Názov projektu ZENEM Budúce energetické siete s elektromobilitou - PDF na stiahnutie zadarmo
NEUE ENERGIEN 2020 Publikovateľná záverečná správa Kontrola programu: Fond pre klímu a energiu Správa programu: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbh (FFG) Záverečná správa vytvorená 30. 7. 2013 Názov projektu: ZENEM Budúce energetické siete s elektromobilitou Číslo projektu: 829953 Strana 1 z 62
Výzva na predkladanie návrhov 4. výzva na NEUE ENERGIEN 2020 Začiatok projektu 1. 5. 2011 Koniec projektu 30. 4. 2013 Celková doba trvania projektu (v mesiacoch) Vlastník projektu (inštitúcia) Kontaktná osoba 24 mesiacov Inštitút pre energetické systémy a elektrické pohony Technická univerzita vo Viedni Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang GAWLIK Poštová adresa Gußhausstraße 25/E370-1 Telefón +43 (0) 1 58801 370 111 Fax +43 (0) 1 58801 370 199 E-mailová webová stránka [email protected] http: //www.ea. tuwien.ac.at/projekte/zenem/ Strana 2 z 62
ZENEM Budúce energetické siete s elektromobilitou Autori 1: Inštitút viedenskej univerzity pre energetické systémy a elektrické pohony: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Gawlik DI Markus Litzlbauer Dr.techn. Andreas Schuster AIT Rakúsky technologický inštitút GmbH DI Hannes Koller DI (FH) Martin Reinthaler, MSc Taxi 31300 VermittlungsgmbH: Nikolaus Norman Martin Waldbauer Wien Energie Stromnetz GmbH: DDI Andreas Bolzer DI Mario Leitner 1 Za obsah tejto správy zodpovedajú výlučne autori. . To nemusí nevyhnutne odrážať stanovisko Klimatického a energetického fondu a Agentúry na podporu výskumu (FFG). Klimatický a energetický fond ani FFG nie sú zodpovedné za ďalšie použitie tu uvedených informácií. Strana 3 z 62
Zhrnutie obsahu. 4 abstrakt. 5 Obsah. 6 1 Úvod. 7 1.1 Ciele a priority projektu. 7 1.2 Štruktúra a metodika projektu. 8 1.3 Klasifikácia v programe. 10 2 Prezentácia obsahu. 12 2.1 Databáza. 12 2.1.1 Mobilita súčasnej prevádzky rádiového taxi. 13 2.1.2 Elektrické komponenty a spotrebiče uvažovaných sietí nízkeho napätia. 21 2.2 Scenáre uskutočniteľnosti. 26 2.2.1 Vývoj scenárov. 26 2.2.2 Výber scenára. 31 2.2.3 Profily celkového zaťaženia. 33 2.3 Účinky na sieť nízkeho napätia. 35 2.3.1 Sieťové zaťaženie a podmienky napätia. 35 2.3.2 Tepelné modelovanie. 41 2.3.3 Kontrola nabíjania. 43 2.4 Rámcové podmienky. 44 2.4.1 Ekologické aspekty. 44 2.4.2 Ekonomické aspekty. 46 2.4.3 Politické a štrukturálne rámcové podmienky. 49 3 Výsledky a závery. 52 4 Výhľad a odporúčania. 56 5 Bibliografia. 57 6 Príloha. 60 6.1 Skratky. 60 6.2 Doplnkové obrázky. 61 7 Kontaktné údaje. 62 Strana 6 z 62
Na druhej strane majú značný potenciál na zníženie CO 2, najmä v kombinácii s obnoviteľnými zdrojmi energie. Inteligentné sieťové systémy a nabíjacie stanice navyše pomáhajú predchádzať miestnemu preťaženiu a zaručujú pravidelnú prevádzku siete. Na dosiahnutie všeobecných cieľov Klimaticko-energetického fondu bolo v súlade s programovou orientáciou definovaných niekoľko individuálnych cieľov. Projekt ZENEM významne prispieva k cieľom uvedeným na obrázku 1. Pokiaľ ide o 4. výzvu, projekt ZENEM sa primárne venoval téme energetických systémov, sietí a spotrebiteľov a v nich obsiahnutých ústredných bodov: Technologické komponenty pre integráciu decentralizovanej výroby Špeciálne technologické požiadavky pre celkovú integráciu do inteligentného energetického systému Príspevky k realizácii inovatívnych sietí Obrázok 1: Prehľad adresovaných cieľov programu prostredníctvom výsledkov výskumného projektu ZENEM Strana 11 z 62
tj medzi 0,25 a 0,75 kvantilom v rozmedzí od 5,3 do 17,0 km. 0,9 kvantil (90% všetkých hodnôt) je 31,3 km. Rovnako ako v prípade motorizovanej individuálnej dopravy (MIT), kde je asi 95% trás kratších ako 50 km [Leit11], nie sú prekážkou prechodu na elektrické vozidlá ani vzdialenosti jednotlivých jázd. Taxikárska spoločnosť však nemá hodiny nečinnosti doma alebo v práci na dobitie batérie vozidla. Obrázok 5 zobrazuje čakacie doby v taxislužbe na možný proces spoplatnenia. Analogicky k vzdialenostiam to ukazuje percentuálne rozdelenie času státia na stanovištiach taxislužby po všetky dni v týždni v mriežke piatich minút. Priemerná hodnota je 19,4 minúty, pričom 50% hodnôt (0,25 až 0,75 kvantilu) je v rozmedzí od 6,5 do 26,7 minút. Ukazuje sa, že 90% zastávok pri stanovišti taxíkov trvá menej ako 42,1 minúty. Obrázok 4: Percentuálne rozdelenie vzdialenosti ciest medzi dvoma stanovišťami taxislužby počas všetkých dní v týždni Obrázok 5: Percentuálne rozdelenie času stráveného státím v taxislužbe počas všetkých dní v týždni Strana 16 z 62
žiadne vozidlo nebolo účtované okolo 61% času. Pre všetky minútové hodnoty, v ktorých bolo účtované najmenej jedno vozidlo, bola výsledkom pre simulovaný rok 2011 priemerná hodnota výkonu pre toto stanovište taxislužby 50,6 kW (pozri tabuľku 4). Obrázok 19: Porovnanie celkových profilov nabíjania TSP prípadov A a B (pripojená záťaž na nabíjací bod: 50 kw) Obrázok 20: Celkový profil nabíjania príkladného stanovišťa taxislužby (prípad B, pripojený výkon na nabíjací bod: 50 kw) Maximálne a stredné hodnoty na zmenu TSP pre uvažované scenáre pomerne silno s vybranou kapacitou batérie, ale len mierne s počtom uložených nabíjacích bodov. Kapacita batérie sa od scenára 1 (SZ 1) k scenáru 2 zdvojnásobuje, čo znamená, že je možné splniť takmer dvakrát toľko presunov taxíkov (cestovných reťazcov) (pozri oddiel 2.2.1.4). To má za následok zvýšený dopyt po nabíjaní na dotknutých nabíjacích bodoch a zodpovedajúce zvýšenie maximálnych a priemerných hodnôt. To isté platí pre prechod zo scenára 3 na scenár 4. Ak však batéria zostane rovnaká, bude to tak
Obrázok 23: Rozptylové rozpätia stredného a maximálneho využitia strunovej linky scenárov 1 až 4 v percentách nominálnych hodnôt; vynesené pre siete 1 až 5 bez a s nekontrolovanými elektronickými taxíkmi Obrázok 24: Rozptylové rozpätia stredného a maximálneho využitia reťazcovej linky sietí 1 až 5 v percentách nominálnych hodnôt; vykreslené pre scenáre 1 a 1a s nekontrolovanými elektronickými taxíkmi Okrem toho, ako už bolo opísané v oddiele 2.2.2, bol simulovaný alternatívny scenár s nižším nabíjacím výkonom (22 kW) na e-taxík a zodpovedajúcim spôsobom vyšším počtom zoskupení nabíjacích bodov. Maximálne využitie kritickej linky sa znížilo o približne 35% vo všetkých sieťach v porovnaní so scenárom 1 (rovnaká miera plnenia) (pozri obrázok 24). To znižuje frekvenciu preťaženia na hodnotu výrazne nižšiu ako 0,1 celkového simulačného času. Maximálne využitie transformátora sa tiež znížilo až o 20%. Dodatočne definovaný scenár 1a so zníženou stranou 40 z 62