Электромобили — как избежать перегрузки энергосетей?

В прошлом году в Соединенных Штатах был преодолен рубеж в 100 000 проданных электрических автомобилей. Продажи подключаемых автомобилей взлетели на 84% в 2013 году и, хотя они по-прежнему представляют собой небольшую долю на автомобильном рынке, подобные темпы роста заставляют людей задавать вопросы, сможет ли энергосеть выдержать подобный сдвиг потребления от ископаемых видов топлива к электроэнергетике.

Многие поклонники электрических автомобилей ответят, что люди будут заряжать свои электромобили ночью, в периоды низкого потребления энергии, а потому не возникнет никаких проблем. Не трудно представить себе, как все, возвращаясь домой на ужин в 6:00 вечера, станут подключать свой автомобиль к энергосистеме дома, питая ей кухню, гостиную, и другие потребители электроэнергии — и все это будет происходить в час-пик спроса на электроэнергию.

Наверняка многие люди зацепятся за подобную идею, хотя бы глядя на своих соседей, и плотность домохозяйств, которые обладают электромобилями значительно возрастет. Благодаря этому велика вероятность того, что подобные кластеры владельцев подключаемого транспорта, образуются задолго до момента, когда общий объем продаж электромобилей подойдет к критической точки для электрической инфраструктуры — так что самое время начать думать об энергетической безопасности.

Это именно то, о чем размышляла команда из Университета Вермонта, в результате чего родился запатентованный план управления питанием, описанный в статье, озаглавленной “Пакетизированный способ зарядки подключаемых автомобилей” (Packetized Plug-In Electric Vehicle Charge Management).

“Ключевым моментом нашего подхода является идея разбить запрос на зарядку от каждого электромобиля на несколько небольших кусков — на пакеты”, говорит Джефф Фролик, профессор колледжа инженерных и математических наук и соавтор этого исследования.

Электрический автомобиль будет запрашивать зарядный пакет. После того, как этот пакет будет доставлен, автомобиль вновь встанет в очередь, в ожидании следующего пакета, который появится в зависимости от доступной электрической емкости.
Пара механизмов являются ключом к успеху этого решения. Во-первых, любой, кому понадобится срочная перезарядка, сможет сделать выбор в пользу высокого приоритета, когда зарядные пакеты будут доставляться без задержки. В идеале, те потребители, которые предпочтут стоять в очереди, смогут получить пониженные тарифы на электроэнергию, в качестве стимула не пользоваться быстрой зарядкой.

Во-вторых, запросы на энергию должны управляться алгоритмом вероятностей, для того, чтобы защитить личность домовладельца, который запрашивает пакеты энергии, что сделает невозможным “Большому Брату” или преступникам отследить перемещения индивида.

Многие варианты решения были обсуждены в рамках проблем, связанных с перегрузкой энергосетей, в том числе и пиковые тарифы, которые снизят нагрузку на сети в периоды высокого спроса. Так же обсуждалась и централизованная оптимизация, которая прогнозирует моменты спроса, чтобы вовремя повысить генерацию электроэнергии — но все эти способы менее защищенные с точки зрения защиты личности, чем предложенный метод.

Даже те, кто говорит, что электрические транспортные средства не являются проблемой, признают, что локальные энергетические кризисы все-таки могут иметь место. Таким образом наступило время начать рассматривать варианты интеллектуального управления питанием, по мере выхода из эры ископаемых видов топлива.

• Новый электрический автомобиль BMW уже распродан — с длинной очередью из новых обладателей
• Nissan увеличит мощности по производству электромобилей LEAF на заводе в Теннесси
• Продажи электрических автомобилей растут на 100% ежегодно
• Tesla включается в гонку по созданию своего беспилотного автомобиля
• Hitachi собирается представить систему хранения емкостью 1 МВт