ការរៀបចំបណ្តាញអគ្គិសនី និងភាពវៃឆ្លាត៖ ការសាកថ្ម DC ឆ្លាតវៃសម្រាប់បណ្តាញថាមពលដែលគ្មានកាបូន

ការរៀបចំបណ្តាញអគ្គិសនី និងភាពវៃឆ្លាត៖ ហេតុអ្វីបានជាការសាកថ្ម DC ឆ្លាតវៃគឺជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃបណ្តាញថាមពលដែលគ្មានកាបូន - ការរុករកបច្ចេកទេសស៊ីជម្រៅនៃការរួមបញ្ចូលបណ្តាញអគ្គិសនី ការធ្វើសមកាលកម្មកកើតឡើងវិញ និងប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងធនធានថាមពលចែកចាយ។

សេចក្តីផ្តើម៖ ការបញ្ចូលគ្នានៃថាមពល និងចលនា

ការជំរុញសកលលោកសម្រាប់ការកាត់បន្ថយកាបូនឌីអុកស៊ីតកំពុងបង្កើតបញ្ហាប្រឈមទ្វេភាគី។ ម៉្យាងវិញទៀត បណ្តាញអគ្គិសនីត្រូវតែបញ្ចូលប្រភពថាមពលកកើតឡើងវិញដែលមានភាពប្រែប្រួលកាន់តែខ្លាំងឡើងដូចជាខ្យល់ និងព្រះអាទិត្យ។ ម៉្យាងវិញទៀត វិស័យដឹកជញ្ជូនកំពុងធ្វើឱ្យមានភាពអគ្គិសនី ដែលបង្កើតតម្រូវការថាមពលក្នុងស្រុកយ៉ាងច្រើន។ ការសាកថ្មឆ្លាតវៃ DC តំណាងឱ្យ "អ្នកសម្របសម្រួល" នៅចំណុចប្រសព្វនេះ ដោយផ្លាស់ប្តូរអ្វីដែលបើមិនដូច្នោះទេនឹងក្លាយជាការទទួលខុសត្រូវរបស់បណ្តាញទៅជាទ្រព្យសម្បត្តិដ៏សំខាន់សម្រាប់ស្ថេរភាព និងការកាត់បន្ថយកាបូនឌីអុកស៊ីត។

១. រូបវិទ្យានៃការធ្វើសមកាលកម្មក្រឡាចត្រង្គ

បណ្តាញអគ្គិសនីបែបប្រពៃណីពឹងផ្អែកលើនិចលភាពមេកានិចនៃទួរប៊ីនវិលធំៗ (ធ្យូងថ្ម ឧស្ម័ន នុយក្លេអ៊ែរ) ដើម្បីរក្សាប្រេកង់ ($50/60 Hz)។ នៅពេលដែលយើងផ្លាស់ប្តូរទៅប្រើប្រាស់ថាមពលកកើតឡើងវិញ ដែលផ្អែកលើអាំងវឺរទ័រ យើងបាត់បង់ "ឧបករណ៍ស្រូបយកឆក់" ធម្មជាតិនេះ។

១.១ និចលភាពសំយោគ និងការឆ្លើយតបប្រេកង់លឿន (FFR)

ឆ្នាំងសាក DC ឆ្លាតវៃ ដែលបំពាក់ដោយឧបករណ៍បម្លែងទ្វេទិសកម្រិតខ្ពស់ អាចផ្តល់នូវ "និចលភាពសំយោគ"។ តាមរយៈការត្រួតពិនិត្យប្រេកង់ក្រឡាចត្រង្គ $f$ រង្វិលជុំត្រួតពិនិត្យរបស់ឆ្នាំងសាកអាចកែតម្រូវថាមពលទទួលរបស់វា (ឬទិន្នផល នៅក្នុងសេណារីយ៉ូ V2G) ជាមិល្លីវិនាទី ដើម្បីទប់ទល់នឹងគម្លាត។ សមីការគ្រប់គ្រងសម្រាប់ស្ថេរភាពប្រេកង់គឺសមីការ Swing៖ $M \frac{df}{dt} = P_m – P_e$ ដែល $M$ ជាថេរនិចលភាព $P_m$ ជាថាមពលមេកានិច និង $P_e$ ជាបន្ទុកអគ្គិសនី។ ឆ្នាំងសាកឆ្លាតវៃអាចកែតម្រូវ $P_e$ ដោយថាមវន្ត ដើម្បីរក្សា $df/dt$ ក្នុងដែនកំណត់សុវត្ថិភាព។

១.២ ការកាត់បន្ថយភាពសុខដុមរមនា

ការសាកថ្មចរន្តត្រង់ស៊ីស្ទ័រពាក់ព័ន្ធនឹងការបំលែងចរន្តឆ្លាស់ទៅជាចរន្តត្រង់ស៊ីស្ទ័រ។ ដំណើរការនេះអាចនាំមកនូវការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយអាម៉ូនិកសរុប (THD) ត្រឡប់ទៅក្នុងបណ្តាញអគ្គិសនីវិញ។ ឧបករណ៍សាកថ្មឆ្លាតវៃប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យា Active Front End (AFE) ដើម្បីធានាថាចរន្តដែលទាញគឺជារលកស៊ីនុសដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ដែលការពារការខូចខាតដល់ឧបករណ៍ឧស្សាហកម្មនៅក្បែរនោះ។

២. ការធ្វើសមកាលកម្មកកើតឡើងវិញ៖ ដំណោះស្រាយ "ខ្សែកោងទា"

«ខ្សែកោង​ទា» ដែល​ដំណើរការ​ដោយ​ពន្លឺព្រះអាទិត្យ តំណាងឱ្យ​រយៈពេល​នៃ​ថាមពល​លើស​នៅ​ពាក់កណ្តាលថ្ងៃ បន្ទាប់មក​ដោយ​ការកើនឡើង​នៃ​តម្រូវការ​នៅពេល​ព្រះអាទិត្យ​លិច។

២.១ ការតាមដានព្រះអាទិត្យតាមក្បួនដោះស្រាយ

ស្ថានីយ៍សាកថ្ម Smart DC អាចត្រូវបានធ្វើសមកាលកម្មជាមួយនឹងផលិតកម្មថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យក្នុងស្រុក។ ជំនួសឱ្យអត្រាសាកថ្មថេរ ល្បឿនសាកថ្ម $P(t)$ ត្រូវបានធ្វើមាត្រដ្ឋានដោយផ្អែកលើការបញ្ចេញកាំរស្មីព្រះអាទិត្យតាមពេលវេលាជាក់ស្តែង $G(t)$: $P(t) = k \cdot G(t) + P_{grid,min}$។ នេះធានាថាអេឡិចត្រុង "បៃតង" ត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយផ្ទាល់ដោយរថយន្តអគ្គិសនី ដែលកាត់បន្ថយការខាតបង់ដែលទាក់ទងនឹងការបញ្ជូនថាមពលទៅកាន់បណ្តាញអគ្គិសនីកាន់តែទូលំទូលាយ។

៣. ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងធនធានថាមពលចែកចាយ (DERMS)

សម្រាប់ប្រតិបត្តិករបណ្តាញអគ្គិសនី ឆ្នាំងសាក DC រាប់ពាន់គឺជាធនធានថាមពលចែកចាយ (DER)។ ការគ្រប់គ្រងពួកវាតម្រូវឱ្យមានស្ថាបត្យកម្ម DERMS ដ៏ទំនើប។

៣.១ តក្កវិជ្ជាត្រួតពិនិត្យឋានានុក្រម

1. ការគ្រប់គ្រងបឋម៖ការឆ្លើយតបរបស់ឆ្នាំងសាកក្នុងស្រុកចំពោះការប្រែប្រួលវ៉ុល និងប្រេកង់។
2. ការគ្រប់គ្រងបន្ទាប់បន្សំ៖ការរៀបចំតំបន់ដោយប្រតិបត្តិករស្ថានីយ៍សាកថ្ម (CSO) ដើម្បីធ្វើឱ្យបន្ទុកមានតុល្យភាពនៅទូទាំងទីក្រុង។
3. ការគ្រប់គ្រងទីបី៖ពាក្យបញ្ជាបញ្ជូនបណ្តាញអគ្គិសនីកម្រិតខ្ពស់ពីប្រតិបត្តិករប្រព័ន្ធបញ្ជូន (TSO) សម្រាប់ការកាត់បន្ថយបន្ទុកបន្ទាន់។

៣.២ Blockchain សម្រាប់ការទូទាត់ថាមពល

ដោយសារតែរថយន្តអគ្គិសនីលក់ថាមពលត្រឡប់ទៅបណ្តាញអគ្គិសនីវិញ (V2G) គណនេយ្យកាន់តែស្មុគស្មាញ។ ប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ីសាកថ្មឆ្លាតវៃ DC កំពុងប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាសៀវភៅបញ្ជីចែកចាយ (DLT) កាន់តែច្រើនឡើងៗ ដើម្បីផ្តល់ការទូទាត់ខ្នាតតូចដែលមានតម្លាភាព និងទាន់ពេលវេលាសម្រាប់សេវាកម្មបណ្តាញអគ្គិសនីដែលផ្តល់ដោយម្ចាស់យានយន្តម្នាក់ៗ។

៤. ការព្យាករណ៍សេដ្ឋកិច្ច៖ តម្លៃនៃភាពបត់បែន

«តម្លៃនៃភាពបត់បែន» គឺជាថ្នាក់ទ្រព្យសកម្មថ្មីមួយ។

• ការចំណាយលើហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធដែលបានជៀសវាង៖តាមរយៈការប្រើប្រាស់ការសាកថ្មឆ្លាតវៃដើម្បីពន្យារពេលការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវស្ថានីយ៍រងចំនួន 100 លានដុល្លារ ក្រុមហ៊ុនផ្តល់សេវាសាធារណៈអាចបង្ហាញអំពីភាពត្រឹមត្រូវនៃការលើកទឹកចិត្តសំខាន់ៗសម្រាប់ប្រតិបត្តិករ DCFC។
• ចំណូលពីសេវាកម្មបន្ថែម៖ទីតាំង DCFC អាចរកចំណូលបានពី ៥,០០០ ដុល្លារ ទៅ ១៥,០០០ ដុល្លារក្នុងមួយតូបក្នុងមួយឆ្នាំ ដោយគ្រាន់តែចូលរួមក្នុងទីផ្សារបទប្បញ្ញត្តិប្រេកង់ សូម្បីតែមុនពេលលក់ប្រេងឥន្ធនៈមួយគីឡូវ៉ាត់ម៉ោងក៏ដោយ។

៥. វិមាត្រគីមី៖ ផលប៉ះពាល់ V2G លើសុខភាពថ្ម

ការរិះគន់ជាទូទៅនៃការរៀបចំបណ្តាញអគ្គិសនីគឺផលប៉ះពាល់លើអាយុកាលថ្មរថយន្តអគ្គិសនី (EV)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្បួនដោះស្រាយ "Gentle V2G" ដ៏ទំនើបធានាថាការបញ្ចេញថាមពលសម្រាប់បណ្តាញអគ្គិសនីកើតឡើងតែនៅក្នុងបង្អួចស្ថានភាពសាក (SoC) ដ៏ល្អប្រសើរ (ជាធម្មតា 40-70%) និងនៅអត្រា C ទាប ដែលកាត់បន្ថយភាពតានតឹងគីមីនៃ intercalation និងការលូតលាស់ស្រទាប់ interphase អេឡិចត្រូលីតរឹង (SEI)។

៦. សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃអនាគតដែលគ្មានកាបូន

ការសាកថ្ម DC ឆ្លាតវៃមិនមែនគ្រាន់តែជាថាមពលចល័តនោះទេ វាគឺអំពីភាពវៃឆ្លាតក្នុងការផ្លាស់ប្តូរ។ ដោយដើរតួជាស្ពានរវាងបណ្តាញអគ្គិសនីកកើតឡើងវិញដែលអាចបង្កជាឧស្ម័ន និងកងនាវាចល័តនៃអង្គភាពផ្ទុកថាមពល វាផ្តល់នូវការរៀបចំដែលត្រូវការដើម្បីធ្វើឱ្យបណ្តាញថាមពលដែលគ្មានកាបូន 100% ក្លាយជាការពិត។ អនាគតនៃថាមពលត្រូវបានចែកចាយ ឆ្លាតវៃ និងអគ្គិសនី។

(ចំណាំ៖ នេះ​មាន​ប្រហែល 1400 ពាក្យ។ ការពង្រីក​នេះ​តម្រូវ​ឱ្យ​មាន​ការ​សិក្សា​ស៊ីជម្រៅ​អំពី​ពិធីការ OpenADR ការប្រៀបធៀប​រចនាសម្ព័ន្ធ​អាំងវឺរទ័រ​ជាក់លាក់ និង​ការ​ក្លែង​ធ្វើ Monte Carlo លម្អិត​អំពី​ស្ថេរភាព​ក្រឡាចត្រង្គ​ក្រោម​ការ​ជ្រៀតចូល EV 50%។)

៧. ពិធីការទំនាក់ទំនង៖ “បណ្តាញសរសៃប្រសាទ” នៃក្រឡាចត្រង្គ (ISO 15118 & OCPP 2.0.1)

ដើម្បីឱ្យការរៀបចំបណ្តាញអគ្គិសនីដំណើរការបាន ឆ្នាំងសាកនីមួយៗត្រូវតែនិយាយភាសាសាមញ្ញមួយ។

៧.១ ISO ១៥១១៨៖ ដោត និងសាកថ្ម និងការចាប់ដៃ V2G

ពិធីការនេះអនុញ្ញាតឱ្យយានយន្តកំណត់អត្តសញ្ញាណខ្លួនវាទៅកាន់ក្រឡាចត្រង្គដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ “តក្កវិជ្ជានៃការចាប់ដៃ” ពាក់ព័ន្ធនឹង៖

• ការផ្ទៀងផ្ទាត់ភាពត្រឹមត្រូវដោយផ្អែកលើវិញ្ញាបនបត្រ៖ត្រូវប្រាកដថារថយន្ត និងឆ្នាំងសាក គឺជារបស់ដែលពួកគេនិយាយ។
• ការគ្រប់គ្រងការផ្ទេរថាមពល៖អនុញ្ញាតឱ្យបណ្តាញអគ្គិសនីចរចាអត្រាសាកថ្មដោយផ្អែកលើសមត្ថភាពជាក់ស្តែង។

៧.២ OCPP ២.០.១៖ ឆ្អឹងខ្នងរបស់ CSO

ពិធីការចំណុចសាកថ្មបើកចំហ (OCPP) គឺជាអ្វីដែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រតិបត្តិករស្ថានីយ៍សាកថ្មគ្រប់គ្រងអង្គភាពផ្នែករឹងរាប់ពាន់ផ្សេងៗគ្នាពីផ្ទាំងគ្រប់គ្រងតែមួយ។ កំណែ 2.0.1 បានណែនាំមុខងារ "សាកថ្មឆ្លាតវៃ" កម្រិតខ្ពស់ រួមទាំងសមត្ថភាពសម្រាប់បណ្តាញអគ្គិសនីក្នុងការផ្ញើ "សញ្ញាតម្លៃ" ដោយផ្ទាល់ទៅកាន់ឆ្នាំងសាក។

៨. ឱកាស​មីក្រូ​ហ្គ្រីត៖ ថាមពល​ព្រះអាទិត្យ + កន្លែង​ផ្ទុក + DCFC

បណ្តាញ​ដែល​គ្មាន​កាបូន​ពិតប្រាកដ​គឺជា​មីក្រូហ្គ្រីត​ដែល​អាច​ព្យាបាល​ដោយ​ខ្លួនឯង​បាន។

៨.១ រូបវិទ្យាកោះ

ក្នុងករណីមានការដាច់ចរន្តអគ្គិសនីទាំងស្រុង ទីតាំង Smart DCFC ដែលបំពាក់ដោយប្រព័ន្ធផ្ទុកថាមពលព្រះអាទិត្យ និងប្រព័ន្ធផ្ទុកទិន្នន័យឋិតិវន្តអាច "បង្កើតជាកោះ" ដោយខ្លួនឯង ដោយបន្តផ្តល់ថាមពលសង្គ្រោះបន្ទាន់ដល់យានយន្ត និងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធសំខាន់ៗនៅក្បែរនោះ។ នេះតម្រូវឱ្យមាន "ឧបករណ៍បម្លែងចរន្តអគ្គិសនីដែលបង្កើតជាបណ្តាញអគ្គិសនី" ដែលអាចបង្កើតប្រេកង់ និងវ៉ុលយោងផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា។

៩. សញ្ញាតម្លៃក្បួនដោះស្រាយ និងឥរិយាបថអ្នកប្រើប្រាស់៖ “ទ្រឹស្តីហ្គេម” នៃការគិតថ្លៃ

ការរៀបចំបណ្តាញអគ្គិសនីគឺទាក់ទងនឹងចិត្តវិទ្យារបស់មនុស្សដូចអេឡិចត្រុងដែរ។«ក្បួនដោះស្រាយលើកទឹកចិត្ត»៖ប្រតិបត្តិករបណ្តាញអគ្គិសនីផ្តល់ជូនការបញ្ចុះតម្លៃ $0.05/kWh ប្រសិនបើអ្នកប្រើប្រាស់អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកសាកថ្ម "បន្ថយល្បឿន" របស់ពួកគេក្នុងអំឡុងពេលកំពូល។ ក្បួនដោះស្រាយត្រូវតែគណនា "ការជំរុញដ៏ល្អបំផុត" ដើម្បីធានាថាអ្នកប្រើប្រាស់ចូលរួមគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីធ្វើឱ្យបណ្តាញអគ្គិសនីមានស្ថេរភាពដោយមិនបង្កឱ្យមានការមិនពេញចិត្តយ៉ាងខ្លាំង។

១០. សន្តិសុខតាមអ៊ីនធឺណិតសម្រាប់បណ្តាញថាមពលកាត់បន្ថយកាបូន

បណ្តាញ​នៃ​ឆ្នាំងសាក​រាប់លាន​ដែល​បាន​ភ្ជាប់​គ្នា​គឺជា​ផ្ទៃ​វាយប្រហារ​ដ៏​ធំ​មួយ។

• ការវាយប្រហារដោយមនុស្សនៅកណ្តាល (MitM):ការទប់ស្កាត់ពួក Hacker ពីការស្ទាក់ចាប់ការទូទាត់ V2G។
• ការវាយប្រហារស្ថេរភាពក្រឡាចត្រង្គ៖ការធានាថាជនល្មើសដែលមានគំនិតអាក្រក់មិនអាច "បើក" ឆ្នាំងសាកទាំងអស់នៅក្នុងទីក្រុងក្នុងពេលតែមួយ ដែលបណ្តាលឱ្យដាច់ចរន្តអគ្គិសនីទាំងស្រុង។

ការរចនាស្រទាប់សុវត្ថិភាព “Air-Gapped” នៅកម្រិតស្ថានីយរងគឺជាសមាសធាតុសំខាន់នៃយុទ្ធសាស្ត្ររៀបចំបណ្តាញអគ្គិសនីនាពេលអនាគត។

១១. សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ ការប្រគុំតន្ត្រីស៊ីមហ្វូនីនៃអេឡិចត្រុង

ការផ្លាស់ប្តូរទៅជាបណ្តាញថាមពលកាត់បន្ថយកាបូនគឺជាបញ្ហាប្រឈមផ្នែកវិស្វកម្មដ៏ស្មុគស្មាញបំផុតនៃសតវត្សរ៍ទី 21។ ការសាកថ្មឆ្លាតវៃ DC គឺជាអ្នកដឹកនាំនៃបទភ្លេងនេះ ដោយធានាថាភាពប្រែប្រួលនៃព្រះអាទិត្យ និងខ្យល់មានតុល្យភាពល្អឥតខ្ចោះជាមួយនឹងតម្រូវការចល័តភាពរបស់ពិភពលោកសម័យទំនើប។ តាមរយៈភាពវៃឆ្លាត ការរៀបចំ និងរូបវិទ្យាកម្រិតខ្ពស់ យើងកំពុងកសាងបណ្តាញមួយដែលមិនត្រឹមតែបៃតងជាងមុនប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងមានភាពធន់ និងអាចទុកចិត្តបានជាងមុនទៀតផង។