektros energijos poreikis, ypač piko valandomis, kai elektromobilius įsikrauna dideli kiekiai vairuotojų. Toks paklausos šuolis, jei jis nėra metodiškai valdomas, gali kelti įtampą vietiniams tinklams, todėl gali prireikti brangiai kainuojančio infrastruktūros atnaujinimo ir gali kilti pavojus tinklo patikimumui.

Energijos saugojimo sprendimai, pavyzdžiui, namų baterijos ir kitos pažangios sistemos, sulaukė dėmesio kaip pagrindiniai komponentai sprendžiant šią problemą. Šie elektros energijos kaupimo sprendimai pasižymi keliais privalumais, kurie gali iš esmės pakeisti namų elektromobilių įkrovimą:

1. Tinklo stabilizavimas:

Energijos kaupimo sistemos gali veikti kaip buferiai, absorbuojantys perteklinę energiją mažos paklausos laikotarpiais ir išleidžiantys ją piko valandomis, taip sumažinant tinklo įtampą ir padidinant bendrą stabilumą. Jeigu namuose turite bateriją, kuri gali kaupti saulės pagaminamą elektrą, šią elektrą laisvai galite panaudoti Jums tinkamu laiku įsikrauti savo elektromobiliui.

Skaitykie toliau: Saulės elektrinių ir elektromobilių stotelių integravimas: Tvarus sprendimas

2. Atsinaujinančios energijos integravimas:

Kaupdami perteklinę energiją, pagamintą iš atsinaujinančių šaltinių, pavyzdžiui, saulės kolektorių, namų savininkai gali maksimaliai padidinti švarios energijos naudojimą tiek namų ūkio reikmėms, tiek elektromobilių įkrovimui. Juk ir pačių elektromobilių atsiradimą labiausiai nulėmė noras sumažinti CO2 kiekį mūsų atmosferoje, tad tvarūs ir švarūs sprendimai panaudojant ir pasigaminant elektrą saviems poreikiams tampa mums vis reikalingesni.

3. Apkrovos valdymas:

Energijos kaupimo sistemos leidžia pažangiai valdyti apkrovą, todėl namų savininkai gali planuoti elektromobilių įkrovimą optimaliu laiku, mažinti išlaidas ir tinklo perkrovas.

4. Avarinis elektros energijos tiekimas:

Namų akumuliatoriai gali tarnauti kaip atsarginiai elektros energijos šaltiniai, kai nutrūksta elektros energijos tiekimas, užtikrinant, kad elektromobilių įkrovimas ir pagrindinės namų ūkio funkcijos nenutrūktų.

Kaip bebūtų gaila, bet šiuo metu dėl klimato kaitos patiriame vis daugiau audrų ir kitų gamtos stichijų net ir Lietuvoje, tad jeigu Jūsų mieste ar bendruomenėje bus nutraukti laidai ar kitaip sutrikdytas elektros tiekimas – Jūs visada turėsite sprendimą: namų baterijos.

Energijos saugojimo sprendimų sudedamosios dalys

Norint suprasti visą energijos kaupimo potencialą namų elektromobilių įkrovimo kontekste, būtina išnagrinėti pagrindinius komponentus ir technologijas, dėl kurių šios sistemos veikia:

1. Namų baterijų sistemos:

Namų baterijos, pavyzdžiui, „Tesla” („Powerwall„), „LG Chem” („RESU”) ir kitų gamintojų, skirtos kaupti perteklinę elektros energiją, gaunamą iš saulės kolektorių arba ne piko metu iš tinklo. Jos gali būti naudojamos namams maitinti ir elektromobiliams įkrauti piko valandomis arba pertrūkių metu.

2. Pažangūs keitikliai:

Inverteriai atlieka svarbų vaidmenį energijos kaupimo sistemose, nes iš akumuliatorių gaunamą nuolatinę srovę (DC) paverčia kintamąja srove (AC), kurią gali naudoti buitiniai prietaisai ir elektromobilių įkrovikliai.

3. Baterijų valdymo sistemos (BMS):

BMS stebi ir valdo akumuliatoriaus veikimą ir būklę, užtikrindama optimalius įkrovimo ir iškrovimo modelius, kad pailgėtų akumuliatoriaus eksploatavimo laikas.

Skaitykite toliau: Kada atsiperka elektromobilis?

4. Išmanieji įkrovimo valdikliai:

Šie valdikliai koordinuoja elektromobilių įkrovimą su energijos kaupikliais, optimizuodami įkrovimo laiką ir greitį pagal tokius veiksnius kaip elektros energijos tarifai ir tinklo sąlygos.

Elektromobilių įkrovimo namuose ir energijos kaupimo sinergija

Energijos kaupyklų integravimas su namų elektromobilių įkrovimu sukuria sinergiją, kuri naudinga ir namų savininkams, ir platesnei tinklo infrastruktūrai:

1. Apkrovos perkėlimas:

Energijos kaupimas leidžia namų savininkams perkelti elektromobilių įkrovimą į laiką, kai elektros energijos tarifai yra mažesni, taip sumažinant įkrovimo išlaidas ir tinklo perkrovas piko valandomis.

2. Atsinaujinančiosios energijos maksimizavimas:

Dienos metu pagamintos saulės energijos perteklių galima kaupti akumuliatoriuose ir vakare naudoti elektromobilių įkrovimui, taip maksimaliai panaudojant švarią atsinaujinančią energiją.

3. Tinklo palaikymas:

Energijos kaupimo sistemos gali teikti vertingas tinklo palaikymo paslaugas, pavyzdžiui, dažnio reguliavimo ir piko apkrovos mažinimo paslaugas, naudingas bendram tinklo stabilumui.

4. Avarinis atsarginis tiekimas:

Namų savininkai gali pasikliauti energijos kaupikliais, kad nutrūkus elektros energijos tiekimui jų namai būtų aprūpinti elektros energija ir būtų palaikomas elektromobilių įkrovimas, taip užtikrinant mobilumą ekstremalių situacijų metu.

Technologinė pažanga ir tendencijos

Augant energijos kaupimo sprendimų paklausai, technologinė pažanga ir tendencijos lemia namų elektromobilių įkrovimo ateitį.

1. Antrinio naudojimo baterijos:

Naudotų elektromobilių akumuliatorių panaudojimas energijos kaupimui tampa vis populiaresnis, nes tai yra tvarus ir ekonomiškai efektyvus namų energijos sprendimų būdas.

Šiuo metu vis dar gajus mitas, jog elektromobilių baterijos pasibaigus elekromobilio naudojimo laikui (nors šiuo metu stebime, jog naujausi elektromobiliai gali nuvažiuoti 500 000 ir daugiau kilometrų) bus tiesiog išmetamos kone į upes ir taip terš mūsų gamtą. Taip elgtis niekas nežada, nes net ir senos, nusidėvėję baterijos savyje turi daug naudingų metalų – tad jos bus maksimaliai perdirbtos. Tačiau jeigu Jūs pats turite seną elektromobilį su sena baterija ir norite bateriją pasilikti sau, Jūs galite laisvai ją integruoti savo namuose, nes net ir nusidėvėjusi baterija savyje gali laikyti labai daug elektros energijos. Senos elektromobilių baterijos turės daug daugiau elektros talpos galimybių nei naujos specifiškai namams sukurtos baterijos.

Pvz: dauguma elektromobilių šiuo metu turi bent 50 kWh bateriją, jeigu ji nusidevės, kad ir 30 procentų, joje vis dar bus 35 kWh. O nauja, populiariausia namų baterija Poverwall, teturi 13,5 kWh. Tad senos baterijos, jeigu automobilį jau norėsite utilizuoti, nes bus pasenęs morališkai ar jau bus nenaudojamas dėl kitų priežasčių, bus jums tikrai naudingos. Jokiais būdais jų nesunaikinkite. Blogiausiu atveju, atiduokite perdirbėjui, kuris visus naudingus metalus perdirbs.

2. Transporto priemonė – namams (V2H) ir transporto priemonė – tinklui (V2G):

Šios technologijos suteikia galimybę dvikrypčiam energijos srautui tarp elektromobilių ir namų arba tinklo, taip dar labiau padidinant tinklo stabilumą ir namų savininkų energetinę nepriklausomybę.

Šiuo metu rinkoje tėra keli elektromobiliai, kurie turi V2G technologiją, bet šiuo metu vis daugiau gamintojų norėtų šią technologiją turėti.

V2G technologija ypatingai naudinga, jeigu Jūsų elektromobilio baterija yra pilna, o namuose staiga dingsta elektra. Su pilna Teslos elektromobilio baterija, Jūs laisvai galite gyventi ir turėti elektrą net iki kelių parų, kadangi elektromobilių baterijos yra itin talpios.

3. Integracija su išmaniaisiais tinklais:

Energijos kaupiklių integracija su išmaniaisiais tinklais leidžia optimaliai valdyti energiją ir reaguoti į paklausą, taip padidinant bendrą namų elektromobilių įkrovimo efektyvumą.

4. Modulinės sistemos:

Modulinės energijos kaupimo sistemos leidžia namų savininkams didinti energijos kaupimo pajėgumus, didėjant energijos poreikiams ir augant elektromobilių parkui.

Išvada

Energijos saugojimo sprendimai ir kaupiklių integravimas su namų elektromobilių įkrovimu yra esminis žingsnis švaresnės, tvaresnės ir tinklams palankios energetikos ateities link. Vis sparčiau populiarėjant elektromobiliams, energijos kaupimo nauda optimizuojant elektromobilių įkrovimą ir didinant tinklo stabilumą tampa vis akivaizdesnė.

Namų savininkams suteikiama galimybė ne tik maksimaliai išnaudoti savo atsinaujinančius energijos šaltinius, bet ir prisidėti prie patikimesnio ir efektyvesnio tinklo kūrimo. Tobulėjant technologijoms ir didėjant energijos kaupimo sprendimų prieinamumui, namų elektromobilių įkrovimo ir energijos kaupimo sinergija pakeis mūsų transporto priemonių ir namų maitinimo būdus, pradėdama pažangesnio ir ekologiškesnio energijos vartojimo erą.