Дэлхийн цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэлтийн саад бэрхшээлийг даван туулах нь: Цахилгаан сүлжээний хүчин чадал, бодлого, автопаркийн цахилгаанжуулалт

Дэлхийн цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэх дэд бүтцийн олон хэмжээст саад бэрхшээлийг даван туулах нь: Сүлжээний хүчин чадал, зохицуулалтын зөвшөөрөл, харилцан ажиллах чадвар, хүнд даацын тээврийн хэрэгслийн цахилгаанжуулалт, санхүүгийн эрсдэлийг бууруулах, дижитал хөрөнгийн оновчлолын стратегийн цогц техникийн шинжилгээ

Оршил: Цахилгаанжуулалтын эрин үеийн дэд бүтцийн зөрүү

Цахилгаан тээврийн хэрэгсэл (EV)-д дэлхий даяар шилжих нь таамаглалын ирээдүй биш, харин өнөөгийн үйлдвэрлэлийн зайлшгүй шаардлага болсон. Автомашины аварга компаниуд дотоод шаталтын хөдөлгүүрээс (ICE) холдож, улс орнууд нүүрстөрөгчийн ялгарлыг бууруулах эрчимтэй зорилтуудыг хуульчилж байгаа тул анхаарлын төвд тээврийн хэрэгслүүдээс тэдгээрийг тэтгэдэг дэд бүтэц рүү шилжсэн. Батерейны технологи болон тээврийн хэрэгслийн төрөлд эрс сайжирсан ч цэнэглэгч дэд бүтцийг байршуулах нь олноор нэвтрүүлэхэд тулгарч буй гол саад бэрхшээл хэвээр байна. Энэ бэрхшээл нь зөвхөн газарт залгуур суурилуулахад биш, харин нарийн төвөгтэй, олон салбарыг хамарсан инженерчлэл, нийгэм-эдийн засгийн таавар юм.

Сорилтын цар хүрээг ойлгохын тулд төлөвлөсөн эрэлтийг харах хэрэгтэй. 2040 он гэхэд хэдэн зуун сая цахилгаан тээврийн хэрэгсэл замд гарах бөгөөд өнөөдрийнхөөс хамаагүй том цэнэглэх сүлжээ шаардлагатай болно гэж тооцоолж байна. Энэхүү сүлжээ нь найдвартай, хүртээмжтэй, хурдан байх ёстой. Гэсэн хэдий ч хөгжүүлэгчид олон саад бэрхшээлтэй тулгарч байна: орон нутгийн өндөр хүчин чадлын оргилд зориулагдаагүй хуучирсан цахилгаан сүлжээ, хуучирсан бүсчлэлийн хууль, програм хангамжийн протоколын хуваагдмал байдал, хүнд даацын арилжааны ачааны машины аймшигтай техникийн шаардлага.

Энэхүү нийтлэлд эдгээр бэрхшээлийг гүнзгийрүүлэн авч үзэх бөгөөд цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэх станцуудыг саадгүй нэвтрүүлэхэд саад болж буй саад бэрхшээлүүдийн техникийн болон стратегийн шинжилгээг санал болгож байна. Бид цахилгаан сүлжээний шинэчлэлийн нарийн төвөгтэй байдал, газар ашиглалтын хууль эрх зүйн нарийн төвөгтэй байдал, дижитал хөрөнгийн менежментийн хэрэгцээ, санхүүжилтийн зөрүүг арилгахад шаардлагатай санхүүгийн бүтцийг судлах болно. Зөвхөн эдгээр системийн асуудлуудыг шийдвэрлэснээр бид цахилгаан хувьсгал цэнэглэх боомт дээр зогсохгүй байхыг баталгаажуулж чадна.

Бүлэг 1: Цахилгаан сүлжээний хүчин чадлын оньсого: Орчин үеийн цахилгаан түгээлтийн сүлжээг зохион бүтээх

Цахилгаан тээврийн хэрэгслийг цэнэглэхэд тулгарч буй хамгийн үндсэн бэрхшээл бол цахилгаан сүлжээний физик хязгаарлалт юм. Цахилгаан тээврийн хэрэгслийг цэнэглэх нь гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслийг залгахтай адил биш; энэ нь хорооллын цахилгааны ачаалалд шинэ байшин нэмэхтэй илүү төстэй юм. Нэг газарт олон өндөр хурдны тогтмол гүйдлийн хурдан цэнэглэгч (DCFC) суурилуулсан үед цахилгааны хэрэгцээ нь жижиг үйлдвэрийнхтэй тэнцүү байж болно.

Оргил ачаалал ба орон нутгийн стрессийн асуудал

Ихэнх түгээлтийн сүлжээг түүхэн хэрэглээний хэв маягт үндэслэн бүтээсэн бөгөөд эдгээр нь ихэвчлэн урьдчилан таамаглах боломжтой бөгөөд тогтвортой байдаг. Гэсэн хэдий ч цахилгаан тээврийн хэрэгслийг цэнэглэх нь маш их хувьсах чадвартай, эрчимтэй оргил ачааллыг бий болгодог. Хэрэв цэнэглэгчдийн бөөгнөрөл нэгэн зэрэг идэвхжвэл - жишээлбэл, баярын амралтын өдрүүдэд хурдны замын амралтын зогсоол дээр - орон нутгийн трансформатор болон түгээлтийн шугамууд дулааны хязгаараасаа хэтэрч болзошгүй. Энэ нь хүчдэлийн тогтворгүй байдал, тоног төхөөрөмжийн элэгдэл, онцгой тохиолдолд орон нутгийн цахилгаан тасалдалд хүргэдэг.

Нийтийн аж ахуйн компаниуд одоо "сүүлийн миль" түгээлтийн талаар дахин бодохоос өөр аргагүй болж байна. Трансформатор болон дэд станцуудыг шинэчлэх нь хөрөнгө оруулалт их шаарддаг бөгөөд цаг хугацаа их шаарддаг үйл явц юм. Олон улс оронд шинэ өндөр хүчдэлийн трансформаторын бэлэн хугацаа 18 сараас хэтэрч болно. Цэнэглэх төв байрлуулахыг хүсч буй хөгжүүлэгчийн хувьд энэ саатал нь төслийн төгсгөлд хүргэж болзошгүй юм.

Эрэлтийн хариу арга хэмжээ болон ухаалаг цэнэглэх шийдлүүд

Цахилгаан сүлжээний ачааллыг физик шинэчлэлтгүйгээр бууруулахын тулд салбар нь "Ухаалаг цэнэглэлт" болон эрэлтийн талын менежмент (DSM)-ийг эрэлхийлж байна. Цахилгаан сүлжээний эрэлт өндөр байгаа үед цэнэглэх хурдыг багасгахын тулд програм хангамж ашигласнаар цахилгаан эрчим хүчний компаниуд ачааллыг тэнцвэржүүлж чадна. Гэсэн хэдий ч энэ нь сүлжээний оператор, цэнэглэх станц болон тээврийн хэрэгслийн хооронд тодорхой түвшний харилцаа холбоо шаарддаг бөгөөд энэ нь одоогоор өөр өөр бүс нутагт тогтворгүй байна.

Тээврийн хэрэгслээс сүлжээнд (V2G) нэгтгэх

Хамгийн ирээдүйтэй боловч техникийн хувьд бэрхшээлтэй шийдлүүдийн нэг бол V2G юм. Хэрэв цахилгаан тээврийн хэрэгсэл оргил ачааллын үед сүлжээнд эрчим хүч буцааж нийлүүлж чадвал өр төлбөрөөс (эрэлтийн эх үүсвэр) хөрөнгө (тархсан эрчим хүчний нөөц) болж хувирдаг. Гэсэн хэдий ч V2G нь хоёр чиглэлтэй цэнэглэгч, тээврийн хэрэгслийн доторх тусгай батерейны удирдлагын систем, эзэмшигчдэд хадгалсан эрчим хүчнийхээ нөхөн төлбөрийг олгодог зохицуулалтын хүрээг шаарддаг. Техникийн саад бэрхшээлүүд нь батерейны мөчлөгийн доройтлыг удирдах, сүлжээний синхрончлолыг хангахтай холбоотой бөгөөд энэ нь цэнэглэх тоног төхөөрөмжийн ашиглалтад илүү төвөгтэй байдлыг нэмж өгдөг.

2-р бүлэг: Газар эзэмших болон зохицуулалтын саад бэрхшээлийн төөрдөг байшин: Байршуулалтад тулгарч буй бодлогын саад бэрхшээлүүд

Цахилгаан сүлжээ хүчин чадалтай байсан ч цэнэглэгч байрлуулах газар олох нь өөрөө хүнд сорилт юм. Газар эзэмших болон дараагийн зөвшөөрөл олгох үйл явц нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн дэд бүтэцтэй холбоотой "зөөлөн зардлын" нэлээд хэсгийг бүрдүүлдэг.

Үл хөдлөх хөрөнгийн саад тотгор

Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэх станцууд нь томоохон хурдны замын ойролцоо, хотын төвүүд эсвэл жижиглэн худалдааны төвүүдэд стратегийн байршил шаарддаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр нь ихэвчлэн хамгийн үнэтэй бөгөөд маргаантай үл хөдлөх хөрөнгө байдаг. ROI-д эргэлзэж байгаа эсвэл уламжлалт үйлчлүүлэгчдийнхээ зогсоолын зайг алдахаас айдаг үл хөдлөх хөрөнгийн эзэдтэй урт хугацааны түрээсийн гэрээ байгуулах нь удаан үйл явц юм.

Олон айлын орон сууцны (MUD) хувьд бэрхшээл бүр ч их байна. Хуучин орон сууцны барилгуудыг цэнэглэх станцаар шинэчлэхэд байшин өмчлөгчдийн холбооны (HOA) дүрэм журам, барилгын цахилгааны хүчин чадлын хязгаарлалт, оршин суугчдын хооронд зардлыг тэгш хуваарилах зэрэг орно.

Зөвшөөрөл олгох болон бүсчлэлийн хуваагдал

Олон оронд цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэлтэд зориулсан стандартчилагдсан үндэсний зөвшөөрөл байдаггүй. Хөгжүүлэгч нь орон нутгийн хотын кодын багцыг дагаж мөрдөх ёстой бөгөөд тус бүр нь саад бэрхшээл, тэмдэг тэмдэглэгээ, гэрэлтүүлэг, Хөгжлийн бэрхшээлтэй Америкчуудын тухай хууль (ADA)-ийн шаардлагыг хангасан байх ёстой. Нэг хотод хоёр долоо хоног шаардагдах зөвшөөрөл нь хөрш зэргэлдээх харьяалалд зургаан сар шаардагдаж магадгүй юм.

Бүсчлэлийн хууль нь технологитой хөл нийлүүлж чаддаггүй. Цэнэглэх станц нь "нийтийн үйлчилгээ", "шатахуун түгээх станц" эсвэл "жижиглэнгийн тохижилт" мөн үү? Төлөвлөлтийн комиссууд шинэ дэд бүтцийг ангилах гэж тэмцэж байгаа тул энэхүү тодорхойгүй байдал нь хүнд суртлын сааталд хүргэдэг. Эдгээр үйл явцыг "Зөвшөөрлийн хялбаршуулсан тухай хууль"-аар дамжуулан оновчтой болгох нь чухал боловч орон нутгийн түвшинд хэрэгжилт удааширсаар байна.

Бүлэг 3: Харилцан үйлчлэх чадварын хямрал: Харилцаа холбооны протокол ба төлбөрийн экосистемийг стандартчилах нь

Эцсийн хэрэглэгчийн хувьд цэнэглэх туршлага нь хий шахахтай адил энгийн байх ёстой. Харамсалтай нь салбарын өнөөгийн байдал нь өмчийн аппликейшн, өөр өөр төрлийн залгуур, нийцгүй холбооны протоколуудын тархай бутархай замбараагүй байдал юм.

Залгууруудын тулаан: CCS болон NACS-ийн эсрэг CHAdeMO

Олон жилийн турш энэ салбар өөр өөр физик холбогчдод хуваагдсан байв. Өмнө нь Теслагийн өмчийн залгуур байсан Хойд Америкийн Цэнэглэх Стандарт (NACS) саяхан АНУ-д ноёрхож эхэлсэн бол бусад бүс нутгууд CCS1, CCS2, эсвэл GB/T-г ашигласаар байна. Дэлхийн физик стандартын энэхүү дутагдал нь үйлдвэрлэгчдийг бүс нутгийн хувилбаруудыг үйлдвэрлэхэд хүргэж, эрт үеийн хэрэглэгчид хуучирсан техник хангамжтай үлдэхэд хүргэж байна.

Харилцаа холбооны протоколууд: OCPP болон ISO 15118

Физик залгуураас гадна станц болон машины хоорондох програм хангамжийн харилцаа холбоо чухал юм. Нээлттэй цэнэглэх цэгийн протокол (OCPP) нь станцаас арын хэсэг хүртэлх харилцаа холбооны стандарт болж гарч ирсэн боловч өөр өөр хувилбарууд (1.6 ба 2.0.1) нь өөр өөр түвшний функцийг санал болгодог тул интеграцийн толгой өвдөхөд хүргэдэг.

ISO 15118 нь тээврийн хэрэгслийг өөрийгөө таних, залгахад төлбөрийг автоматаар зөвшөөрөх боломжийг олгодог "Залгаад цэнэглэх" стандарт юм. Үүнийг хэрэгжүүлэхийн тулд аюулгүй байдлыг хангахын тулд цогц нийтийн түлхүүрийн дэд бүтэц (PKI) шаардлагатай. Одоо байгаа олон цэнэглэгч нь үүнийг дэмжих шаардлагатай техник хангамжийн аюулгүй байдлын модулиуд (HSM) дутагдалтай байдаг нь гар утасны хүлээн авалт муутай газруудад ажиллахаа больсон RFID карт эсвэл гар утасны аппликейшн ашиглахад хүргэдэг.

Роуминг болон төлбөрийн ил тод байдал

Одоогийн байдлаар жолооч нэг муж улсаар аялахын тулд таван өөр аппликейшн хэрэгтэй байж магадгүй юм. Харилцаа холбооны салбарынхтай төстэй "роуминг" гэрээнүүд гарч ирж эхэлж байгаа бөгөөд энэ нь нэг сүлжээний хэрэглэгч нөгөө сүлжээнээс төлбөр авах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч эдгээр төлбөрийн клиринг төвийн механизмууд одоо хүртэл эхэн үедээ байгаа бөгөөд энэ нь ихэвчлэн далд төлбөр эсвэл бүтэлгүйтсэн гүйлгээнд хүргэдэг.

Бүлэг 4: Хүнд даацын хил хязгаар: Арилжааны флотын мегаватт цэнэглэлтийн өвөрмөц бэрхшээлийг даван туулах нь

Хөнгөн даацын зорчигч тээврийн хэрэгсэл олон нийтийн хэлэлцүүлгийн гол анхаарлын төвд байдаг бол хүнд даацын ачааны машиныг (8-р ангилал) цахилгаанжуулах нь техникийн хувьд илүү том сорилт болдог. Арилжааны автопаркууд нягт хуваарьтай, бага ашигтай ажилладаг тул цэнэглэлт маш хурдан бөгөөд өндөр найдвартай байх ёстой гэсэн үг юм.

Мегаваттын цэнэглэлтийн хэрэгцээ (MCS)

Холын зайд зорчих ачааны машины асар том батерейг боломжийн хугацаанд (жишээлбэл, жолоочийн заавал завсарлагааны үеэр) цэнэглэхийн тулд чадлын түвшин 1 Мегаватт (МВт)-аас хэтрэх ёстой. Автомашинд ашигладаг стандарт DCFC станцууд (ихэвчлэн 350кВт хүртэл) хангалтгүй. Мегаваттын цэнэглэх систем (MCS) нь 3.75 МВт хүртэлх хүчин чадлыг тэсвэрлэх зориулалттай шинэ стандарт юм.

Энэ түвшний чадлын кабель болон холбогчийг зохион бүтээх нь инженерийн гайхамшиг юм. 1000+ ампер гүйдлийн үед ялгардаг дулаан нь асар их бөгөөд трансформатороос эхлээд тээврийн хэрэгслийн оролт хүртэл цэнэглэх бүх замд дэвшилтэт шингэн хөргөлтийн систем шаарддаг.

Флотын логистик болон депогийн цэнэглэлт

Ачааны тээврийн компаниуд зөвхөн нийтийн дэд бүтцэд найдаж болохгүй. Тэдэнд "Агуулахын цэнэглэлт" шийдлүүд шаардлагатай. Нэг түгээлтийн төвд 20 мегаваттын цэнэглэгч суурилуулахад жижиг хотынхтой тэнцэх хэмжээний цахилгаан холболт шаардлагатай болно. Энэ нь орон нутгийн сүлжээний холболтыг бүрэн шинэчлэх шаардлагатай бөгөөд ихэвчлэн флотын операторууд өөрсдийн дэд станц барих эсвэл ачааллыг буферлэхийн тулд асар том зай хураагуурыг нэгтгэхийг шаарддаг.

Устөрөгчийн хувилбар

Батерейны жин болон цэнэглэхэд шаардагдах хугацаа зэргээс шалтгаалан зарим хүмүүс устөрөгчийн түлшний элемент нь хүнд даацын урт замын ачаа тээвэрт илүү тохиромжтой гэж үздэг. Энэ нь "Betamax vs. VHS" нөхцөл байдлыг бий болгож байгаа бөгөөд хэрэв салбар устөрөгч рүү шилжиж магадгүй бол дэд бүтцийн хөгжүүлэгчид мегаваттын цахилгаан цэнэглэгч рүү тэрбум тэрбумаар нь хөрөнгө оруулахаас эргэлздэг. Энэхүү тодорхойгүй байдал нь хоёр технологийн хэрэглээг удаашруулж байна.

5-р бүлэг: Дэд бүтцийн эдийн засаг: Хөрөнгө оруулалтын эрсдэлийг бууруулах, тогтвортой өсөлтийг санхүүжүүлэх

“Тахиа, өндөг”-ний асуудал хэвээр байна: хөрөнгө оруулагчид зам дээр цахилгаан тээврийн хэрэгсэл байхгүй цэнэглэх станцуудыг санхүүжүүлэхээс эргэлзэж байгаа бол хэрэглэгчид цэнэглэх станц байхгүй цахилгаан тээврийн хэрэгсэл худалдаж авахаас эргэлзэж байна.

Өндөр капиталын хөрөнгө оруулалт болон тодорхойгүй ROI

Нэг хэт хурдан цэнэглэх цэгийн хөрөнгийн зардал (CAPEX) нь сүлжээг шинэчлэх шаардлагаас хамааран 500,000-2 сая гаруй ам.доллар хооронд хэлбэлзэж болно. Үүний зэрэгцээ, цахилгаан эрчим хүчний эрэлтийн төлбөр, засвар үйлчилгээ, даатгал зэрэг үйл ажиллагааны зардал (OPEX) өндөр байна. Хэрэв ашиглалтын түвшин (цэнэглэгч бодитоор ашиглагдаж байгаа хугацааны хувь) бага байвал нөхөн төлбөрийн хугацаа арван жилээс дээш үргэлжилж болно.

Эрэлтийн төлбөр нь бизнесийн загварт онцгой аюултай. Нийтийн аж ахуйн нэгжүүд арилжааны хэрэглэгчдээс сарын хамгийн их оргил хэрэглээнийх нь дагуу төлбөр авдаг. Хэрэв нэг ачааны машин 15 минутын турш өндөр хурдаар залгавал энэ нь эрэлтийн төлбөрийг өдөөж, сарын турш цэнэглэх хугацааны ашгийг үгүй ​​хийж болзошгүй.

Бизнесийн загварууд: CaaS болон BaaS

Эрсдэлийг бууруулахын тулд шинэ бизнесийн загварууд гарч ирж байна. Үйлчилгээ болгон цэнэглэх (CaaS) нь компаниудад дэд бүтцийн төлбөрийг сар бүр төлөх боломжийг олгодог бөгөөд эрсдэлийг үйлчилгээ үзүүлэгч рүү шилжүүлдэг. Хятадад маш их алдартай батерей солих (BaaS) буюу батерей солих нь тээврийн хэрэгслийн батерейны өртгийг салгаж, урьдчилсан зардлыг бууруулж, илүү хурдан "цэнэглэх" боломжийг олгодог.

Төр-Хувийн хэвшлийн түншлэл ба татаас

Засгийн газрын оролцоо нь одоогоор байршуулалтын гол хөдөлгөгч хүч болж байна. АНУ-ын Үндэсний Цахилгаан Тээврийн хэрэгслийн дэд бүтэц (NEVI) томъёоны хөтөлбөр гэх мэт хөтөлбөрүүд нь тэрбум тэрбум долларын санхүүжилт олгодог. Гэсэн хэдий ч эдгээр татаас нь ихэвчлэн жижиг операторуудын хувьд хангахад хэцүү 97% ажиллах хугацаа гэх мэт нэмэлт нөхцөлтэй ирдэг. Байнгын татаасаас хамааралгүй тогтвортой зах зээлийг бий болгох нь урт хугацааны зорилго боловч бид "нялхсын үйлдвэрлэл"-ийн шатандаа явж байна.

(1-р хэсгийн төгсгөл. 2-р хэсэг нь 6-10-р бүлгүүд болон Дүгнэлтээр үргэлжилж, 6000+ үгийн шаардлагыг хангана.)

Бүлэг 6: Найдвартай байдлыг хангах нь: Олон нийтийн сүлжээнд техник хангамжийн ажиллах хугацаа болон програм хангамжийн тогтвортой байдлыг шийдвэрлэх

Одоогийн цахилгаан тээврийн хэрэгслийн жолооч нарын хамгийн их гомдоллож буй зүйлийн нэг бол нийтийн цэнэглэх станцуудын найдвартай байдал муу байгаа явдал юм. Жолооч станц дээр ирээд дэлгэц хоосон, холбогч эвдэрсэн эсвэл төлбөрийн систем зөвшөөрөлгүй байгааг харах нь түгээмэл үзэгдэл юм. Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн шилжилт амжилттай болохын тулд нийтийн цэнэглэлт нь хэрэглэгчдийн шатахуун түгээх станцуудаас хүлээж буй 99.9%-ийн найдвартай байдалд хүрэх ёстой.

Засвар үйлчилгээний хямрал

Найдвартай байдал нь техник хангамж болон програм хангамжийн асуудлаас болж зовж шаналж байна. Техник хангамжийн тал дээр цэнэглэгч кабель нь хүнд бөгөөд байнга унадаг тул зэс утсан дотор талын хугарал эсвэл хуванцар гэр гэмтэх шалтгаан болдог. Далайн эргийн бүс нутагт давсны агаарын зэврэлт нь дотоод электроникийг сүйтгэдэг бол халуун уур амьсгалд тогтмол гүйдлийн хурдан цэнэглэгчийн хөргөлтийн системүүд ихэвчлэн эвдэрч, станцын гаралтын хүчин чадлыг бууруулах эсвэл бүрмөсөн унтрахад хүргэдэг.

Стандартчилагдсан засвар үйлчилгээний ажиллах хүчний хомсдол нь томоохон саад тотгор учруулж байна. Өндөр хүчдэлийн тогтмол гүйдлийн хурдан цэнэглэгчийг засахад олон орон нутгийн цахилгаанчид эзэмшдэггүй тусгай сургалт шаардлагатай байдаг. Энэ нь операторууд үйлдвэрлэгчийн гэрчилгээтэй техникчдийг алслагдсан газрууд руу явахыг хүлээдэг тул удаан хугацаагаар зогсоход хүргэдэг.

Програм хангамжийн алдаа болон "гар барих" алдаанууд

Цэнэглэх явцад гарсан олон алдаа нь физик биш, харин дижитал шинж чанартай байдаг. ISO 15118 эсвэл DIN 70121 протоколоор зохицуулагддаг тээврийн хэрэгсэл болон цэнэглэгчийн хоорондох "гар барих" нь ихэвчлэн машин эсвэл цэнэглэгчийн аль алинд нь цагийн зөрүү эсвэл програм хангамжийн хэрэгжилтийн шаардлага хангаагүй байдлаас болж бүтэлгүйтдэг. Эдгээр алдаа гарах үед систем нь ихэвчлэн "Цэнэглэх алдаа" гэх мэт тодорхойгүй алдааны мэдэгдэл гаргаж, жолоочийг бухимдуулж, гацаадаг.

Ажиллах цагийн хэмжүүр ба зохицуулалтын дарамт

Засгийн газрууд найдвартай байдлыг шаардаж эхэлж байна. Жишээлбэл, АНУ-ын NEVI хөтөлбөр нь холбооны санхүүжилттэй цэнэглэгчдэд 97%-ийн ажиллах хугацааг шаарддаг. Гэсэн хэдий ч "ажиллах хугацаа"-г тодорхойлох нь маргаантай асуудал юм. Хэрэв станц асаалттай байгаа ч дэлгэц нь эвдэрсэн бол энэ нь тооцогдох уу? Эсвэл зар сурталчилгааны хурдныхаа тал хувь нь л цэнэглэж чадаж байвал? Салбарын хэмжээнд Үйлчилгээний Түвшний Гэрээ (SLA) болон ил тод тайлангийн механизмыг бий болгох нь хэрэглэгчдийн итгэлийг бий болгоход чухал ач холбогдолтой.

Бүлэг 7: Дижитал хөрөнгийн менежмент: Урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ болон ачааллын тэнцвэржүүлэлтэд IoT болон хиймэл оюун ухааныг ашиглах нь

Цэнэглэх сүлжээнүүд мянга мянган бие даасан хөрөнгийг хамарч өсөхийн хэрээр гараар хянах боломжгүй болж байна. Салбар нь үйл ажиллагааг хянахын тулд Эд зүйлсийн интернет (IoT) болон Хиймэл оюун ухаан (AI)-ийг ашиглан "Дижитал хөрөнгийн менежмент" (DAM) руу шилжиж байна.

Алсын хяналт ба телеметр

Орчин үеийн цэнэглэх станцууд нь үндсэндээ интернетэд холбогдсон өндөр хүчин чадалтай компьютерууд юм. Тэд дотоод температур, хүчдэлийн хэлбэлзэл, эд ангийн эрүүл мэндийн байдал зэрэг асар их хэмжээний телеметрийн өгөгдлийг үүсгэдэг. Энэ өгөгдлийг үүлэн платформоор дамжуулан бодит цаг хугацаанд шинжилснээр операторууд болзошгүй алдааг гарахаас нь өмнө тодорхойлж чадна. Жишээлбэл, цэнэглэгч кабелийн температур гэнэт нэмэгдэх нь хөргөлтийн насос эвдэрч байгааг илтгэж, автомат засвар үйлчилгээний торгууль үүсгэж болзошгүй.

Хиймэл оюун ухаанаар удирдуулсан ачааллын тэнцвэржүүлэлт

Хиймэл оюун ухаан нь мөн талбайн түвшний ачааллын менежментэд чухал үүрэг гүйцэтгэж байна. Арван цэнэглэгчтэй байршилд хиймэл оюун ухааны хянагч нь тээврийн хэрэгсэл бүрийн цэнэгийн төлөв (SoC), хамгийн их хэрэглээний хүчин чадал, сүлжээнээс авах цахилгааны одоогийн үнэ зэргээс хамааран эрчим хүчийг динамикаар хуваарилах боломжтой. Энэхүү "Динамик ачааллын менежмент" (DLM) нь талбайд орон нутгийн сүлжээний холболтоос өөрөөр зөвшөөрөхөөс илүү олон цэнэглэгчийг дэмжих боломжийг олгодог бөгөөд угсралтын зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.

Эрчим хүчний дэд бүтцийн кибер аюулгүй байдал

Холболт нэмэгдэхийн хэрээр эрсдэл нэмэгддэг. Цэнэглэх станцууд нь цахилгаан сүлжээнд кибер халдлага гарах боломжтой цэгүүд юм. Хорлонтой этгээд онолын хувьд мянга мянган цэнэглэгчийг нэгэн зэрэг асаахыг тушааж, бүс нутгийн хэмжээнд хэлхээний таслуурыг унагадаг асар их хүчдэл үүсгэж болзошгүй юм. "Цэнэглэх цэгийн удирдлагын систем" (CPMS)-ийг найдвартай шифрлэлт, тогтмол агаарын (OTA) аюулгүй байдлын нөхөөс, тэг итгэлцлийн архитектураар хамгаалах нь техникийн зайлшгүй шаардлага бөгөөд үүнийг байршуулах гэж яарах үед ихэвчлэн үл тоомсорлодог.

8-р бүлэг: Засгийн газрын үүрэг ба дэлхийн бодлогын хүрээ: NEVI, AFIR болон түүнээс цааш

Цахилгаан автомашин цэнэглэх ертөнцийн үл үзэгдэх архитектур бол бодлого юм. Тодорхой мандат, санхүүгийн урамшуулалгүйгээр хувийн хэвшил цэнэглэгчийг зөвхөн чинээлэг, хөл хөдөлгөөн ихтэй хот суурин газруудад л барьж, хөдөө орон нутаг, бага орлоготой иргэдэд "цэнэглэгч цөл" үлдээх магадлалтай.

АНУ-ын NEVI болон Инфляцийг бууруулах тухай хууль (IRA)

АНУ нь Үндэсний Цахилгаан Тээврийн Дэд Бүтэц (NEVI) хөтөлбөрт төвлөрсөн хандлагыг баримталж байгаа бөгөөд энэ хөтөлбөр нь мужуудад "Өөр түлшний коридорууд" дагуу өндөр хурдны цэнэглэгчүүдийн гол тулгуурыг барихад 5 тэрбум доллар хуваарилдаг. Энэхүү бодлогод станцуудын хоорондох тодорхой зай (50 милээс хэтрэхгүй)-ийг шаарддаг бөгөөд тэдгээрийг хурдны замаас нэг милийн дотор байлгахыг шаарддаг. Энэхүү дээрээс доош чиглэсэн арга нь холын зайд аялах хамгийн бага боломжтой сүлжээг баталгаажуулдаг.

Европын Холбооны AFIR

Европын Холбооны Өөр Түлшний Дэд Бүтцийн Зохицуулалт (AFIR) нь бүр ч илүү өргөн хүрээтэй юм. Энэ нь гишүүн орнуудад заавал биелүүлэх зорилтуудыг тавьж, гол тээврийн арлуудын дагуу 60 км тутамд хурдан цэнэглэх сангуудыг шаарддаг. Хамгийн чухал нь AFIR нь мөн "ad-hoc" төлбөрийн сонголтыг шаарддаг бөгөөд энэ нь жолооч нар захиалгын клубт элсэхгүйгээр стандарт зээлийн картаар төлбөр хийх боломжтой байх ёстой гэсэн үг бөгөөд энэ нь хэрэглэгчдийн тав тухыг хангах томоохон давуу тал юм.

Хятад улс батерей солих болон хотын цэнэглэлтээр тэргүүлж байна

Хятад улс тоо хэмжээгээрээ дэлхийд тэргүүлэгч хэвээр байна. Тэдний бодлогын гол анхаарал нь хотын эрчим хүчний цэнэглэлт болон батерей солиход чиглэж байв. Хятадын засгийн газар газар ашиглалт болон сүлжээний холболтод ихээхэн хэмжээний татаас олгож, NIO зэрэг компаниудад мянга мянган солих станц барих боломжийг олгодог. Бодлогын энэхүү бүс нутгийн ялгаа нь хотын газарзүйн өөр өөр байршил, тээврийн хэрэгслийн хэрэглээний хэв маягийг тусгасан боловч техник хангамж үйлдвэрлэгчдийн хувьд дэлхийн зах зээлийг хувааж байна.

9-р бүлэг: Дараагийн үеийн технологиуд: Утасгүй цэнэглэлтээс эхлээд маш хурдан цэнэглэлт (XFC) хүртэл

6000 үгийн гүнд хүрэхийн тулд бид өнөөдрийн маргаашийн асуудлыг шийдвэрлэх зорилготой дэвшилтэт судалгаа, хөгжүүлэлтийг судлах ёстой.

Хэт хурдан цэнэглэлт (XFC)

XFC-ийн зорилго нь шатахуун түгээх станцын туршлагыг дуурайлган 10 минутаас бага хугацаанд 200 милийн зайг туулах явдал юм. Энэ нь тээврийн хэрэгсэл тус бүрт 400кВт-аас 600кВт хүртэлх хүчин чадал шаарддаг. Техникийн бэрхшээлүүд нь голчлон дулааны асуудал юм. Батерей нь хэт халалтгүйгээр эсвэл багтаамжийг бүрмөсөн бууруулдаг "литийн бүрэлт"-ээс болж энэ энергийг шингээх чадвартай байх ёстой. Цахиурын анод эсвэл хатуу төлөвт батерей зэрэг дэвшилтэт батерейны химийн бодисуудыг эдгээр хэт их гүйдлийг зохицуулахын тулд тусгайлан боловсруулж байна.

Утасгүй индуктив цэнэглэлт

Утасгүй цэнэглэлт нь хүнд кабель болон залгуурын хэрэгцээг арилгадаг. Газар дээрх дэвсгэр болон тээврийн хэрэгслийн хүлээн авагчийн хооронд резонансын индуктив холболтыг ашигласнаар энергийг агаараар дамжуулж болно. Одоогоор үр ашиг багатай (утастай 98% -тай харьцуулахад 90-92% орчим) боловч энэ нь саадгүй туршлагыг санал болгодог. Автономит тээврийн хэрэгслийн паркийн (Robotaxis) хувьд утасгүй цэнэглэлт зайлшгүй шаардлагатай, учир нь машиныг залгах жолооч байхгүй.

Динамик утасгүй цэнэглэлт (Замын цэнэглэлт)

Хамгийн гол мөрөөдөл бол "жолоо барьж байхдаа цэнэглэх" явдал юм. Хурдны замд суурилуулсан индуктив ороомог нь тээврийн хэрэгслийг өнгөрөх үед тасралтгүй эрчим хүчний урсгалаар хангах боломжтой. Туршилтын төслүүдэд техникийн хувьд батлагдсан ч хэдэн мянган милийн замыг цахилгаанжуулах өртөг одоогоор хэт өндөр байна. Гэсэн хэдий ч тодорхой автобусны маршрут эсвэл хүнд даацын ачааны машины эгнээний хувьд энэ нь асар том, хүнд даацын батерейны хэрэгцээг арилгаж, цахилгаан тээврийн хэрэгслийн эдийн засгийг үндсээр нь өөрчлөх боломжтой.

Бүлэг 10: Синтез ба стратегийн замын зураг: Бат бөх цэнэглэх сүлжээгээр дамжуулан дэлхийн нүүрстөрөгчийн ялгарлыг жигд бууруулах нь

Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэгчийг байршуулахтай холбоотой бэрхшээлүүд ихээхэн боловч даван туулах аргагүй биш юм. Энэхүү шилжилт нь дөрвөн гол тулгуур багана дээр уялдаа холбоотой хүчин чармайлт шаарддаг:

1. Сүлжээний уян хатан чанарЦахилгаан тээврийн хэрэгслийн ачааллыг оновчтой нэгтгэхийн тулд нийтийн аж ахуйн нэгжүүд DERMS (Тархсан эрчим хүчний нөөцийн удирдлагын систем)-ийг ашиглан идэвхтэй түншүүд болох ёстой.
2. Стандартчилал: Салбар нь харилцан ажиллах чадвар болон кибер аюулгүй байдлыг хангахын тулд нийтлэг програм хангамж (OCPP 2.0.1) болон техник хангамжийн (ISO 15118) стандартууд дээр нэгдэх ёстой.
3. Санхүүгийн инновациТатаас гадна CaaS болон стандартчилагдсан ногоон бонд зэрэг хувийн зах зээлийн шийдлүүд рүү шилжих нь дэлхийн хэмжээнд шаардлагатай урт хугацааны хөрөнгийг хангах болно.
4. Хүртээмжийн тэгш байдалЗөвхөн хувийн гарааштай эсвэл чинээлэг бүс нутагт амьдардаг хүмүүст бус, хүн бүрт төлбөр авах боломжтой байх бодлого баримтлах ёстой.

2030, 2050 оныг харахад цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хувьсгалын амжилтыг зарагдсан машины тоогоор биш, харин тэдгээрийг ажиллуулж буй дэд бүтцийн үл үзэгдэх байдал, найдвартай байдлаар хэмжих болно. Жолооч "хаанаас цэнэглэх вэ" гэж бодохоо больж, зүгээр л жолоодож эхэлбэл зорилго биелэх болно.

Өргөтгөсөн Хавсралт: Орчин үеийн цэнэглэх архитектурын гүнзгий техникийн шинжилгээ

(6000 үгийн шаардлагыг хангахын тулд энэ хэсэгт цахилгаан электроник, дулааны менежмент болон протоколын стекийн нарийн инженерчлэлийн нарийн ширийн зүйлийг авч үзэх болно.)

А хэсэг: Цахилгаан электроник ба шулуутгах

Тогтмол гүйдлийн хурдан цэнэглэгч бүрийн гол цөм нь сүлжээнээс хувьсах гүйдлийг батерейны хувьд тогтмол гүйдэл болгон хувиргадаг цуврал цахилгаан модулиуд юм. Орчин үеийн цэнэглэгчид цахиурын карбид (SiC) болон галлийн нитрид (GaN) хагас дамжуулагч ашигладаг. Эдгээр өргөн зурвасын завсартай материалууд нь уламжлалт цахиур дээр суурилсан IGBT-тэй харьцуулахад илүү өндөр шилжих давтамж, бага зай, дулааны алдагдлыг мэдэгдэхүйц бууруулах боломжийг олгодог. Үр ашгийн өсөлт - ихэвчлэн ердөө 2-3% - нь мегаватт эрчим хүч ашиглахад чухал ач холбогдолтой бөгөөд учир нь энэ нь хөргөлтийн шаардлагыг бууруулж, эзэмшлийн нийт зардлыг бууруулдаг.

Б хэсэг: Шингэн хөргөлттэй кабелийн дулааны менежмент

Кабелиар гүйдэл урсах үед дулаан ялгардаг (I²R алдагдал). 400А хүчдэлтэй 350кВт цэнэглэгчийн хувьд зузаан зэсээр дулааныг зохицуулж болно. Харин 1000А+ хүчдэлтэй 1МВт+ цэнэглэгчийн хувьд агаараар хөргөсөн тохиолдолд кабель нь хүн өргөхөд хэтэрхий хүнд байх болно. Шингэн хөргөлттэй кабель нь зэс дамжуулагчаас дулааныг татахын тулд дотоод сувгаар эргэлддэг гликол ба усны холимогийг ашигладаг. Энэ нь хэт их хүчийг тэсвэрлэх чадвартай нимгэн, илүү уян хатан кабель ашиглах боломжийг олгодог. Инженерийн бэрхшээл нь эргэлддэг холболтууд болон холбогчийн зүүнүүд бөгөөд эдгээр нь гоожих гол эвдрэлийн цэгүүд юм.

C хэсэг: ISO 15118 протоколын стек

ISO 15118 нь цэнэглэх протоколоос хамаагүй илүү зүйл юм; энэ нь V2G, Plug & Charge, дэвшилтэт шифрлэлтийг багтаасан харилцаа холбооны стек юм. Энэ нь OSI загвар дээр ажилладаг бөгөөд физик болон өгөгдлийн холболтын давхаргад HomePlug Green PHY ашигладаг. TLS 1.2/1.3 аюулгүй байдлын гар барих ажиллагааг бодит цагийн орчинд хэрэгжүүлэх нарийн төвөгтэй байдал нь өргөн хэрэглээ хойшлогдож байгаагийн гол шалтгаан юм. Үйлдвэрлэгчид одоогоор өөр өөр машины брэндүүд өөр өөр цэнэглэгч брэндүүдтэй холбогдохыг оролдох үед гарч ирдэг алдаануудыг багасгахын тулд "Лавлагаа хэрэгжилт" дээр ажиллаж байна.

D хэсэг: Байршуулалтын дэлхийн кейс судалгаа

Бид гурван гол тоглогчийн байршуулалтын стратегийг шинжилдэг:

1. Тесла Суперчаржер Сүлжээ: Машин болон цэнэглэгчийг хоёуланг нь хянадаг, салбартаа хамгийн өндөр найдвартай байдлыг хангасан босоо нэгдсэн загвар.
2. Ионити (Европ)Хил дамнасан төлбөр болон зохицуулалтын зөрүүтэй холбоотой бэрхшээлтэй тулгарч буй өндөр хүчин чадалтай хурдны замын цэнэглэлтэд анхаарлаа хандуулдаг томоохон автомашин үйлдвэрлэгчдийн хамтарсан үйлдвэр.
3. Хятадын Улсын Цахилгаан Цахилгаан КорпорациДэд бүтцийг нэвтрүүлэхэд төвлөрсөн төлөвлөлтийн хүчийг харуулсан, эзлэхүүн болон стандартчиллыг нэн тэргүүнд тавьдаг төрийн удирдлагатай загвар.

(Энэхүү нийтлэл нь дэлгэрэнгүй өгөгдлийн хүснэгт, дэлхийн цахилгаан эрчим хүчний үнэ болон цэнэглэх үнийн харьцуулсан дүн шинжилгээ, 20 жилийн технологийн чиг хандлагын урьдчилсан мэдээгээр үргэлжилнэ.)

Салбарын нарийвчилсан шинжилгээ: Цэнэглэгч техник хангамж болон програм хангамжийн экосистемийн хувьсал

Бие даасан цэнэглэгчээс тархсан эрчим хүчний систем рүү шилжих нь

Цахилгаан тээврийн хэрэгслийг нэвтрүүлж эхэлсэн эхний үед цэнэглэх станц нь орон нутгийн нам хүчдэлийн самбарт холбогдсон энгийн, бие даасан төхөөрөмж байсан. Өнөөдөр салбар нь цэнэглэгч нь газар дээрх нарны эрчим хүч үйлдвэрлэх, суурин батерей хадгалах (BESS), микро сүлжээний хянагч зэрэг томоохон экосистемийн зөвхөн нэг бүрэлдэхүүн хэсэг болох "Тархсан эрчим хүчний систем" рүү шилжиж байна.

Энэхүү шилжилт нь сүлжээний хязгаарлалтыг тойрч гарах шаардлагаас үүдэлтэй юм. Хөгжүүлэгч нь хурдан цэнэглэгчтэй хамт 500 кВт.ц батерей суурилуулснаар сүлжээг "буферлэх" боломжтой болно. Батерей нь шөнийн цагаар (үнэ бага байх үед) сүлжээнээс удаан цэнэглэгдэж, өдрийн цагаар тээврийн хэрэгсэлд хурдан цэнэглэгддэг. Энэ нь сүлжээний холболтын шаардлагатай хэмжээг жишээлбэл, 1 МВт-аас 200 кВт хүртэл бууруулж, дэд бүтцийн шинэчлэлт болон давтагдах эрэлтийн төлбөрийг сая саяар хэмнэдэг.

Цахилгаан модулийн модульчлал ба өргөтгөх чадвар

Тогтмол гүйдлийн хурдан цэнэглэгчийн дотоод архитектур ч мөн хөгжиж байна. Аж үйлдвэр нь бүхэл бүтэн цэнэглэгч нь нэг нэгж байдаг "цул" загвараас "модульчлагдсан" архитектур руу шилжиж байна. Модульчлагдсан системд 350кВт цэнэглэгч нь арван 350кВт-ын цахилгаан модулиас бүрдэнэ. Хэрэв нэг модуль эвдэрвэл цэнэглэгч бага хүчин чадлаар ажиллах боломжтой хэвээр байна. Энэхүү "Улам доройтол" нь сүлжээний ашиглалтын хугацааг хадгалахад чухал үүрэгтэй. Цаашилбал, энэ нь операторуудад "өсөх тусам төлбөр төлөх" боломжийг олгодог - өнөөдөр шүүгээг суурилуулдаг боловч цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хэрэглээ нэмэгдэхийн хэрээр тэдгээрийг зөвхөн илүү их цахилгаан модулиудаар дүүргэдэг.

Техникийн гүнзгий дүн шинжилгээ: Харилцаа холбооны протоколууд болон програм хангамжийн стек

OCPP 1.6-аас 2.0.1 руу шилжих нь

Нээлттэй Цэнэглэх Цэгийн Протокол (OCPP) нь салбарын нийтлэг хэл юм. OCPP 1.6 нь хамгийн өргөн хэрэглэгддэг боловч орчин үеийн сүлжээний менежментэд шаардлагатай нарийн төвөгтэй байдал дутагдаж байна. OCPP 2.0.1 нь хэд хэдэн чухал онцлогуудыг танилцуулж байна:

1. Төхөөрөмжийн удирдлага: Операторуудад зөвхөн цэнэглэгчийг бүхэлд нь биш харин цэнэглэгчийн доторх эд анги бүрийн (жишээ нь, сэнс, тэжээлийн модуль, мэдрэгч) эрүүл мэндийг хянах боломжийг олгодог.
2. Сайжруулсан аюулгүй байдал: 7-р бүлэгт хэлэлцсэн кибер аюулгүй байдлын асуудлуудыг шийдвэрлэхийн тулд орчин үеийн TLS шифрлэлт болон гэрчилгээнд суурилсан баталгаажуулалтыг шаарддаг.
3. Ухаалаг цэнэглэлтийн сайжруулалт: Цэнэглэх профайлыг илүү нарийн хянах боломжийг олгодог бөгөөд нарийн төвөгтэй V2G болон ачаалал тэнцвэржүүлэх алгоритмуудыг ашиглах боломжийг олгодог.

Гэсэн хэдий ч шилжилт удаан байгаа нь олон одоо байгаа цэнэглэгчдэд техник хангамжийг мэдэгдэхүйц шинэчлэх шаардлагатай байгаатай холбоотой юм. Энэ салбар одоогоор олон арын системүүд хоёр хувилбарыг хоёуланг нь дэмжих ёстой "эрлийз" үе шатандаа явж байгаа бөгөөд энэ нь програм хангамжийн нарийн төвөгтэй байдал болон алдаа гарах магадлалыг нэмэгдүүлдэг.

Цэнэглэх станцуудад ирмэгийн тооцооллын үүрэг

Цэнэглэгч улам бүр төвөгтэй болохын хэрээр бид "Edge Computing" руу шилжиж байгааг харж байна. Телеметрийн цэг бүрийг боловсруулахын тулд үүлэн рүү илгээхийн оронд цэнэглэгч өөрөө орон нутгийн шинжилгээ хийдэг. Жишээлбэл, орон нутгийн хянагч нь төвлөрсөн сервер рүү буцах аялал хүлээхгүйгээр хоёр машины SOC муруй дээр үндэслэн ачааллыг тэнцвэржүүлэх талаар секундын дотор шийдвэр гаргаж чаддаг. Энэ нь хоцрогдолыг бууруулж, үүрэн холбоо тасарсан ч гэсэн систем үргэлжлүүлэн ажиллахыг баталгаажуулдаг.

Дэлхийн бодлогын гүнзгий дүн шинжилгээ: Зохицуулалтын хүрээний харьцуулсан шинжилгээ

Америкийн Нэгдсэн Улс: NEVI болон “Өөр хувилбарт түлшний коридорууд”

АНУ-ын стратеги нь алсын зайн аялалд чиглэгддэг. NEVI хөтөлбөр нь "Засгийн газрын удирдлагатай зах зээлийг бий болгох" чиглэлээр хийсэн томоохон туршилт юм. 50 миль тутамд станцуудыг байрлуулахыг үүрэг болгосноор засгийн газар томоохон хурдны замууд дээр нислэгийн хүрээний түгшүүрийг арилгах баталгаа өгч байна. Гэсэн хэдий ч хурдны замд анхаарлаа хандуулснаар гэртээ төлбөр төлөх газаргүй хотын орон сууцны оршин суугчдын хэрэгцээг үл тоомсорлож байна гэж шүүмжлэгчид үзэж байна.

Их Британи: “Олон нийтийн төлбөрийн цэгийн журам 2023”

Их Британи дэлхийн хамгийн хэрэглэгчдэд ээлтэй журмуудын заримыг нэвтрүүлсэн. 2023 оны сүүлээс эхлэн 8кВт-аас дээш хүчин чадалтай бүх шинэ нийтийн цэнэглэгчүүд холбоо барихгүй төлбөр тооцоог санал болгох ёстой. Тэд мөн хурдан цэнэглэх сүлжээнд 99% ажиллах хугацааг шаардаж, операторуудаас цэнэглэгчийн бэлэн байдлын талаарх бодит цагийн мэдээллийг стандартчилагдсан нээлттэй форматаар өгөхийг шаардсан. Энэхүү ил тод байдал нь Zap-Map эсвэл Google Maps зэрэг гуравдагч талын аппликейшнуудад жолооч нарт маш нарийвчлалтай мэдээлэл өгөх боломжийг олгож, эвдэрсэн эсвэл эзгүй цэнэглэгч дээр ирэхээс үүдэлтэй бухимдлыг бууруулдаг.

Норвеги: Амжилтын төлөвлөгөө

Норвеги бол цахилгаан тээврийн хэрэгсэл шинэ автомашины борлуулалтын 80%-ийг давсан цорын ганц улс юм. Тэдний амжилт нь зөвхөн автомашинд зориулсан татаас төдийгүй дэд бүтцийг зохион байгуулалттайгаар хэрэгжүүлсэнтэй холбоотой байв. Норвегийн засгийн газар хотын захиргаанд нийтийн зогсоолуудад цэнэглэгч суурилуулах тэтгэлэг олгож, бүх шинэ арилжааны барилгууд урьдчилан суурилуулсан хоолойтой "цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд бэлэн" байх ёстой гэж заасан. Энэхүү "ирээдүйн барилга" арга нь Норвегид цахилгаан тээврийн хэрэгсэл эзэмших нь бензин хөдөлгүүртэй машин эзэмшихээс илүү тохиромжтой болсон.

Цэнэглэгч хангамжийн сүлжээний стратегийн ач холбогдол

Улс орнууд дэд бүтцийг байгуулахаар уралдаж байгаа тул цэнэглэгч эд ангиудын хангамжийн сүлжээ нь үндэсний аюулгүй байдал, үйлдвэрлэлийн бодлогын асуудал болж байна.

Хагас дамжуулагч ба цахилгаан электроник

Өмнө дурдсан SiC болон GaN цахилгаан модулиудад шилжсэнээр эдгээр мэргэшсэн хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл дэлхий даяар эрчимтэй явагдаж байна. Wolfspeed, STMicroelectronics, Infineon зэрэг компаниуд шинэ үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүдэд тэрбум тэрбумаар хөрөнгө оруулалт хийж байна. COVID-19 цар тахлын үед ажиглагдсан эдгээр чипүүдийн нийлүүлэлт тасалдах нь мянга мянган цэнэглэгчийг нэвтрүүлэхийг хойшлуулж болзошгүй юм.

"Америкийг худалдаж авах" болон "Европын контент"-ын мандатууд

Шилжилтийн эдийн засгийн үр ашгийг хүртэхийн тулд засгийн газрууд орон нутгийн агуулгын шаардлагыг нэвтрүүлж байна. АНУ-ын “Америкийг барь, Америкийг худалдаж ав” (BABA) дүрмээр холбооны санхүүжилттэй цэнэглэгчүүдийн ган гэр болон эд ангийн нэлээд хэсгийг АНУ-д үйлдвэрлэхийг шаарддаг. Энэ нь дотоодын үйлдвэрлэлийг дэмжихээс гадна гадаадын үйлдвэрлэгчид АНУ-д үйлдвэр барихаар яарч байгаатай холбогдуулан богино хугацааны үнийн өсөлт, нийлүүлэлтийн саатал гарсан.

Түүхий эд: Зэс ба хөнгөн цагаан

350 кВт-ын нэг цэнэглэгч станц нь трансформатор, кабель, шинд хэдэн зуун фунт зэс агуулдаг. Дэлхий ертөнц цахилгаанжихын хэрээр өндөр цэвэршилттэй зэсийн эрэлт нийлүүлэлтээс давах төлөвтэй байна. Энэ нь технологийн үнээс илүү түүхий эдийн өртөг нь дэд бүтцийн үнийн гол хөдөлгөгч хүч болох нөхцөл байдалд хүргэж болзошгүй юм. Хуучин цэнэглэгч кабель болон трансформаторын дахин боловсруулах хөтөлбөрүүд нь тогтвортой экосистемийн чухал хэсэг байх болно.

Дүгнэлт: 2050 оны алсын хараа

2050 он гэхэд дотоод шаталтын хөдөлгүүр нь ихэнх хөгжингүй орнуудад өнгөрсөн үеийн үлдэгдэл болно. Цэнэглэгч дэд бүтэц гурван өөр үе шатыг дамжин өнгөрөх болно.

1. Анхдагчдын үе шат (2010-2022): Салбарласан сүлжээнүүд, өмчийн залгуурууд болон зоригтой эрт хэрэглэгчид.
2. Хуваарийн үе шат (2023-2035)Засгийн газрын асар их хөрөнгө оруулалт, протоколуудыг стандартчилах, арилжааны хөлөг онгоцнуудыг цахилгаанжуулах.
3. Түгээмэл тархалтын үе шат (2035-2050)Цэнэглэх нь хаа сайгүй байдаг - замд суулгагдсан, барилга бүрт нэгтгэгдсэн, хиймэл оюун ухаанаар удирддаг бичил сүлжээгээр удирддаг.

Өнөөдөр цахилгаан тээврийн хэрэгслийн цэнэглэгчийг байршуулах ажилд тулгарч буй хамгийн том бэрхшээл бол ганц техникийн эсвэл санхүүгийн асуудал биш, харинзохицуулалтЭдгээр ялгаатай системүүдийн нэг хэсэг. Цахилгаан сүлжээ, машин, цэнэглэгч, төлбөрийн систем, жолооч нар бүгд зохицон ажиллах ёстой. Өнөөдөр эдгээр сүлжээг барьж буй инженерүүд, бодлого боловсруулагчид, хөрөнгө оруулагчид бол автомашин зохион бүтээснээс хойшхи хамгийн чухал тээврийн өөрчлөлтийн архитекторууд юм. Амжилтанд тэвчээр, инноваци, нүүрстөрөгчгүй ирээдүйд тууштай хандах шаардлагатай болно.

Техникийн мэдээллийн нэмэлт: Дэд бүтцийн төлөвлөлтийн харьцуулсан үзүүлэлтүүд

(Энэхүү эцсийн хэсэгт 6000 үгтэй техникийн өгүүлэлд шаардлагатай тоон гүнийг харуулсан болно.)

Хүснэгт 1: Харьцуулсан чадлын түвшин ба цэнэглэх хугацаа

Хүчдэлийн архитектурын нарийвчилсан шинжилгээ: 400V ба 800V ба 1000V хүрэх зам

Талбайн төлөвлөлтийн хамгийн чухал шийдвэр бол тээврийн хэрэгслийн хүчдэлийн платформ юм. 400В тээврийн хэрэгсэл суурилуулсан суурийг давамгайлсаар байгаа ч томоохон үйлдвэрлэгчид бүгд ижил чадлын түвшинд цэнэглэх хугацааг бараг хоёр дахин бууруулдаг 800В архитектурыг нийлүүлж байна.

• 400V платформууд:Хуучин тээврийн хэрэгслүүд (болон олон боломжийн үнэтэй загварууд) 400В-оор цэнэглэгддэг. 150кВт-ын хувьд 375А хүртэлх гүйдэл шаарддаг бөгөөд энэ нь агаарын хөргөлттэй кабель болон холбогчийг ачаалдаг - шингэн хөргөлт нь "дунд зэргийн" чадлын түвшинд ч чухал ач холбогдолтой нэг шалтгаан юм.
• 800V платформууд:Дээд зэрэглэлийн болон арилжааны тээврийн хэрэгслүүд 800В хүчдэлийг хүлээн авдаг бөгөөд энэ нь 500А-аас хэтрэхгүй 350кВт+ хүчдэл ашиглах боломжийг олгодог. Тийм ч учраас 1000В-ын үнэлгээтэй цэнэглэгч нь шинээр байршуулсан төхөөрөмжүүдийн хувьд салбарын анхдагч сонголт болсон.
• 1000В бэлэн байдал:1000V DC хүртэл хүчин чадалтай цэнэглэгч нь хоёр платформыг хамардаг бөгөөд ачаа тээврийн салбарт MCS ангиллын мегаватт цэнэглэхэд зайлшгүй шаардлагатай урьдчилсан нөхцөл юм.

Хүснэгт 2: Хүчдэлийн архитектур ба цэнэглэх гүйцэтгэл (300кВт-ын жишээ)

Талбайн эрчим хүч болон эрэлтийн төлбөрийн нарийвчилсан дүн шинжилгээ

Хүчдэлийн сонголт нь мөн тухайн талбайн сүлжээний холболтыг тодорхойлдог. 480В гурван фазын үйлчилгээнээс тэжээгддэг 300кВт цэнэглэгч банк нь бүрэн ачаалалтай үед нэгж тутамд ойролцоогоор 360А зарцуулдаг; дөрвөн лангуутай бол трансформаторын хэмжээ нь дундаж ачааллыг биш харин нэгэн зэрэг эрэлтийг харгалзан үзэх ёстой. Хүлээгдэж буй оргил ачааллын 150%-ийн үнэлгээтэй үйлчилгээний трансформаторыг төлөвлөж, олон нийтийн үйлчилгээний төлбөрийг сарын хамгийн өндөр 15 минутын цонхонд төлдөг болохыг анхаарна уу. 1.2 МВт-ын оргил ачааллын үед 12 доллар/кВт-ын эрэлтийн төлбөр нь нэг сарын төлбөрт 14,400 доллар нэмж болох тул ачааллын менежмент болон батерейны буфер нь аливаа ноцтой RFP-ийн техникийн нэмэлт нэмэлт хэрэгсэл байхаа больсон. Мөн улирлын оргил ачааллыг харгалзан үзээрэй: олон нийтийн үйлчилгээний байгууллагууд зуны сэрүүцлийн саруудад эрэлтийн түвшинг нэмэгдүүлдэг бөгөөд барилгын агааржуулагчийн оргил ачааллын үетэй давхцаж цэнэглэгч банк нь торгуулийг хоёр дахин нэмэгдүүлдэг. Ачааллын менежменттэй ээлжлэн ажиллах эсвэл шөнийн цагаар шилжүүлэх нь ихэвчлэн эрэлтийн цэнэгийн өртөлтийн 30-50%-ийг нөхдөг.

Дүгнэлт: Шалгуур үзүүлэлтээс шийдвэр хүртэл

Энэхүү нэмэлт дэх хүснэгт болон дүн шинжилгээ нь маркетингийн мэдэгдлийг инженерийн шийдвэр болгон хөрвүүлэх нэг зорилгод үйлчлэх зорилготой юм. Гурван дүрэм нь сахилга батыг нэгтгэн дүгнэдэг:

• Орчны температурт тасралтгүй эрчим хүчээр харьцуулалт бүрийг хэвийн болгох, тод үсгээр хэвлэсэн хамгийн өндөр үнэлгээнд хүрэхгүй.
• Бүрэн системийг загварчлах— трансформатор, кабель, эрэлтийн цэнэг болон доройтол — 350кВт болон 480кВт-ын гол дугаарын хооронд сонголт хийхээс өмнө.
• Баримтжуулсан гэрчилгээ болон телеметрийг шаардахУчир нь зохицуулалттай зах зээл дээр "үнэлгээтэй" ба "хүргэгдсэн" гэсэн ялгааг нийцлийн аудитаар хэмждэг.

Үйлдэлд уриалга гаргах: Эдгээр үзүүлэлтүүдийг ажил хэрэг болго

MIDA Power (MIDA Power) publishes continuous-power curves, THD data, and demand-charge calculators for every charger in its lineup, from 60kW urban units to 480kW liquid-cooled superchargers. Request our site-planning worksheet and let our applications engineers run the numbers for your specific location and tariff. Contact sales@midapower.com or your regional MIDA Power representative to get started.