Kas yra įkrovimas – pamiršime! Tokia sistema išspręs aibę dabartinių problemų ()
Akumuliatoriai iš esmės taptų paskirstyta energijos kaupimo sistema.
© Mariordo (Mario Roberto Durán Ortiz), CC BY-SA 4.0 | https://commons.wikimedia.org/wiki/File:BMW_i3_AMS_12_2016_0372.jpg
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Ką pasakytumėte apie ateitį, kurioje keliuose dominuoja elektromobiliai, o gremėzdiški kabeliai ir įkrovimo stotelės – praeities reliktas? INLADE projektas piešia būtent tokią viziją.
Europos energetikos sistemos ruošiasi ateičiai, kurioje milijonai automobilių bus ne tik našta, bet ir potencialus energijos rezervuaras. Operatoriai norėtų, kad transporto priemonės būtų įkraunamos, kai tinkle cirkuliuoja atsinaujinančios energijos perteklius, taip sumažinant suvartojimo pikus ir galbūt netgi grąžinant elektros energiją į tinklą jos trūkumo laikotarpiais. Tačiau toks scenarijus reikalauja, kad transporto priemonės būtų labai dažnai fiziškai prijungtos prie tinklo, o ne tik retkarčiais greitam įkrovimui. Šveicarija ką tik atliko realų bandymą, kuriuo siekiama išspręsti abu šiuos iššūkius vienu metu.
INLADE bandomasis projektas, kuriam vadovavo Šveicarijos tyrimų institutas „Empa“ bendradarbiaudamas su „Eniwa“ energetikos įmone ir kurį rėmė Federalinė energetikos tarnyba bei Ciuricho ir Aargau kantonai, apėmė indukcinio įkrovimo plokštės įrengimą mobilumo bandymų aikštelėje Diubendorfe ir kelių serijinių elektromobilių modernizavimą su imtuvų ritėmis. Veikimo principas paprastas – kai tik automobilis pastatomas aikštelėje, energija belaidžiu būdu perduodama per magnetinį lauką tarp ritės žemėje ir atitinkamos ritės po kėbulu. Salone esantis ekranas padeda suderinti įkrovimo ričių padėtį, o prieš pradedant įkrovimą sistema patikrina, ar tarp ričių nėra jokių daiktų, gyvūnų ar žmonių. Nuolatinio veikimo metu (lyjant, sningant, svyruojant temperatūrai ir netinkamai parkuojant) inžinieriai pasiekė maždaug 90 procentų išmatuotą efektyvumą, praktiškai tokį patį, kokį „Empa“ nurodo standartinio įkrovimo kintamąja srove toje pačioje vietoje metu.
|
Techniškai tai tas pats mechanizmas, žinomas iš belaidžių telefonų įkroviklių, tačiau atitinkamai padidintas. Bandymų aikštelėje esanti įkrovimo aikštelė prijungta prie 22 kW įkrovimo stotelės, kurios pakanka, kad tipiškas elektromobilis nuvažiuotų maždaug 110–140 kilometrų per valandą, o 100 kilometrų sunaudojama 15–20 kWh energijos. Dalyvaujančios transporto priemonės išlaikė savo tinkamumą važiuoti keliais ir vis dar galėjo naudoti standartinius laidinius įkroviklius, o išsamūs elektromagnetinio suderinamumo bandymai patvirtino, kad kintamasis magnetinis laukas netrukdė transporto priemonės elektronikai ir nekėlė grėsmės keleiviams ar šalia esantiems žmonėms.
90 procentų efektyvumas nėra idealus, tačiau potencialas yra milžiniškas.
Iš pirmo žvilgsnio 90 procentų belaidės sistemos efektyvumas skamba kaip proveržis, tačiau verta apsvarstyti, ką šis rezultatas iš tikrųjų reiškia. Nepriklausomos indukcinio įkrovimo analizės šiuolaikinių sistemų efektyvumą paprastai įvertina 90–95 procentų diapazone, o geras laidinis kintamosios srovės įkrovimas gali pasiekti apie 95–97 procentus, priklausomai nuo naudojamos galios ir įrangos. Kitaip tariant, perėjimas prie belaidžio sprendimo blogiausiu atveju padidina nuostolius keliais procentiniais punktais, o tai reiškia pastebimai didesnį visos sistemos energijos suvartojimą.
Kartu turime nepamiršti, kad jei indukciniai kilimėliai leis vairuotojams daug dažniau „įsijungti į elektros tinklą“, tai išmanioji įkrovimo programinė įranga galėtų perkelti vartojimą į pigios, mažai teršiančios elektros energijos valandas, todėl sisteminė nauda gali nusverti techninius nuostolius. „Empa“ atkreipia dėmesį, kad automobiliai Šveicarijoje (kaip ir daugumoje šalių) stovi vietoje apie 23 valandas per parą. Jei indukcinės plokštės namų įvažiavimuose, biurų automobilių stovėjimo aikštelėse ir automobilių parko sandėliuose tyliai prijungtų šias transporto priemones prie tinklo kiekvieną kartą, kai jos būtų pastatytos, jų akumuliatoriai iš esmės taptų paskirstyta energijos kaupimo sistema.
Naudojant dvikrypčius įkroviklius, elektromobilis galėtų būti įkraunamas vidurdienį, kai fotovoltinės energijos gamyba yra didelė, o vakaro piko metu iš dalies išlaisvinti energiją, palaikydamas vietinį tinklą ar pastatą. Teoriškai tai galėtų sumažinti poreikį statyti atskiras stacionarias kaupimo patalpas ir sumažinti paskirstymo tinklų apkrovą. Tačiau šią teoriją paversti veikiančiu verslo modeliu nėra lengva. Belaidės infrastruktūros įrengimas yra brangus, ypač jei plokštes reikia įmontuoti į esamą betoną ar asfaltą. Taip pat iškyla standartizacijos klausimas ir kodėl naujai įsigytas automobilis turėtų būti naudojamas energetikos įmonės, per naktį prarandant akumuliatoriaus veikimo laiką.
Eksperimentas parodo, kad gerai suprojektuota indukcinė sistema gali veikti, nesumažina efektyvumo ir atveria tinklo integravimo galimybes, kurių vien kabeliai niekada negalėtų iki galo išnaudoti. Kitaip tariant, nors belaidžio automobilių įkrovimo potencialas yra milžiniškas, išlaidos, tinklo integravimas ir netgi automobilių savininkų atlygis veiksmingai trukdys įgyvendinti tokią viziją.
