ელექტრო სატვირთო მანქანების დამუხტვის ავტოპარკებისთვის BESS-ის მორგებული გადაწყვეტილებები

სწრაფი პასუხი

მძიმე სატვირთო მანქანების ელექტროფიკაციის მქონე ავტოპარკის ოპერატორებისთვის, ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემა (BESS) განსხვავებას წარმოადგენს გრაფიკით განხორციელებულ დისპეტჩერსა და ჭიშკართან გაჩერებულ დეპოს შორის. BESS-ის მორგებული გადაწყვეტა აკავშირებს სტაციონარული ბატარეის პაკეტს (როგორც წესი, 200 კვტ.სთ-დან 2 მვტ.სთ-მდე+) მაღალი სიმძლავრის DC დამტენებთან (120 კვტ-დან 960 კვტ+-მდე), რათა ობიექტმა შეძლოს მეგავატიანი კლასის დამუხტვის სესიების ჩატარება ქსელის განახლების მოლოდინის გარეშე. სწორი კონფიგურაცია, რომელიც განისაზღვრება ავტოპარკის სამუშაო ციკლით, ჩამოსვლის კლასტერიზაციით და ქსელთან არსებული კავშირით, ამცირებს მოთხოვნის გადასახადებს, ზრდის დამტენის გამოყენებას და იცავს დისპეტჩერიზაციის შეზღუდულ ფანჯრებს. ეს სახელმძღვანელო განმარტავს, თუ როგორ უნდა განსაზღვრონ, დააკონფიგურირონ და განათავსონ BESS-ით მხარდაჭერილი დამტენი ჰაბები ელექტრო სატვირთო მანქანებისთვის.

ძირითადი დასკვნები

• სატვირთო მანქანების პარკისთვის BESS ზომის განსაზღვრა განპირობებულია კლასტერული ჩამოსვლის ნიმუშებით და მაქსიმალური დატენვის პაკეტებით და არა დღიური ენერგიის საშუალო მოხმარებით.
• მეგავატიანი დატენვა (MCS კლასი, 1 MW+) შესაძლებელი ხდება საშუალო სიმძლავრის ქსელურ კავშირზე, როდესაც BESS პიკურ სიმძლავრეს ბუფერს უქმნის.
• ინტეგრირებული და კონტეინერიზებული BESS დიზაინები ამცირებს ინსტალაციის ხარჯებს, ექსპლუატაციაში გაშვების დროს და ობიექტის დატვირთვას.
• პიკური შემცირება და მოთხოვნაზე რეაგირება შენახვას ხარჯების ცენტრიდან შემოსავლებისა და ტარიფების ბერკეტად გარდაქმნის.
• OCPP 2.0.1 და ISO 15118 სტანდარტების თავსებადობა ავტოპარკის მასშტაბით ენერგიის ავტომატიზირებული მართვის წინაპირობაა.

ავტოპარკის დამუხტვის შეფერხება: რატომ იკლებს ქსელის სიმძლავრე პირველ რიგში

მე-8 კლასის ელექტრო სატვირთოს, რომელსაც აქვს 500–700 კვტ/სთ სიმძლავრის აკუმულატორი, სამუშაო რეჟიმში დასაბრუნებლად, როგორც წესი, თითო სესიაზე 300–500 კვტ/სთ სჭირდება. როდესაც ცვლის ბოლოს ხუთი სატვირთო მანქანა მოდის, დეპოს მოულოდნელად ოთხიდან ექვს საათამდე ინტერვალში 1.5–2.5 მგვტ/სთ მიწოდება სჭირდება. საშუალოდ, ობიექტის ტრანსფორმატორს - ხშირად 500 კვა-დან 1 მვა-მდე - არ შეუძლია ამ დატვირთვის გაძლება და კომუნალური მომსახურების განახლებას, როგორც წესი, 12-დან 24 თვემდე სჭირდება და ბევრ ბაზარზე ექვსნიშნა ჯდება.

ეს არის ავტოპარკის ელექტრიფიკაციის ცენტრალური პრობლემა: ენერგია ხელმისაწვდომია ქსელიდან, მაგრამ ელექტროენერგია - არა. მორგებული BESS ამ ორს ერთმანეთისგან გამოყოფს. აკუმულატორი რამდენიმე საათის განმავლობაში ქსელიდან იტენება სტაბილური, დასაშვები სიჩქარით (მაგალითად, 250 კვტ), შემდეგ კი სატვირთო მანქანების მოსვლისას 480 კვტ, 960 კვტ ან მეტ სიმძლავრეზე იტენება. ობიექტზე ქსელის მაქსიმალური მოთხოვნა უცვლელი რჩება, ხოლო დატენვის შესაძლებლობა ავტოპარკის საჭიროებებთან ერთად მასშტაბირდება.

ავტოპარკის მენეჯერებისთვის პრაქტიკული შედეგი მარტივია: BESS გამორიცხავს სატვირთო მანქანების დამუხტვის პროექტების შეფერხების ერთადერთ ყველაზე გავრცელებულ მიზეზს - კომუნალურ კომპანიასთან ლოდინს. [2 მგვტ.სთ 960 კვტ სიმძლავრის BESS დამუხტვის სადგური] (https://www.midapower.com/2mwh-960kw-bess-charging-station-megawatt-ev-charger-solar-battery-storage-system-product/) შეიძლება მეგავატიანი სიმძლავრის გამომუშავება მოხდეს მისი ზომის მცირე ნაწილის შეერთებიდან, რაც დეპოს ელექტრიფიკაციას სამშენებლო პროექტად აქცევს და არა კომუნალურ პროექტად.

სატვირთო მანქანებისთვის მორგებული BESS-ის ანატომია

ფლოტის დონის BESS დამტენი ჰაბი შეიცავს არა მხოლოდ აკუმულატორს და დამტენს. ძირითადი ქვესისტემებია:

1. ბატარეის ენერგიის შენახვის ბლოკი— LFP (ლითიუმის რკინის ფოსფატის) უჯრედები, განლაგებული თაროებად, 100–500 კვტ/სთ ინკრემენტებით, თერმული მართვისა და უჯრედის დონის მონიტორინგით. 2.DC სწრაფი დამტენები— 120 კვტ-დან 960 კვტ-მდე+ სიმძლავრის აგრეგატები, რომლებიც იყენებენ CCS1, CCS2 ან MCS კონექტორებს, ხშირად სითხით გაცივებული კაბელებით, რომელთა სიმძლავრე 500 ამპერს ან მეტს შეადგენს, მაღალი დენის ხანგრძლივი მუშაობისთვის. 3.ორმხრივი PCS (ენერგიის გადამყვანი სისტემა)— გარდაქმნის ქსელის ცვლად დენას მუდმივ დენად აკუმულატორისთვის და მხარს უჭერს V2G-თან თავსებად ენერგიის ნაკადს, სადაც რეგულაციები იძლევა ამის საშუალებას. 4.ობიექტის ენერგიის მართვის სისტემა (EMS)— ადგენს დატენვის გრაფიკს, აწესებს მოთხოვნის ლიმიტს და მართავს არბიტრაჟს, პიკური დატვირთვის შემცირებას და მოთხოვნაზე რეაგირებას. 5.ტელემატიკა და OCPP 2.0.1 ბექ-ენდი— აკავშირებს დამტენებს ავტოპარკის დეპოს მართვის პროგრამულ უზრუნველყოფასთან და ოპერატორის ღრუბლოვან პლატფორმასთან.

მორგებული ელემენტი მნიშვნელოვანია, რადგან ტაქსის დეპოს, რეგიონულ სადისტრიბუციო ცენტრს და პორტის დრეიჟის ოპერაციას სრულიად განსხვავებული დატვირთვის მრუდები აქვთ. პორტის ოპერატორს შეიძლება დასჭირდეს მოკლე, ინტენსიური პაუზები გემების ჩამოსვლას შორის; სადისტრიბუციო ცენტრს სჭირდება ღამის განმავლობაში მდგრადი დამუხტვა; სამშენებლო ფლოტს შეიძლება ისარგებლოს [418 კვტ.სთ 240 კვტ მობილური BESS დამტენი სადგურით] (https://www.midapower.com/418kwh-240kw-bess-charging-station-battery-storage-mobile-ev-charger-product/), რომელიც სამუშაო ადგილებს შორის მოძრაობს.

სისტემის ზომის განსაზღვრა: სამუშაო ციკლიდან ბატარეის სიმძლავრემდე

ზომის შერჩევა იწყება მონაცემებით და არა მომწოდებლების კატალოგებით. პროცესს ხუთი ეტაპი აქვს:

1. ტელემეტრიის შეგროვება— სატვირთო მანქანების რეალური მოდელების მარშრუტის მანძილების, მილზე ენერგიის, ცვლის დასრულების დროისა და დამტენის სიმძლავრის პროფილების ჟურნალი. 2.ჩამოსვლის მრუდის აგება— შეადგინეთ რუკა, რამდენ სატვირთო მანქანას სჭირდება ენერგია დღის თითოეულ საათში. კლასტერიზაცია ბრტყელი დატვირთვის მტერია. 3.განსაზღვრეთ გაგზავნის ფანჯარა— საათები, რომლის განმავლობაშიც თითოეულმა სატვირთო მანქანამ უნდა მიაღწიოს დამუხტვის სამიზნე მდგომარეობას (როგორც წესი, პირველი ცვლისთვის 80–100%). 4.პიკური სიმძლავრის გამომუშავება— მაქსიმალური ერთდროული დატენვის სიმძლავრე, რომელიც განსაზღვრავს დამტენის და BESS სიმძლავრის რეიტინგებს. 5.საჭირო ენერგიის გამოთვლა— ყოველდღიური ენერგიის გამტარუნარიანობა, რომელიც ზრდის აკუმულატორის სიმძლავრეს, პლუს 15–20%-იანი საპროექტო ზღვარი დეგრადაციისა და ცივ ამინდში დეგრადაციისთვის.

ქვემოთ მოცემულ ცხრილში მოცემულია სამი გავრცელებული ფლოტის პროფილის ზომის წარმომადგენლობითი შედეგები:

სასარგებლო წესი: BESS-მა დეპოს დღიური ენერგიის 30–50% უნდა დაფაროს, დანარჩენს კი ქსელი მუდმივი სიჩქარით კვებავს. ეს ბალანსი მინიმუმამდე ამცირებს ბატარეის ციკლის ხარჯებს და ამავდროულად მაქსიმალურად ზრდის მოთხოვნა-დატენვის დაზოგვას.

კონტეინერიზებული vs. ინტეგრირებული არქიტექტურები

ფლოტის ობიექტებს შეუძლიათ BESS-ის განთავსება ორი ძირითადი ფორმ-ფაქტორით და ეს არჩევანი მნიშვნელოვნად მოქმედებს ინსტალაციასა და ოპერაციებზე.

ინტეგრირებული BESS დამტენი პილებიგააერთიანეთ აკუმულატორი, დამტენი და მართვის საშუალებები ერთ კორპუსში. [200 კვტ/სთ 120 კვტ სიმძლავრის BESS დამტენი სადგური CCS, NACS და CHAdeMO თავსებადობით] (https://www.midapower.com/ccs-nacs-chademo-200kwh-120kw-bess-charging-station-energy-storage-ev-charger-piles-product/) ამ კომპაქტური, „შეაერთე და იმუშავე“ კლასის კარგი მაგალითია. ინტეგრირებული მოწყობილობები შესაფერისია შეზღუდული სივრცის, დროებითი ადგილებისა და მრავალკონექტორიანი მოქნილობის მქონე საწყობებისთვის და, როგორც წესი, ისინი თვეების ნაცვლად დღეებში იწყებენ მუშაობას.

კონტეინერიზებული BESS სადგურებიგამოყავით აკუმულატორის ბლოკი (ხშირად 500 კვტ.სთ-დან 2 მვტ.სთ-მდე კონტეინერში ან კარადის მასივში) დამტენებისგან. ეს არქიტექტურა დომინირებს დიდ დეპოებში, რადგან ის საშუალებას იძლევა:

• ენერგიის (აკუმულატორის სიმძლავრე) და სიმძლავრის (დამტენების რაოდენობა) დამოუკიდებელი მასშტაბირება,
• მოდულების უფრო მარტივი მოვლა-პატრონობა და ჩანაცვლება,
• ცენტრალიზებული ხანძრის ჩაქრობა და გარემოსდაცვითი კონტროლი,
• კილოვატ-საათზე დაბალი ღირებულება მასშტაბურად.

ქსელით შეზღუდული ადგილებისთვის, [500 კვტ/სთ კონტეინერიზებული BESS დამტენი სადგური](https://www.midapower.com/news/500kwh-containerized-bess-charging-station-for-grid-constrained-areas/) შეიძლება განთავსდეს კომუნალური მომსახურების განახლების პროცესში, რაც ავტოპარკს რამდენიმე თვით ადრე მოქმედ დამტენ კორიდორს მისცემს.

ჭკვიანი კონტროლი: OCPP 2.0.1, ISO 15118 და EMS

მორგებული BESS მხოლოდ მაშინ იძლევა შედეგს, თუ პროგრამული უზრუნველყოფა მას კარგად აწყობს. თანამედროვე ავტოპარკის ჰაბები იყენებენ EMS სისტემას, რომელიც განუწყვეტლივ ოპტიმიზაციას უკეთებს სამ გადაწყვეტილებას: როდის უნდა დატენოს აკუმულატორი, როგორ გადაანაწილოს ენერგია ჩართულ სატვირთო მანქანებს შორის და როდის უნდა განმუხტოს სადგურის პიკური დატვირთვის შესამცირებლად.

სამი სტანდარტი ამ ავტომატიზაციას შესაძლებელს ხდის:

• OCPP 2.0.1— დამტენიდან ბექენდზე გადასვლის პროტოკოლი; მისი ჭკვიანი დატენვისა და მოწყობილობის მართვის ფუნქციები EMS-ს საშუალებას აძლევს, რეალურ დროში დააწესოს სიმძლავრის ლიმიტი თითოეული დამტენისთვის.
• ISO 15118— ავტომობილიდან დამტენამდე კავშირის პროტოკოლი; Plug & Charge ავტომატურად ახდენს ავტომობილების ავთენტიფიკაციას და აცნობებს ავტომობილის აკუმულატორის მდგომარეობისა და დატენვის ლიმიტებს.
• IEC 61851— დატენვის საკომუნიკაციო ბაზისური სტანდარტი, რომელიც განსაზღვრავს სიგნალიზაციას ავტომობილსა და ელექტრომობილურ სისტემებს (EVSE) შორის.

ეს პროტოკოლები ერთად საშუალებას აძლევს დეპოს, პრიორიტეტი მიანიჭოს სატვირთო მანქანებს გამგზავრების დროის მიხედვით, დააწესოს ობიექტზე სიმძლავრის ლიმიტი და მონაწილეობა მიიღოს კომუნალური მომსახურების მოთხოვნაზე რეაგირების პროგრამებში ხელით ჩარევის გარეშე. ავტოპარკის ოპერატორის დისპეტჩერი ხედავს იმავე დამუხტვის პანელს, როგორც ენერგომენეჯერი, რაც ათანხმებს ავტომობილის მზადყოფნას ტარიფების ეკონომიკასთან.

ოპერაციული ეკონომიკა ფლოტის მასშტაბით

BESS-ის მხარდაჭერით სატვირთო მანქანების დამუხტვის ეკონომიკა უმჯობესდება მასშტაბისა და გამოყენების მატებასთან ერთად. მხოლოდ ქსელზე მომუშავე მეგავატიან ობიექტთან შედარებით, BESS კონფიგურაცია, როგორც წესი, უზრუნველყოფს:

• მოთხოვნის შემცირებაობიექტზე არსებული კომუნალური გადასახადების 30–50%-ის ოდენობით, რადგან ყოველთვიური პიკური სიმძლავრე კილოვატებში გასწორებულია;
• დამტენის უფრო მაღალი გამოყენება, რადგან დამტენები ქსელის ლიმიტების შეზღუდვის ნაცვლად, აკუმულატორიდან სრული სიმძლავრით მუშაობენ;
• დისპეტჩერიზაციის საიმედოობა, აკუმულატორი შთანთქავს პირველი ცვლის კლასტერიზაციას, რათა სატვირთო მანქანები დროულად გავიდნენ;
• არასავალდებულო შემოსავალიმოთხოვნაზე რეაგირების მოვლენებიდან და, ლიბერალიზებული ბაზრების შემთხვევაში, ენერგეტიკული არბიტრაჟიდან.

ფლოტის დეპოს BESS-ის ანაზღაურება, როგორც წესი, სამიდან ექვს წლამდე მერყეობს, ადგილობრივი ტარიფებისა და სტიმულების მიხედვით - ეს მნიშვნელოვნად სწრაფია, ვიდრე კომუნალური მომსახურების განახლების ხარჯები უმეტეს იურისდიქციებში, რომლებიც ხშირად აღემატება თავად BESS-ის ფასს და ამავდროულად არ მატებს ოპერაციულ მოქნილობას.

დასკვნა

ელექტრო სატვირთო მანქანების პარკი ელექტროენერგიის გამო ფუჭდება და არა ენერგიის. მორგებული BESS აგვარებს დეპოში ელექტროენერგიის პრობლემას ქსელის სიმძლავრის ბუფერული შემცირებით, მოთხოვნის გასწორებით და სტანდარტული კავშირებიდან მეგავატიანი კლასის დამუხტვის უზრუნველყოფით. სწორი გადაწყვეტა იწყება ფლოტის რეალური სამუშაო ციკლიდან და მასშტაბირდება 200 კვტ/სთ ინტეგრირებული ბლოკიდან 2 მგვტ/სთ კონტეინერიზებულ ჰაბამდე - თითოეული კონფიგურირებულია სატვირთო მანქანების, ცვლებისა და ადგილზე რეალურად მოქმედი ტარიფის გარშემო. ფლოტის ოპერატორებისთვის გადაწყვეტილება აღარ არის ელექტრიფიკაცია, არამედ რამდენად სწრაფად შეიძლება BESS-ით მხარდაჭერილი დეპოს ექსპლუატაციაში გაშვება.

ხშირად დასმული კითხვები

1. რა ზომის BESS დამჭირდება 20 ელექტრო სატვირთო მანქანისგან შემდგარი პარკისთვის?20 საშუალო დატვირთვის სატვირთო მანქანისგან შემდგარი რეგიონული მიწოდების ფლოტი, როგორც წესი, საჭიროებს 400–500 კვტ/სთ სიმძლავრის საცავს, რომელიც მხარდაჭერილია ქსელის 400–500 კვა სიმძლავრით, ღამის დატენვისა და 8-საათიანი დატენვის ფანჯრის გათვალისწინებით. ზუსტი მაჩვენებელი დამოკიდებულია მარშრუტის ენერგიაზე, ცვლის კლასტერიზაციასა და დამტენის სიმძლავრეზე.

2. შეუძლია BESS-ს ნამდვილად მხარი დაუჭიროს მეგავატიანი კლასის სატვირთო მანქანების დამუხტვას?დიახ. 2 მგვტ/სთ სიმძლავრის BESS-ს 960 კვტ+ სიმძლავრის დამტენებთან ერთად შეუძლია მეგავატიანი სიმძლავრის აფეთქებების მიწოდება ზედიზედ სესიებისთვის, რადგან აკუმულატორი უფრო სწრაფად იტენება, ვიდრე ქსელთან კავშირი ახდენს მის დატენვას და შემდეგ კლასტერებს შორის სტაბილური სიჩქარით ივსება.

3. რამდენი ხანი სჭირდება BESS-ის დამუხტვის წერტილის ფლოტის ექსპლუატაციაში გაშვებას?ინტეგრირებული BESS დამტენი პილების ექსპლუატაციაში გაშვება რამდენიმე დღეშია შესაძლებელი; კონტეინერიზებული ჰაბების მშენებლობას, როგორც წესი, ოთხიდან რვა კვირამდე სჭირდება, მათ შორის, სამშენებლო სამუშაოები და ქსელთან დაკავშირების სამუშაოები. ორივე მათგანი გაცილებით სწრაფია, ვიდრე ტრანსფორმატორის განახლება, რომელსაც შეიძლება 12-24 თვე დასჭირდეს.

4. რა კონექტორებს იყენებენ ფლოტის BESS დამტენები სატვირთო მანქანებისთვის?CCS1 (ჩრდილოეთ ამერიკა), CCS2 (ევროპა და აზია-წყნარი ოკეანის დიდი ნაწილი) და MCS (მეგავატიანი დამუხტვის სტანდარტი) მძიმე ტვირთამწეობის დომინანტური ვარიანტებია; NACS და CHAdeMO მოიცავს კონკრეტული სატრანსპორტო საშუალებებისა და რეგიონული შემთხვევების შემთხვევებს. მრავალშეერთებელი სადგურები ხშირია შერეულ დეპოებში.

5. BESS დეპოს მნიშვნელოვან ოპერაციულ სირთულეს უმატებს?არა, როდესაც EMS სწორად არის კონფიგურირებული. OCPP 2.0.1 და ISO 15118 საშუალებას იძლევა ავტომატურ დაგეგმვაში, სიმძლავრის შეზღუდვასა და ანგარიშგებაში, ამიტომ BESS მუშაობს როგორც მოწყობილობა და არა როგორც მეორე კომუნალური პროგრამა.

6. რა არის BESS-ის ფლოტის დეპოს ტიპური ანაზღაურების პერიოდი?სამიდან ექვს წლამდე პერიოდი ტიპიურია, რაც განპირობებულია მოთხოვნის საფასურის დაზოგვით, ქსელის განახლების შემცირებული ხარჯებით, დამტენების გამოყენების ზრდით და ადგილობრივი სტიმულებით. ადგილები, რომლებიც სადამსჯელო მოთხოვნის ტარიფებს აწესებენ, ყველაზე სწრაფად ანაზღაურებენ.

7. შეუძლია თუ არა იგივე BESS-ს ხელი შეუწყოს ფლოტის მომავალ ზრდას?დიახ, თუ არქიტექტურა მოდულურია. კონტეინერიზებული და კარადებზე დაფუძნებული სისტემები საშუალებას იძლევა აკუმულატორების ბლოკებისა და დამტენების თანდათანობით დამატების, ამიტომ ობიექტი მასშტაბირდება ავტოპარკთან ერთად ძირითადი ინსტალაციის შეცვლის გარეშე.