Ekstremalne zjawiska pogodowe w ostatnim czasie uwypukliły słabe punkty infrastruktury ładowarek pojazdów elektrycznych, przez co wielu właścicieli pojazdów elektrycznych pozostaje bez dostępu do urządzeń do ładowania. W obliczu coraz częstszych i groźniejszych ekstremalnych zjawisk pogodowych właściciele pojazdów elektrycznych (EV) stoją przed bezprecedensowymi wyzwaniami, ponieważ poddawana jest analizie ich zależność od ładowarek elektrycznych.
Wpływ ekstremalnych warunków pogodowych na ładowarki pojazdów elektrycznych ujawnił kilka luk w zabezpieczeniach:
- Obciążenie sieci energetycznej: Podczas fal upałów zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrasta, ponieważ zarówno właściciele pojazdów elektrycznych, jak i zwykli konsumenci w dużym stopniu polegają na systemach klimatyzacji i chłodzenia. Dodatkowe obciążenie sieci energetycznej może prowadzić do przerw w dostawie prądu lub zmniejszenia wydajności ładowania, co ma wpływ na stacje ładowania pojazdów elektrycznych zależne od zasilania z sieci.
- Uszkodzenia stacji ładowania: Silne burze i powodzie mogą spowodować fizyczne uszkodzenia stacji ładowania i otaczającej infrastruktury, uniemożliwiając ich działanie do czasu zakończenia napraw. W niektórych przypadkach rozległe uszkodzenia mogą prowadzić do dłuższych okresów przestojów i ograniczonej dostępności dla użytkowników pojazdów elektrycznych.
- Przeciążenie infrastruktury: w regionach, w których popularność pojazdów elektrycznych jest wysoka, stacje ładowania mogą doświadczać przepełnienia podczas ekstremalnych zjawisk pogodowych. Kiedy duża liczba właścicieli pojazdów elektrycznych gromadzi się w ograniczonych punktach ładowania, nieuniknione stają się długie czasy oczekiwania i zatłoczone stacje ładowania.
- Zmniejszenie wydajności akumulatora: Długotrwała ekspozycja na ekstremalne temperatury, czy to mroźny, czy palący upał, może negatywnie wpłynąć na wydajność i efektywność akumulatorów EV. To z kolei wpływa na ogólny proces ładowania i zasięg jazdy.
Biorąc pod uwagę powagę problemu ekstremalnych warunków pogodowych, z roku na rok coraz więcej osób zaczęło zastanawiać się, jak chronić środowisko, ograniczać emisje i spowalniać proces powstawania ekstremalnych warunków pogodowych, zakładając, że będą w stanie przyspieszyć ich wystąpienie. proces rozwoju pojazdów elektrycznych i urządzeń do ich ładowania, aby rozwiązać obecne wady ładowania pojazdów elektrycznych w ekstremalnych warunkach pogodowych.
Rozproszone zasoby energii: Rozproszone zasoby energii (DER) odnoszą się do zdecentralizowanego i zróżnicowanego zestawu technologii i systemów energetycznych, które wytwarzają, przechowują i zarządzają energią bliżej punktu jej zużycia. Zasoby te często znajdują się na terenie obiektów użytkowników końcowych lub w ich pobliżu, włączając w to obiekty mieszkalne, handlowe i przemysłowe. Włączenie DER do sieci elektroenergetycznej uzupełnia i udoskonala tradycyjny scentralizowany model wytwarzania energii, oferując liczne korzyści zarówno odbiorcom energii, jak i samej sieci. Rozproszone źródła energii, w szczególności panele słoneczne, opierają się zazwyczaj na odnawialnych źródłach energii, takich jak światło słoneczne. Zachęcając do ich przyjęcia, zwiększa się udział czystej i zrównoważonej energii w ogólnym miksie energetycznym. Jest to zgodne z ogólnoświatowymi wysiłkami na rzecz ograniczenia emisji gazów cieplarnianych i walki ze zmianami klimatycznymi. Wdrażanie rozproszonych źródeł energii, takich jakpanele słoneczne i systemy magazynowania energii, może pomóc złagodzić obciążenie sieci w okresach szczytowego zapotrzebowania i utrzymać usługi ładowania w przypadku przerw w dostawie prądu. Stacje ładowania zacienione panelami fotowoltaicznymi.
Zbudowane bezpośrednio nad miejscami dla pojazdów elektrycznych panele fotowoltaiczne mogą zarówno wytwarzać energię elektryczną do ładowania pojazdów, jak i zapewniać cień i chłodzenie zaparkowanych pojazdów. Ponadto panele słoneczne można również rozbudować, aby pokryć dodatkowe konwencjonalne miejsca parkingowe.
Korzyści obejmują zmniejszoną emisję gazów cieplarnianych, niższe koszty operacyjne dla właścicieli stacji i mniejsze obciążenie sieci elektrycznej, zwłaszcza w połączeniu z magazynowaniem baterii. Opierając się na analogii do drzewa i lasu, projektant Neville Mars odchodzi od typowego projektu stacji ładowania, tworząc zestaw liści fotowoltaicznych, które wychodzą z centralnego pnia.29 W podstawie każdego pnia znajduje się gniazdko elektryczne. Przykład biomimikry: panele słoneczne w kształcie liścia podążają za ścieżką słońca i zapewniają cień zaparkowanym samochodom, zarówno elektrycznym, jak i konwencjonalnym. Chociaż model zaprezentowano w 2009 roku, nie zbudowano jeszcze pełnej wersji.
Inteligentne ładowanie i zarządzanie obciążeniem: Inteligentne ładowanie i zarządzanie obciążeniem to zaawansowane podejście do zarządzania ładowaniem pojazdów elektrycznych (EV), które wykorzystuje technologię, dane i systemy komunikacyjne w celu optymalizacji i zrównoważenia zapotrzebowania na energię elektryczną w sieci. Metoda ta ma na celu efektywne rozłożenie obciążenia ładowania, uniknięcie przeciążeń sieci w okresach szczytu oraz zmniejszenie całkowitego zużycia energii, przyczyniając się do powstania bardziej stabilnej i zrównoważonej sieci elektrycznej. Wykorzystanie inteligentnych technologii ładowania i systemów zarządzania obciążeniem może zoptymalizować wzorce ładowania i efektywniej rozdzielać obciążenia, zapobiegając przeciążeniom w godzinach szczytu. Dynamiczne równoważenie obciążenia to funkcja, która monitoruje zmiany zużycia energii w obwodzie i automatycznie przydziela dostępną moc pomiędzy obciążeniami domowymi lub pojazdami elektrycznymi. Dostosowuje moc ładowania pojazdów elektrycznych w zależności od zmiany obciążenia elektrycznego. Ładowanie wielu samochodów w jednym miejscu jednocześnie może powodować kosztowne skoki obciążenia elektrycznego. Podział mocy rozwiązuje problem jednoczesnego ładowania wielu pojazdów elektrycznych w jednym miejscu. Dlatego w pierwszym kroku należy zgrupować te punkty ładowania w tak zwany obwód DLM. Aby chronić sieć, możesz ustawić dla niej limit mocy.
Ponieważ świat w dalszym ciągu zmaga się ze konsekwencjami zmian klimatycznych, wzmocnienie infrastruktury ładowarek AC EV przed ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi staje się zadaniem imperatywnym. Rządy, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej i podmioty prywatne muszą współpracować, aby inwestować w odporne sieci ładowania i wspierać przejście na bardziej ekologiczną i bardziej zrównoważoną przyszłość transportu.