டைனமிக் கிரிட் பிரைசிங், V2X மற்றும் ஸ்மார்ட் லோட் ஷேரிங் மூலம் மின்சார வாகனச் சூழல் அமைப்புகளை மேம்படுத்துதல்

2026-ல் மேம்பட்ட CPO இலாபம் மற்றும் கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மைக்காக, மேம்பட்ட மாறும் கட்டமைப்பு விலை வழிமுறைகள், V2X ஒருங்கிணைப்பு, புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் முன்னறிவிப்பு மற்றும் பன்நோக்கு சுமைப் பகிர்வு உத்திகள் மூலம் மின்சார வாகன மின்னேற்றச் சூழல் அமைப்புகளை உகந்ததாக்குதல்

அறிமுகம்: ஆற்றல் மற்றும் இயங்குதிறனின் புதிய எல்லை

மின்சார வாகனங்களை (EVs) நோக்கிய உலகளாவிய மாற்றம், தொழிற்புரட்சிக்குப் பிறகு உள்கட்டமைப்பில் ஏற்பட்ட மிக முக்கியமான மாற்றங்களில் ஒன்றாகும். இருப்பினும், இந்த மாற்றம் என்பது உள் எரிப்பு இயந்திரங்களுக்குப் பதிலாக மின்சார மோட்டார்களைப் பொருத்துவது மட்டுமல்ல; இது போக்குவரத்துக்கும் ஆற்றல் கட்டமைப்புக்கும் இடையிலான உறவின் ஒரு அடிப்படை மறுசீரமைப்பாகும். மில்லியன் கணக்கான மின்சார வாகனங்கள் மின் கட்டமைப்பில் இணைக்கப்படும்போது, ​​அவை மிகப்பெரிய, கணிக்க முடியாத சுமைகளை உருவாக்குகின்றன. இவை மின் கட்டமைப்பின் நிலைத்தன்மைக்கு அச்சுறுத்தலாக அமையலாம் அல்லது, சரியாக நிர்வகிக்கப்பட்டால், மிகச்சிறந்த நெகிழ்வுத்தன்மைக்கான ஆதாரமாகவும் செயல்படலாம்.

ஆற்றல் வழங்கல் மற்றும் தேவையின் கால மற்றும் இடப் பொருத்தமின்மையில்தான் முக்கிய சவால் அடங்கியுள்ளது. பாரம்பரியமான "அறிவற்ற" மின்னேற்றம்—அதாவது, ஒரு வாகனம் செருகப்பட்டவுடன் அதன் அதிகபட்ச திறனில் மின்னேற்றம் அடைவது—உச்சகட்டத் தேவையை அதிகரிக்கிறது, அதிக செலவுள்ள மின்கட்டமைப்பு மேம்பாடுகளின் தேவையை அதிகரிக்கிறது, மேலும் பெரும்பாலும் கரியமில வாயுவை அதிகப்படுத்தும் உச்சநேர மின் உற்பத்தி நிலையங்களைச் சார்ந்துள்ளது. இதற்கு மாறாக, "திறன்மிகு மின்னேற்றம்" (V1G) மற்றும் அதன் இருவழித் தொடர்ச்சிகளான (V2G, V2X) ஆகியவை, வெளிப்புற சமிக்ஞைகளின் அடிப்படையில் மின்னேற்றும் செயல்பாட்டை நெறிப்படுத்த மேம்பட்ட நெறிமுறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.

ஸ்மார்ட் சார்ஜிங்கின் அதிநவீன நிலையை வரையறுக்கும் கட்டமைப்புகள், வழிமுறைகள் மற்றும் பொருளாதார மாதிரிகள் குறித்து இந்தக் கட்டுரை 6,000 வார்த்தைகளில் ஒரு ஆழமான ஆய்வை வழங்குகிறது. மாறும் கட்டமைப்பு விலை நிர்ணயம், இயந்திர கற்றல் அடிப்படையிலான புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் முன்னறிவிப்பு மற்றும் வன்பொருள்-நிலை பின்னூட்ட சுழல்கள் ஆகியவற்றுடன் இணைந்து, ஒரு எளிய சார்ஜிங் நிலையத்தை, பரவலாக்கப்பட்ட ஆற்றல் வள (DER) வலையமைப்பில் உள்ள ஒரு அதிநவீன முனையாக எவ்வாறு மாற்ற முடியும் என்பதை நாம் ஆராய்வோம். சார்ஜ் பாயிண்ட் ஆபரேட்டர்கள் (CPOs) மற்றும் இ-மொபிலிட்டி சேவை வழங்குநர்களுக்கு (eMSPs), இந்த உத்திகள் வெறும் கட்டமைப்பு இணக்கத்தைப் பற்றியவை மட்டுமல்ல—போட்டி நிறைந்த சந்தையில் புதிய வருவாய் வழிகளைத் திறப்பதற்கும் நீண்டகால லாபத்தை உறுதி செய்வதற்கும் அவை திறவுகோல்களாகும்.

அத்தியாயம் 1: நவீன மின்சார வாகன மின்னேற்ற உள்கட்டமைப்பின் நிலப்பரப்பு

1.1 V0G இலிருந்து V4G வரையிலான பரிணாம வளர்ச்சி

இந்தத் துறை, சார்ஜிங் இன்டெலிஜென்ஸை பல படிநிலைகளாக வகைப்படுத்துகிறது:

• V0G (நிலையான மின்னேற்றம்):சார்ஜருக்கும் மின் கட்டமைப்புக்கும் இடையே எந்தத் தொடர்பும் இல்லை. வன்பொருள் அனுமதிப்பதை கார் எடுத்துக்கொள்கிறது.
• V1G (மேலாண்மை மின்னேற்றம்):ஒருவழி கட்டுப்பாடு. மின் கட்டமைப்பு சமிக்ஞைகள் அல்லது பயனர் விருப்பங்களின் அடிப்படையில், சார்ஜர் அல்லது ஒரு கிளவுட் பேக்கெண்ட் சார்ஜிங் வேகத்தைக் குறைக்கலாம் அல்லது தொடக்கத்தைத் தாமதப்படுத்தலாம்.
• V2G (வாகனத்திலிருந்து மின் கட்டத்திற்கு):இருவழி மின்சாரப் பாய்வு. துணைச் சேவைகளை வழங்குவதற்கோ அல்லது ஆற்றல் வேறுபாட்டிற்காகவோ, மின்சார வாகனத்தின் மின்கலம் மின்கட்டமைப்பிற்குள் மீண்டும் மின்சாரத்தை வெளியேற்ற முடியும்.
• V2H/V2B/V2X (வாகனம் முதல் அனைத்தும் வரை):ஒரு வீடு, ஒரு கட்டிடம் அல்லது ஒரு சிறு மின்கட்டமைப்பிற்கு மின்சாரம் வழங்க மின்சார வாகனத்தைப் பயன்படுத்துதல்.

1.2 உள்கட்டமைப்புத் தடைகள்

சிபிஓ-க்கள் (CPOs) தங்கள் வலையமைப்புகளை விரிவுபடுத்தும்போது, ​​உள்ளூர் மின்மாற்றித் திறன் மற்றும் மேல்நிலை மின் செலுத்து வரம்புகள் ஆகிய இரண்டு முதன்மை வன்பொருள் கட்டுப்பாடுகளை எதிர்கொள்கின்றனர். பல நகர்ப்புறச் சூழல்களில், 350kW அதிவேக மின்னேற்றியை நிறுவ ஒரு பிரத்யேக துணை மின்நிலையம் தேவைப்படுகிறது. இந்த மேம்படுத்தல்களின் செலவு பெரும்பாலும் கட்டுக்கடங்காததாக உள்ளது. இதன் விளைவாக, டைனமிக் லோட் மேனேஜ்மென்ட் (DLM) மூலம் இந்தக் கட்டுப்பாடுகளை நிர்வகிக்கும் சுமை மென்பொருளின் மீது விழுகிறது.

1.3 உள்கட்டமைப்பில் தரவுகளின் பங்கு

நவீன உள்கட்டமைப்பு என்பது அணுக்களைப் போலவே பிட்களையும் சார்ந்தது. OCPP (Open Charge Point Protocol) 2.0.1 மற்றும் ISO 15118-20 ஆகியவற்றின் ஒருங்கிணைப்பு, மின்கலத்தின் மின்னேற்ற நிலை (SoC), மின்னேற்ற அட்டவணைகள் மற்றும் மின்கட்டமைப்புச் சான்றிதழ்கள் உள்ளிட்ட சிக்கலான தரவுப் பொட்டலங்களைப் பரிமாறிக்கொள்ள உதவுகிறது. இந்தத் தரவுகளே, அடுத்தடுத்த அத்தியாயங்களில் நாம் விவாதிக்கவிருக்கும் நெறிமுறைகளின் அடித்தளமாக அமைகின்றன.

அத்தியாயம் 2: மாறும் கட்ட விலை நிர்ணய வழிமுறைகளைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

செலவை உகந்ததாக்க, ஒருவர் முதலில் செலவின் கட்டமைப்பையே புரிந்து கொள்ள வேண்டும். மின் கட்டமைப்பு விலை நிர்ணயம் என்பது இனி ஒரு நிலையான கட்டணம் அல்ல; அது ஆற்றல் சந்தையின் உடனடி நிலையைப் பிரதிபலிக்கும் ஒரு பன்முக சமிக்ஞையாகும்.

2.1 பயன்பாட்டு நேர (TOU) விலை நிர்ணயம்

TOU என்பது மாறும் விலை நிர்ணயத்தின் மிக எளிய வடிவமாகும், இதில் கட்டணங்கள் குறிப்பிட்ட நேரத் தொகுதிகளுக்கு (எ.கா., உச்ச நேரம், இடை-உச்ச நேரம் மற்றும் உச்ச நேரமற்ற நேரம்) நிலையாக இருக்கும். நிலையான கட்டணங்களை விட இது சிறந்ததாக இருந்தாலும், TOU நிலையானது மற்றும் திடீர் வானிலை மாற்றங்கள் அல்லது மின் கட்டமைப்பு அவசரநிலைகளைக் கணக்கில் கொள்ளத் தவறுகிறது.

2.2 நிகழ்நேர விலை நிர்ணயம் (RTP) மற்றும் உடனடி சந்தைகள்

RTP மொத்த மின்சாரச் சந்தையைக் (எ.கா., EPEX SPOT, Nord Pool) கண்காணிக்கிறது. விலைகள் ஒவ்வொரு மணி நேரத்திற்கும் அல்லது 15 நிமிடங்களுக்கும் மாறுபடும். புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் பயன்பாடு அதிகமாக உள்ள பகுதிகளில், RTP சில சமயங்களில் எதிர்மறையாக மாறக்கூடும். அதாவது, ஆற்றலை நுகர்வதற்காகவே CPO-க்களுக்குப் பணம் வழங்கப்படுகிறது. இந்த எதிர்மறை விலைக் காலங்களில் நுகர்வை அதிகபட்சமாக்குமாறு நமது வழிமுறைகள் வடிவமைக்கப்பட வேண்டும்.

2.3 உச்சபட்ச விலை நிர்ணயம் (CPP) மற்றும் உச்சபட்ச விலை குறைப்பு

மின் கட்டமைப்பில் ஏற்படும் கடுமையான அழுத்தத்தின் போது CPP நிகழ்வுகள் ஏற்படுகின்றன. விலைகள் சாதாரண விலையை விட 10 முதல் 50 மடங்கு வரை திடீரென உயர்கின்றன. ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் வழிமுறைகள், CPO-வின் இலாப வரம்பையும் மின் கட்டமைப்பின் ஒருமைப்பாட்டையும் பாதுகாக்க, உடனடியாக மின்சுமையைக் குறைக்கும் திறன் கொண்டவையாக, “CPP-ஐப் பற்றி அறிந்தவையாக” இருக்க வேண்டும்.

2.4 அமைப்பு விநியோகப் பயன்பாடு (DUoS) மற்றும் பரிமாற்றப் பயன்பாடு (TNUoS) கட்டணங்கள்

ஆற்றல் செலவைத் தாண்டி, CPO-க்கள் ஒரு மாதத்தில் தங்களின் மிக உயர்ந்த 15 நிமிட உச்ச நேரத்தின் அடிப்படையில் "தேவைக் கட்டணங்களை" நிர்வகிக்க வேண்டும். உச்ச நேரத்தின் போது நிர்வகிக்கப்படாத ஒரே ஒரு அதிவேக மின்னேற்ற அமர்வு, மாதாந்திர பயன்பாட்டுக் கட்டணத்தை இருமடங்காக்கிவிடும். நமது வழிமுறைகள், ஆற்றல் வேறுபாட்டிற்கு அளிக்கும் அதே முக்கியத்துவத்தை, உச்ச நேரக் குறைப்பிற்கும் அளிக்க வேண்டும்.

அத்தியாயம் 3: மேம்பட்ட ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் வழிமுறை கட்டமைப்புகள்

ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் சூழலமைப்பின் மையத்தில் உகப்பாக்கப் பொறி (optimization engine) உள்ளது. இந்த நெறிமுறைகளை அவற்றின் சிக்கலான தன்மை மற்றும் தொலைநோக்குப் பார்வையின் அடிப்படையில் மூன்று முக்கிய வகைகளாகப் பிரிக்கிறோம்.

3.1 நேரியல் மற்றும் முழு எண் நிரலாக்கம் (LP/MILP)

மின்சார விலைகள் மற்றும் புறப்படும் நேரங்கள் அறியப்பட்ட நிலையான சூழ்நிலைகளுக்கு, கலப்பு-முழு எண் நேரியல் நிரலாக்கம் (MILP) ஒரு உகந்த தீர்வை வழங்குகிறது.

• குறிக்கோள் செயல்பாடு:$\sum (Price_t \times Power_t)$ ஐக் குறைக்கவும்
• கட்டுப்பாடுகள்:$Power_{min} \le Power_t \le Power_{max}$, $\sum Power_t \Delta t = Energy_{required}$.

MILP கணக்கீட்டு ரீதியாகத் திறமையானது, ஆனால் நிஜ உலக மின்சார வாகன மின்னேற்றத்தில் உள்ள நிச்சயமற்ற தன்மையைக் கையாள்வதில் சிரமப்படுகிறது (உதாரணமாக, ஒரு ஓட்டுநர் எதிர்பார்த்ததை விட முன்னதாகவே புறப்பட்டுச் செல்வது).

3.2 மாதிரி முன்கணிப்புக் கட்டுப்பாடு (MPC)

நிகழ்நேர ஸ்மார்ட் சார்ஜிங்கிற்கு MPC ஒரு தலைசிறந்த தரநிலையாகும். இது "நகரும் கால எல்லை" அடிப்படையில் செயல்படுகிறது. ஒவ்வொரு 5 அல்லது 15 நிமிடங்களுக்கும், இந்த அல்காரிதம் அடுத்த 24 மணி நேரத்திற்கான ஒரு உகப்பாக்கச் சிக்கலைத் தீர்க்கிறது, ஆனால் அதன் முதல் படியை மட்டுமே செயல்படுத்துகிறது.

• முன்கணிப்பு உறுப்பு:இது வானிலை முன்னறிவிப்புகள், மின்கட்டண விலைகள் மற்றும் தள ஆக்கிரமிப்பு ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துகிறது.
• பின்னூட்டக் கூறு:இது முந்தைய படியில் உள்ள விலகல்களைச் சரிசெய்கிறது (எ.கா., கார் கணிக்கப்பட்டதை விடக் குறைவான ஆற்றலைப் பயன்படுத்தியது).

MPC கட்டுப்பாடுகளை மிக நேர்த்தியாகக் கையாள்வதன் மூலம், செலவைக் குறைக்கும் அதே வேளையில், கட்டிடத்தின் மொத்த மின்சார வரம்பை ஒருபோதும் மீறுவதில்லை என்பதை உறுதி செய்கிறது.

3.3 வலுவூட்டல் கற்றல் (RL) மற்றும் செயற்கை நுண்ணறிவு

சூரியசக்தி, சேமிப்பு மற்றும் 50 சார்ஜர்களைக் கொண்ட ஒரு மைக்ரோகிரிட் போன்ற அதிக சிக்கலான சூழல்களில், RL (எ.கா., டீப் க்யூ-நெட்வொர்க்ஸ் அல்லது PPO) பாரம்பரிய முறைகளை விட சிறப்பாக செயல்பட முடியும். RL ஆனது சூழலுடன் ஊடாடுவதன் மூலம் "கொள்கையை" கற்றுக்கொள்கிறது. வெளிப்படையான மாதிரிகள் தவறவிடக்கூடிய, இயக்கி நடத்தை மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் ஏற்ற இறக்கங்களில் உள்ள நேரியல் அல்லாத வடிவங்களை இது கண்டறிய முடியும். இருப்பினும், RL-க்கு பெருமளவிலான பயிற்சித் தரவுகள் தேவைப்படுகின்றன மற்றும் MPC-யின் "பாதுகாப்பு உத்தரவாதங்கள்" இதில் இல்லை, இதனால் வன்பொருள் சேதத்தைத் தடுக்க பெரும்பாலும் ஒரு "பாதுகாப்பு அடுக்கு" தேவைப்படுகிறது.

அத்தியாயம் 4: V2G மற்றும் V2X: மின்சார வாகனங்களை நகரும் ஆற்றல் சொத்துக்களாக மாற்றுதல்

வாகனத்திலிருந்து மின்கட்டமைப்புக்கு (V2G) என்பது திறன்மிகு மின்னேற்றத்தின் உச்சத்தைக் குறிக்கிறது. மின்சார வாகனத்தின் மின்கலத்தை ஒரு சேமிப்புச் சாதனமாகக் கருதுவதன் மூலம், மின்கட்டமைப்பின் மிகப்பெரிய பிரச்சனையான நெகிழ்வுத்தன்மையை நம்மால் தீர்க்க முடியும்.

4.1 V2G-க்கான தொழில்நுட்பத் தேவைகள்

V2G-க்கு இருவழி DC சார்ஜர் அல்லது இருவழி AC ஆன்போர்டு சார்ஜர் (OBC) கொண்ட ஒரு மின்சார வாகனம் தேவைப்படுகிறது. தகவல் பரிமாற்றமானது ISO 15118-20-ஐப் பின்பற்ற வேண்டும், இது "டைனமிக்" சார்ஜிங் பயன்முறையை ஆதரிக்கிறது, இதன் மூலம் மின்கட்டமைப்பு வாகனத்திடம் இருந்து குறிப்பிட்ட மின்சார அளவுகளைக் கோர முடியும்.

4.2 ஆற்றல் நடுவர் தீர்ப்பு மற்றும் துணை சேவைகள்

• நடுவர் வர்த்தகம்:இரவில் ஒரு kWh-க்கு $0.05 என்ற கட்டணத்தில் சார்ஜ் செய்யவும், பகலில் ஒரு kWh-க்கு $0.25 என்ற கட்டணத்தில் டிஸ்சார்ஜ் செய்யவும்.
• துணை சேவைகள்:இது அதிவேக அதிர்வெண் மறுமொழியை (FCR) வழங்குவதை உள்ளடக்கியது. மின்கலங்கள் மில்லி விநாடிகளில் எதிர்வினையாற்றி, மின்கட்டமைப்பின் அதிர்வெண்ணை 50Hz/60Hz இல் நிலைப்படுத்த முடியும். FCR இதற்கான செலவை ஈடு செய்வதால்...கிடைக்கும்தன்மைவெறுமனே பதிலாகசெயல்திறன்இது பெரும்பாலும் சாதாரண இடைத்தரகு வர்த்தகத்தை விட அதிக லாபம் தரும்.

4.3 மின்கலச் சிதைவு முரண்பாடு

V2G-க்கான முதன்மைத் தடை, பேட்டரியின் ஆயுள் குறைந்துவிடும் என்ற அச்சமே ஆகும். இருப்பினும், சமீபத்திய ஆய்வுகள், குறைந்த C-ரேட்களில் "ஷாலோ" சைக்கிளிங் (திறனில் 5-10% மட்டுமே டிஸ்சார்ஜ் செய்வது) செய்வது, SoC-ஐ உகந்த 40-60% வரம்பில் வைத்திருப்பதன் மூலம் பேட்டரியின் ஆரோக்கியத்தை உண்மையில் மேம்படுத்த முடியும் என்று கூறுகின்றன. V2G-இலிருந்து உருவாக்கப்படும் வருவாய், படிப்படியாக அதிகரிக்கும் பேட்டரி தேய்மானத்தின் செலவை விட அதிகமாக இருப்பதை உறுதிசெய்ய, ஸ்மார்ட் அல்காரிதம்கள் "சிதைவைக் கருத்தில் கொள்ளும்" கட்டுப்பாடுகளைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.

அத்தியாயம் 5: மின்கட்டமைப்பு அதிர்வெண் ஒழுங்குமுறை மற்றும் துணை சேவைகள்

எளிய விலை அடிப்படையிலான கட்டண முறையைத் தாண்டி, மிகவும் மேம்பட்ட CPO-க்கள் "துணைச் சேவைகள்" சந்தைக்குள் நுழைகின்றன. பாரம்பரிய சுழற்சி ஆற்றல் இருப்புக்கள் (நிலக்கரி மற்றும் எரிவாயு ஆலைகள்) பயன்பாட்டிலிருந்து நீக்கப்படும்போது, ​​மின்கட்டமைப்பு அதன் இயல்பான வேகத்தை இழக்கிறது. ஏறக்குறைய உடனடிப் பதிலளிக்கும் திறனைக் கொண்ட மின்சார வாகன பேட்டரிகள், இந்த இடைவெளியை நிரப்புவதற்கு மிகவும் பொருத்தமானவை.

5.1 அதிர்வெண் கட்டுப்பாட்டு இருப்பு (FCR)

மின்கட்டமைப்பின் நிலைத்தன்மைக்கு FCR தான் முதல் பாதுகாப்பு அரண். மின்கட்டமைப்பின் அதிர்வெண் அதன் இயல்பான மதிப்பிலிருந்து (ஐரோப்பாவில் 50 ஹெர்ட்ஸ், அமெரிக்காவில் 60 ஹெர்ட்ஸ்) விலகும்போது, ​​FCR தகுதிபெற்ற சாதனங்கள் சில வினாடிகளுக்குள் தங்களின் மின் வெளியீட்டைத் தானாகவே சரிசெய்ய வேண்டும். FCR-இல் பங்கேற்கும் ஒரு ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் வழிமுறையானது, உயர்-துல்லியமான மீட்டர் மூலம் உள்ளூர் அதிர்வெண்ணைக் கண்காணித்து, மின்சார வாகனத்திற்கான (EV) PWM (துடிப்பு அகல பண்பேற்றம்) சிக்னலை சரிசெய்ய வேண்டும்.

• அதி உயர் அதிர்வெண் (எ.கா., 50.1 ஹெர்ட்ஸ்):மின் கட்டமைப்பில் உபரி மின்சாரம் உள்ளது. அல்காரிதம் மின்னேற்ற விகிதத்தை அதிகரிக்கிறது.
• குறைந்த அதிர்வெண் (எ.கா., 49.9 ஹெர்ட்ஸ்):மின் கட்டமைப்பு அழுத்தத்தில் உள்ளது. இந்த வழிமுறை மின்சாரப் பாய்வைக் குறைக்கிறது அல்லது தலைகீழாக்குகிறது (V2G).

5.2 தானியங்கி அதிர்வெண் மீட்டமைப்பு இருப்பு (aFRR)

இரண்டாம் நிலை கட்டுப்பாடு என்றும் அழைக்கப்படும் aFRR, மின் செலுத்து அமைப்பு இயக்குநரால் (TSO) ஒரு மையப்படுத்தப்பட்ட சமிக்ஞை வழியாக நிர்வகிக்கப்படுகிறது. ஒரு உள்ளூர் தன்னியக்க எதிர்வினையான FCR-ஐப் போலல்லாமல், aFRR-க்கு, CPO-வின் கிளவுட் தளம் ஒவ்வொரு 2-4 வினாடிகளுக்கும் ஒரு "செட்பாயிண்ட்"-ஐப் பெற்று, அதை ஆயிரக்கணக்கான சார்ஜிங் பாயிண்டுகளுக்கு விநியோகிக்க வேண்டும். இதில் உள்ள சவால் தாமதம்தான்; அபராதங்களைத் தவிர்க்க, TSO-விலிருந்து கிளவுட், எட்ஜ் வழியாக EV-க்குச் செல்லும் முழுப் பயண நேரத்தைக் குறைக்க வேண்டும்.

5.3 வருவாய் குவிப்பு உத்தி

CPO இலாபத்தன்மைக்கான திறவுகோல் "வருவாய் அடுக்குதல்" ஆகும்—அதாவது, ஒரே EV பேட்டரியைப் பயன்படுத்தி ஒரே நேரத்தில் பல பணிகளைச் செய்யும் திறன். ஒரு அல்காரிதம், குறைந்த ஆற்றல் விலைகளுக்காக உகந்ததாக்கும் அதே வேளையில் (ஆர்பிட்ரேஜ்), கிடைக்கக்கூடிய ஆற்றல் திறனில் 20%-ஐ FCR-க்காக ஒதுக்கி வைக்கலாம். இதற்கு, சமிக்ஞைகளை அவற்றின் இறுதிநிலை மதிப்பின் அடிப்படையில் முன்னுரிமைப்படுத்தக்கூடிய ஒரு பல-நோக்கு உகந்ததாக்கல் கட்டமைப்பு தேவைப்படுகிறது.

அத்தியாயம் 6: உச்ச-பள்ளத்தாக்கு சமநிலைப்படுத்துதல் மற்றும் தேவை பதிலளிப்பு (DR) உத்திகள்

உச்ச-பள்ளத்தாக்கு சமநிலைப்படுத்துதல் என்பது, அதிக தேவை உள்ள காலங்களிலிருந்து குறைந்த தேவை உள்ள காலங்களுக்கு மின்சுமையை மாற்றும் ஒரு செயல்முறையாகும். ஒரு முதன்மை கொள்முதல் இயக்குநரைப் (CPO) பொறுத்தவரை, இது மின்கட்டமைப்பின் ஆரோக்கியத்திற்கும் தேவைக்கான கட்டணங்களைக் குறைப்பதற்கும் இன்றியமையாதது.

6.1 “வாத்து வளைவு” மற்றும் மின்சார வாகனத் தீர்வு

அதிக சூரிய ஒளி ஊடுருவல் உள்ள பகுதிகளில் (கலிபோர்னியா அல்லது தெற்கு ஆஸ்திரேலியா போன்றவை), நிகர மின்சுமை வளைவு ஒரு வாத்தின் வடிவத்தை எடுக்கிறது: பகலில் சூரிய ஒளி உச்சத்தில் இருக்கும்போது குறைவாகவும், சூரியன் மறைந்து மக்கள் வீடு திரும்பும் மாலையில் செங்குத்தாக உயர்கிறது. மின்சார வாகனங்கள் இதற்கு "வாத்துக்கு எதிரானவை". பகல் நேர மின்னேற்றத்தை (பணியிட மின்னேற்றம்) ஊக்குவிப்பதன் மூலமும், இரவு நேர மின்னேற்றத்தை அதிகாலை வரை தாமதப்படுத்துவதன் மூலமும், திறன்மிகு வழிமுறைகள் இந்த வளைவைச் சமதளமாக்க முடியும்.

6.2 தேவை பதிலளிப்பு (DR) நிகழ்வு தர்க்கம்

பயன்பாட்டு நிறுவனத்தால் ஒரு DR நிகழ்வு தூண்டப்படும்போது, ​​ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் தளம் ஒரு "மெய்நிகர் மின் நிலையம்" (VPP) ஆகச் செயல்பட வேண்டும். அதன் செயல்முறை பின்வரும் படிகளைப் பின்பற்றுகிறது:

1. அறிவிப்பு:DR சிக்னலைப் பெறுங்கள் (OpenADR அல்லது தனிப்பயன் API வழியாக).
2. மதிப்பீடு:பயனர்களின் ஆற்றல் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யத் தவறாமல் (பயன்பாட்டிலிருந்து விலகும்போது SoC), எவ்வளவு ஆற்றலைக் குறைக்க முடியும் என்பதற்கான தற்போதைய “நெகிழ்வுத்தன்மை இடையகத்தைக்” கணக்கிடுங்கள்.
3. செயல்படுத்துதல்:வேகம் குறைக்கப்பட்ட சார்ஜர்களுக்குக் கட்டளைகளை அனுப்பவும். அதிக நேரம் தங்கியிருக்கும் மற்றும் உயர்ந்த SoC கொண்ட வாகனங்களுக்கு முன்னுரிமை அளிக்கப்படுகிறது.
4. சரிபார்ப்பு:DR தள்ளுபடியைப் பெறுவதற்கு, குறைப்பை நிகழ்நேரத்தில் பதிவு செய்யவும்.

6.3 நடத்தைப் பொருளாதாரம் மற்றும் பயனர் ஊக்கத்தொகைகள்

தொழில்நுட்பம் மட்டும் போதாது; பயனர் பங்கேற்பு இன்றியமையாதது. மின் கட்டமைப்பு சமிக்ஞைகளை வழங்குவதற்காக, CPO-க்கள் "ஓட்டுநர்களுக்கான மாறும் விலை நிர்ணய முறையை" பயன்படுத்துகின்றன. ஒரு ஓட்டுநர் "சுற்றுச்சூழல் பயன்முறையை" (அல்காரிதத்திற்கு முழுமையான கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கும் முறை) தேர்வுசெய்தால், அவர் குறைந்த கட்டணத்தைச் செலுத்துவார். அவர் "ஊக்குவிப்பு பயன்முறையை" (உடனடி முழு சக்தி) தேர்வுசெய்தால், CPO-வின் உச்சபட்ச தேவைக்கான கட்டணங்களை ஈடுசெய்யும் கூடுதல் கட்டணத்தைச் செலுத்துவார்.

அத்தியாயம் 7: புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் முன்னறிவிப்பை ஒருங்கிணைத்தல்

மின்சார வாகனங்களின் உண்மையான வாக்குறுதி என்பது “சூரிய ஒளியில் பயணிப்பது”தான். இருப்பினும், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் என்பது நிலையற்றது. சார்ஜிங் வழிமுறையில் முன்னறிவிப்புகளை ஒருங்கிணைப்பதுதான், அடிப்படை ஸ்மார்ட் சார்ஜிங்கை மேம்பட்ட ஆற்றல் மேலாண்மையிலிருந்து வேறுபடுத்துகிறது.

7.1 சூரியக் கதிர்வீச்சு மற்றும் காற்றின் வேக மாதிரிகள்

அந்தந்த இடத்திலேயே கிடைக்கும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களைப் பொறுத்தவரை, அந்த வழிமுறை உற்பத்தியைக் கணிக்க வேண்டும்.

• நிலைத்தன்மை மாதிரிகள்:அடுத்த ஒரு மணி நேரமும் கடந்த நேரத்தைப் போலவே இருக்கும் எனக் கருதுங்கள். தெளிவான நாட்களுக்கு நல்லது, ஆனால் வானிலை மாற்றங்களின் போது பலனளிக்காது.
• எண்முறை வானிலை முன்னறிவிப்பு (NWP):மேகங்கள் மற்றும் காற்றைக் கணிக்க GFS அல்லது ECMWF போன்ற உலகளாவிய மாதிரிகளைப் பயன்படுத்துதல்.
• செயற்கைக்கோள் படப்பிடிப்பு மற்றும் வான் கேமராக்கள்:மிகக் குறுகிய கால முன்னறிவிப்பிற்கு (0-30 நிமிடங்கள்), குறிப்பிட்ட இடங்களில் பொருத்தப்பட்ட கேமராக்கள் மேகங்களின் இயக்கத்தைக் கண்காணித்து, "சூரிய ஆற்றல் அதிகரிப்பை" கணிக்க முடியும்.

7.2 நிகழ்தகவு உகப்பாக்கச் சிக்கல்

முன்கணிப்புகள் ஒருபோதும் 100% துல்லியமாக இருப்பதில்லை என்பதால், இந்த வழிமுறை நிச்சயமற்ற தன்மையைக் கணக்கில் கொள்ள வேண்டும். ஒரேயொரு திட்டவட்டமான பாதைக்கு பதிலாக, "வாய்ப்பு-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட உகப்பாக்கம்" (Chance-Constrained Optimization), ஒரு கட்ட வரம்பை மீறுவதற்கான நிகழ்தகவு (எ.கா., சூரிய ஒளியில் ஏற்படும் திடீர் வீழ்ச்சியால்) ஒரு வரம்பிற்குக் (எ.கா., 1%) கீழே இருப்பதை உறுதி செய்கிறது.

7.3 பசுமைக் கட்டண மதிப்பெண்கள் மற்றும் சான்றிதழ்கள்

பெருநிறுவன வாகனக் குழுக்கள் ஸ்கோப் 3 உமிழ்வுகளில் அதிக கவனம் செலுத்துகின்றன. மின் கட்டமைப்பின் "கார்பன் அடர்த்தி" மிகக் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​திறன்மிகு வழிமுறைகள் இப்போது மின்னேற்றத்திற்கு குறிப்பாக முன்னுரிமை அளிக்க முடியும். எலக்ட்ரிசிட்டி மேப்ஸ் அல்லது வாட் டைம் போன்ற ஏபிஐ-களை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம், தலைமை மின் கொள்முதல் அதிகாரி (CPO) தனது வாடிக்கையாளர்களுக்கு "புதுப்பிக்கத்தக்க மின்னேற்றச் சான்றிதழை" வழங்கி, ஒரு உயர்தர சேவை அடுக்கை உருவாக்க முடியும்.

அத்தியாயம் 8: ஏபிஐ சூழலமைப்பு: நிகழ்நேர தரவு ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் கிளவுட்-டு-எட்ஜ் தொடர்பு

ஒரு டைனமிக் கிரிட் விலை அல்காரிதத்தின் திறன், அது பயன்படுத்தும் தரவுகளைப் பொறுத்தே அமைகிறது. சந்தையை உலோகத்துடன் இணைக்கத் தேவையான தொழில்நுட்பக் கட்டமைப்பை இந்த அத்தியாயம் விவரிக்கிறது.

8.1 சந்தைத் தரவு APIகள்

உடனடி விலைகளைப் பெறுவதற்காக, இந்த அமைப்பு ஆற்றல் பரிமாற்றகங்களுடன் இணைகிறது.

• ENTSO-E வெளிப்படைத்தன்மை தளம்:ஐரோப்பிய மின்சாரத் தரவுகளுக்கான மூலம். இது அடுத்த நாளுக்கான விலைகள், வகை வாரியான உண்மையான உற்பத்தி மற்றும் எல்லை தாண்டிய பரிமாற்றங்கள் ஆகியவற்றை வழங்குகிறது.
• RESTful செயலாக்கம்:வழக்கமாக, ஒரு க்ரான் ஜாப் அடுத்த நாளுக்கான முந்தைய நாள் விலைகளை CET நேரப்படி மதியம் 13:00 மணிக்கு எடுத்துக்கொள்கிறது. பின்னர் அந்த அல்காரிதம், உகந்த கட்டண அட்டவணைகளை முன்கூட்டியே திட்டமிடுகிறது.

8.2 நெறிமுறை இணைப்புப் பாலம்: OCPP மற்றும் OCPI

• OCPP (திறந்த மின்னூட்டப் புள்ளி நெறிமுறை):சார்ஜருக்கும் மேலாண்மை அமைப்புக்கும் (CSMS) இடையேயான மொழியான பதிப்பு 2.0.1, ஸ்மார்ட் சார்ஜிங்கிற்கு மிகவும் இன்றியமையாதது. ஏனெனில் இது “செலவு மற்றும் விலை” செயல்பாட்டுத் தொகுதிகளையும், 25-கால அட்டவணைகளைக் கொண்ட “ஸ்மார்ட் சார்ஜிங்” சுயவிவரங்களையும் ஆதரிக்கிறது.
• OCPI (திறந்த மின்னூட்டப் புள்ளி இடைமுகம்):CPO மற்றும் eMSP-க்கு இடையேயான மொழி. இது நிகழ்நேர விலை சமிக்ஞைகளைப் பரிமாறிக்கொள்ள அனுமதிக்கிறது, இதன் மூலம் ஓட்டுநரின் செயலி "வசூலிக்க வேண்டிய தற்போதைய விலையை" காட்ட முடியும்.

8.3 கிளவுட் முதல் எட்ஜ் வரையிலான தாமத மேலாண்மை

அதிர்வெண் கட்டுப்பாடு போன்ற காலக்கெடு சார்ந்த சேவைகளுக்கு, கிளவுட் மிகவும் மெதுவாக உள்ளது.

• எட்ஜ் கம்ப்யூட்டிங்:உகந்ததாக்கும் தர்க்கமானது, ஒரு “தளக் கட்டுப்பாட்டாளரிடம்” (ஒரு தொழில்துறை நுழைவாயில்) பகுதியளவு செயல்படுத்தப்படுகிறது. கிளவுட் ஆனது உயர்நிலை இலக்குகளை (எ.கா., “செலவைக் குறைத்தல்”) வழங்குகிறது, அதே நேரத்தில் உள்ளூர் கட்டுப்பாட்டாளர், உள்ளூர் மீட்டர் அளவீடுகளின் அடிப்படையில் மில்லிநொடிக்கு மில்லிநொடி சரிசெய்தல்களைக் கையாளுகிறது.
• MQTT மற்றும் HTTP ஒப்பீடு:நவீன ஸ்டேக்குகள் அதன் குறைந்த மேல்நிலைச் செலவு மற்றும் நிலையான இணைப்புகளுக்காக MQTT-ஐப் பயன்படுத்துகின்றன, இது மின்கட்டமைப்பு அவசரநிலையின் போது வழங்கப்படும் “நிறுத்து” கட்டளை உடனடியாகப் பெறப்படுவதை உறுதி செய்கிறது.

8.4 ISO 15118: வாகனத்திற்கும் சார்ஜருக்கும் இடையிலான இணைப்பு

இறுதி இணைப்பு என்பது மின்சார வாகனத்திற்கும் சார்ஜருக்கும் இடையேயான தகவல் தொடர்பாகும். ISO 15118, கார் அதன் “ஆற்றல் திறன்” மற்றும் “இலக்கு SoC” ஆகியவற்றை சார்ஜருடன் பகிர்ந்துகொள்ள அனுமதிக்கிறது. இது இல்லாமல், அல்காரிதத்திற்கு உண்மையில் எவ்வளவு ஆற்றல் தேவை என்று தெரியாது—இது உகந்ததல்லாத திட்டமிடலுக்கு வழிவகுக்கும். ISO 15118-இன் “செருகி சார்ஜ் செய்” அம்சம் பாதுகாப்பான அங்கீகாரத்தையும் செயல்படுத்துகிறது, இது V2G-இல் நிதிப் பரிவர்த்தனைகளுக்கு ஒரு முன்நிபந்தனையாகும்.

அத்தியாயம் 9: வன்பொருள் பின்னூட்டச் சுழல்கள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டுச் சுழல்கள்

உயர்நிலை தர்க்கம் கிளவுட் அல்லது ஒரு தளக் கட்டுப்பாட்டாளரில் அமைந்திருந்தாலும், ஸ்மார்ட் சார்ஜிங்கின் பௌதீகச் செயலாக்கம் பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் மட்டத்தில் நடைபெறுகிறது. துல்லியமான ஆற்றல் பண்பேற்றத்தைச் செயல்படுத்துவதற்கு, சார்ஜருக்கும் மின்சார வாகனத்திற்கும் இடையிலான பின்னூட்டச் சுழல்களைப் புரிந்துகொள்வது அவசியமாகும்.

9.1 PWM சிக்னல் மற்றும் டியூட்டி சைக்கிள்

ஏசி சார்ஜிங்கில் (நிலை 2), சார்ஜர் மின்சாரத்தை நேரடியாகக் கட்டுப்படுத்துவதில்லை; மாறாக, அது கண்ட்ரோல் பைலட் (CP) லைனில் உள்ள பல்ஸ் வித் மாடுலேஷன் (PWM) சிக்னல் வழியாக, வாகனத்தின் ஆன்-போர்டு சார்ஜருக்கு (OBC) ஒரு "வரம்பை" தெரிவிக்கிறது.

• 10% முதல் 90% வரையிலான விதி:1kHz சதுர அலையின் பணிச் சுழற்சி, அனுமதிக்கப்பட்ட அதிகபட்ச மின்னோட்டத்தை வரையறுக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 16% பணிச் சுழற்சி 10A-க்குச் சமமாகும், அதே சமயம் 50% பணிச் சுழற்சி 30A-க்குச் சமமாகும்.
• பதிலளிக்கும் நேரம்:IEC 61851 தரநிலையின்படி, ஒரு வாகனம் PWM சிக்னலில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்கு 5 வினாடிகளுக்குள் பதிலளிக்க வேண்டும் (இருப்பினும் பல நவீன மின்சார வாகனங்கள் 1 வினாடிக்கும் குறைவான நேரத்தில் பதிலளிக்கின்றன). கட்ட வரம்புகளைத் தாண்டிச் செல்வதைத் தவிர்க்க, நமது வழிமுறை இந்த "ஏற்றத் தாமதத்தை" கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும்.

9.2 DC ஃபாஸ்ட் சார்ஜிங் மற்றும் பவர் மாட்யூல் கட்டுப்பாடு

DC சார்ஜிங்கில், “அறிவுத்திறன்” காரிலிருந்து சார்ஜருக்கு மாறுகிறது. சார்ஜரின் உள்ளமைந்த ஆற்றல் தொகுதிகள் (AC-to-DC மாற்றிகள்) சீரமைக்கப்பட வேண்டும்.

• CAN பஸ் தொடர்பு:கார் ஒவ்வொரு 10-50 மில்லி விநாடிகளுக்கும் சார்ஜருக்கு “மின்னோட்டக் கோரிக்கை” பாக்கெட்டுகளை அனுப்புகிறது. ஒரு திறன்மிகு சார்ஜிங் வழிமுறை, ஆற்றலைக் கட்டுப்படுத்த இந்தக் கோரிக்கைகளை இடைமறிக்கவோ அல்லது மாற்றியமைக்கவோ வேண்டும்.
• மின்னோட்ட சிற்றலைகள் மற்றும் செயல்திறன்:செயல்திறன் நிலையானது அல்ல. பெரும்பாலான பவர் மாட்யூல்கள் 70-90% சுமையில் உச்சத்தை அடையும் ஒரு "செயல்திறன் வளைவைக்" கொண்டுள்ளன. ஒரு 350kW சார்ஜரின் திறனை 50kW ஆகக் குறைப்பது, மாற்ற இழப்புகளைக் கணிசமாக அதிகரிக்கக்கூடும். ஒரு "இழப்பை உணரும்" அல்காரிதம், மாட்யூல்களை அவற்றின் உகந்த திறனில் இயங்க வைக்க முயற்சிக்கும் அல்லது தேவையற்ற மாட்யூல்களை முழுவதுமாக அணைத்துவிடும்.

9.3 விகிதாசார-ஒருங்கிணைந்த-வகையீட்டு (PID) செயலாக்கம்

தளம் முழுவதும் நிலையான மின்சார வரம்பைப் பராமரிக்க, நாங்கள் ஒரு PID கட்டுப்படுத்தியைப் பயன்படுத்துகிறோம்.

• விகிதாசார (P):நிர்ணயிக்கப்பட்ட அளவுக்கும் உண்மையான சுமைக்கும் இடையேயான தற்போதைய இடைவெளிக்கு ஏற்ப செயல்படுகிறது.
• தொகையீடு (I):தொடர்ச்சியான பிழைகளைச் சரிசெய்கிறது (உதாரணமாக, ஒரு கார் வேகக் கட்டுப்பாட்டிற்குப் பதிலளிக்கவில்லை என்றால்).
• வகைக்கெழு (D):எதிர்கால மின் எழுச்சிகளை முன்னறிவிக்கிறது (உதாரணமாக, பல கார்கள் இப்போதுதான் சார்ஜ் செய்யத் தொடங்கினால்).

இந்த வளையம், மின்நிலையத்திற்குள் ரயில்கள் நுழையும்போதும் வெளியேறும்போதும் கூட, மின்மாற்றியின் மொத்தச் சுமை முற்றிலும் சீராக இருப்பதை உறுதி செய்கிறது.

அத்தியாயம் 10: மின் கட்டண மைய இயக்குநரின் (CPO) வருவாய் மாதிரிகள் மற்றும் பொருளாதாரப் பகுப்பாய்வு

தொழில்நுட்பச் சிறப்பு, நிதி நிலைத்தன்மையாக மாற வேண்டும். சிபிஓ வணிக மாதிரியானது, “மின்சாரத்தின் மீதான இலாப வரம்பு” என்ற மாதிரியிலிருந்து, ஒரு அதிநவீன “ஆற்றல்-சேவை” மாதிரியாகப் பரிணமித்து வருகிறது.

10.1 மூலதனச் செலவினம் (CAPEX) மற்றும் செயல்பாட்டுச் செலவினம் (OPEX) ஒப்பீடு

• மூலதனச் செலவின உகப்பாக்கம்:ஸ்மார்ட் சார்ஜிங்கைப் பயன்படுத்தி மின்கட்டமைப்பு மேம்பாடுகளைத் தவிர்ப்பதன் மூலம், ஒரு தலைமை கொள்முதல் அதிகாரி (CPO) ஒவ்வொரு தளத்திற்கும் துணை மின்நிலையச் செலவுகளில் $50,000 முதல் $200,000 வரை சேமிக்க முடியும். இவ்வாறு "தவிர்க்கப்பட்ட செலவு" என்பது உள் வருவாய் விகிதத்திற்கு (IRR) ஒரு நேரடி ஊக்கமாகும்.
• செயல்பாட்டுச் செலவுக் குறைப்பு:ஆற்றல் சிக்கனம் மற்றும் தேவைக்கட்டண மேலாண்மை மூலம் மாதாந்திர பயன்பாட்டுக் கட்டணத்தை 15-30% வரை குறைக்க முடியும்.

10.2 மின்சார வாகன மின்னேற்றத்தின் LCOE

ஒரு சார்ஜிங் நிலையத்திற்கான ஆற்றலின் சமப்படுத்தப்பட்ட செலவில் (LCOE), உபகரணச் செலவு, நிறுவுதல், பராமரிப்பு மற்றும் மின்சாரம் ஆகியவை அடங்கும். ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் "மின்சார"க் கூறைக் குறைக்கிறது. V2G சூழலில், துணைச் சேவை வருவாய் மற்ற எல்லாச் செலவுகளையும் விட அதிகமாக இருந்தால், LCOE உண்மையில் எதிர்மறையாக மாறக்கூடும்.

10.3 டைனமிக் மார்ஜின் ஆப்டிமைசேஷன்

தலைமை கொள்முதல் அதிகாரிகள் (CPOs) பெரும்பாலும் நிலையற்ற மொத்த விலைகள் மற்றும் நிலையான சில்லறை விலைகள் ஆகிய “இரட்டை நெருக்கடியை” எதிர்கொள்கின்றனர். ஒரு திறன்மிகு வழிமுறை “மாறும் இலாப வரம்பு மேலாண்மையை” செயல்படுத்துகிறது.

• சூத்திரம்:சில்லறை விலை = உடனடி விலை + கட்டக் கட்டணங்கள் + நிர்வாக இலாப வரம்பு + நெகிழ்வுத்தன்மை தள்ளுபடி

சரிசெய்வதன் மூலம்நெகிழ்வுத்தன்மை தள்ளுபடிநிகழ்நேரத்தில், மின் கட்டமைப்புக்கு மிகவும் இலாபகரமான நேரங்களை நோக்கி ஓட்டுநர்களின் நடத்தையை தலைமை கொள்முதல் அதிகாரியால் நெறிப்படுத்த முடியும்.

10.4 நிகர தற்போதைய மதிப்பு (NPV) உணர்திறன் பகுப்பாய்வு

10 ஆண்டு கால செயல்திட்டத்தைத் திட்டமிடும்போது, ​​தலைமை கொள்முதல் அதிகாரிகள் (CPOs) பல்வேறு சூழ்நிலைகளை மாதிரியாகக் கொள்ள வேண்டும்:

• சூழ்நிலை A (ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் இல்லை):அதிகபட்ச தேவைக்கான அதிகபட்ச கட்டணங்கள், முதலீட்டைத் திரும்பப் பெற 7 வருட காலத்தை ஏற்படுத்துகின்றன.
• சூழ்நிலை B (V1G):மேம்படுத்தப்பட்ட மின்னேற்றம் செலவுகளைக் குறைத்து, முதலீட்டைத் திரும்பப் பெறும் காலத்தை 5 ஆண்டுகளாகக் குறைக்கிறது.
• சூழ்நிலை C (V2X + துணை சேவைகள்):மின்கட்டமைப்புச் சேவைகளிலிருந்து கிடைக்கும் அதிக வருவாய், 3 ஆண்டுகளில் முதலீட்டைத் திரும்பப் பெற வழிவகுக்கிறது, ஆனால் இருவழி வன்பொருளில் அதிக ஆரம்ப முதலீடு தேவைப்படுகிறது.

அத்தியாயம் 11: நுண்மின்வலைகளில் சுமைப் பகிர்வு உகப்பாக்கம்

மின்னேற்றும் நிலையம் என்பது அரிதாகவே ஒரு தனித்த சொத்தாக விளங்குகிறது; அது கட்டிடங்கள், சூரிய மின் தகடுகள் மற்றும் மின்கல சேமிப்பு (BESS) ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய ஒரு உள்ளூர் நுண்மின் கட்டமைப்பின் ஒரு பகுதியாகும்.

11.1 நிலையான மற்றும் மாறும் சுமை மேலாண்மை (DLM)

• நிலையானது:ஒவ்வொரு சார்ஜருக்கும் ஒரு நிலையான அதிகபட்ச வரம்பு (எ.கா., 7kW) நிர்ணயிக்கப்பட்டுள்ளது. இது திறனற்றது, ஏனெனில் பல சார்ஜர்கள் செயலற்று இருக்கும்போது மற்றவை ஆற்றல் பற்றாக்குறையால் பாதிக்கப்படும்.
• டைனமிக்:தளக் கட்டுப்பாட்டாளர் “முதன்மை பிரேக்கரை” கண்காணித்து விநியோகிக்கிறார்.கிடைக்கும்செயலில் உள்ள சார்ஜர்களுக்கான கொள்ளளவு.
• முன்னுரிமை அளிக்கப்பட்ட DLM:எல்லா கார்களும் சமமானவை அல்ல. காலை 9 மணிக்குக் கிளம்ப வேண்டிய ஒரு டெலிவரி வேன், 8 மணி நேரம் காத்திருக்க வேண்டிய ஒரு பயணக் காரை விட அதிக சக்தியைப் பெறுகிறது.

11.2 கட்டச் சமநிலைப்படுத்தல் மற்றும் சமநிலையற்ற சுமைகள்

பெரும்பாலான மின்சார வாகனங்கள் (EVs) ஒற்றை-கட்ட அல்லது மூன்று-கட்ட வகையைச் சேர்ந்தவை. மூன்று ஒற்றை-கட்ட மின்சார வாகனங்களும் 'A' கட்டத்தில் இணைக்கப்பட்டால், அது 'கட்டச் சமநிலையின்மையை' ஏற்படுத்தி, மின்மாற்றியில் வெப்பம் மற்றும் உபகரணச் செயலிழப்புக்கு வழிவகுக்கும். திறன்மிகு தளக் கட்டுப்பாட்டாளர்கள், சமநிலையான மூன்று-கட்ட மின்சுமையைப் பராமரிப்பதற்காக, கட்டங்களை மாறும் தன்மையுடன் மாற்றலாம் (வன்பொருள் அதை ஆதரித்தால்) அல்லது குறிப்பிட்ட மின்னேற்றிகளின் மின் அழுத்தத்தைக் குறைக்கலாம்.

11.3 மொத்த ஹார்மோனிக் சிதைவு (THD) மற்றும் ஆற்றல் தரம்

சார்ஜர்களில் உள்ள உயர் அதிர்வெண் மாறுதல், மின்கட்டமைப்பில் "இரைச்சலை" ஏற்படுத்தக்கூடும். சார்ஜர்களின் அடர்த்தி அதிகரிக்கும்போது, ​​மொத்த வெப்பப் பரிமாற்றம் (THD) ஒரு கவலையாகிறது. திறன்மிகு வழிமுறைகள், பல மின் தொகுதிகளின் மாறுதல் அதிர்வெண்களை ஒன்றோடொன்று பிணைத்து, ஹார்மோனிக்குகளை ரத்து செய்வதன் மூலம், உயர் மின் தரத்தை உறுதிசெய்து, பயன்பாட்டு நிறுவனங்களுக்கான அபராதங்களைத் தவிர்க்கின்றன.

அத்தியாயம் 12: ஓட்டுநர் நடத்தை முன்கணிப்பிற்கான இயந்திரக் கற்றல்

ஸ்மார்ட் சார்ஜிங்கில் உள்ள மிகப்பெரிய கேள்விக்குறி மனித காரணிதான். கார் எப்போது புறப்படும்? அதற்கு உண்மையில் எவ்வளவு ஆற்றல் தேவைப்படும்?

12.1 வருகை மற்றும் புறப்படும் நேரங்களைக் கணித்தல்

RFID அட்டைகள் அல்லது செயலி உள்நுழைவுகளிலிருந்து கிடைக்கும் வரலாற்றுத் தரவுகளைப் பயன்படுத்தி, ஒவ்வொரு பயனருக்கும் ஒரு “நிகழ்தகவு அடர்த்திச் சார்பை” (PDF) நாம் உருவாக்கலாம்.

• சிறப்பம்சங்கள்:நாளின் நேரம், வாரத்தின் நாள், வானிலை, வருகையின்போது இருந்த வரலாற்று SoC.
• நெறிமுறை:"தங்கும் கால அளவைக்" கணிக்க ரேண்டம் ஃபாரஸ்ட் அல்லது எல்.எஸ்.டி.எம் (லாங் ஷார்ட்-டெர்ம் மெமரி) நெட்வொர்க்குகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஒரு கார் 10 மணி நேரம் நிற்கும் என்று அல்காரிதத்திற்கு 95% உறுதியாகத் தெரிந்தால், அது மிகவும் மலிவான விலை கிடைக்கும் வரை சார்ஜ் செய்வதைத் தீவிரமாகத் தாமதப்படுத்த முடியும்.

12.2 SoC தரவு இல்லாமல் ஆற்றல் தேவைகளை மதிப்பிடுதல்

பல பழைய மின்சார வாகனங்கள் (EVs) தங்களின் SoC-ஐ சார்ஜிங் கேபிள் வழியாகப் பகிர்வதில்லை (இது J1772/வகை 2 தரநிலையின் ஒரு வரம்பாகும்). திறன்மிகு வழிமுறைகள் SoC-ஐ மதிப்பிடுவதற்கு "சுமை வளைவுப் பகுப்பாய்வைப்" (Load Curve Analysis) பயன்படுத்துகின்றன. பேட்டரி நிரம்பும்போது மின்னோட்டம் எவ்வாறு குறைகிறது ("CV கட்டம்") என்பதைக் கவனிப்பதன் மூலம், அந்த வழிமுறை தற்போதைய SoC-ஐ மதிப்பிட்டு, அதற்கேற்ப கால அட்டவணையைச் சரிசெய்கிறது.

12.3 விளையாட்டுமயமாக்கல் மற்றும் “தூண்டுதல்”

இந்த அல்காரிதம் ஒரு செயலி வழியாக ஓட்டுநருடன் தொடர்பு கொள்ள முடியும். “உங்கள் சார்ஜிங்கை 2 மணிநேரம் தாமதப்படுத்த ஒப்புக்கொண்டால், நீங்கள் $3 சேமிப்பதுடன் 50 கிரீன் பாயிண்ட்ஸ்களையும் பெறுவீர்கள்.” இந்த நடத்தை சார்ந்த தரவுகள், விலைக்கு ஏற்ப ஒரு ஓட்டுநரின் நடத்தை எவ்வளவு மாறுகிறது என்பதைக் காட்டும் ‘தேவையின் நெகிழ்வுத்தன்மையை’ (Elasticity of Demand) செம்மைப்படுத்துவதற்காக ML மாடலுக்குத் திருப்பி அளிக்கப்படுகிறது.

அத்தியாயம் 13: ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் நெட்வொர்க்குகளில் சைபர் பாதுகாப்பு

சார்ஜர்கள் மின் கட்டமைப்புடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட சொத்துக்களாக மாறும்போது, ​​அவை இணையவழித் தாக்குதல்களுக்கான இலக்குகளாகின்றன. ஆயிரக்கணக்கான சார்ஜர்களை ஒரே நேரத்தில் திடீரென இயக்குவதன் மூலம் மின்வெட்டை ஏற்படுத்த, "சார்ஜர்களின் பாட்நெட்" பயன்படுத்தப்படலாம்.

13.1 பாதுகாப்பான தகவல் தொடர்பு: TLS மற்றும் PKI

ஒவ்வொரு OCPP இணைப்பும் TLS 1.2 அல்லது 1.3-ஐப் பயன்படுத்தி மறைகுறியாக்கம் செய்யப்பட வேண்டும். ஒரு பொது திறவி உள்கட்டமைப்பு (PKI), CSMS ஆனது ஒரு தீங்கிழைக்கும் நபருடன் அல்லாமல், ஒரு உண்மையான மின்னேற்றியுடன் தான் உரையாடுகிறது என்பதை உறுதி செய்கிறது.

13.2 ISO 15118-2 மற்றும் V2G பாதுகாப்பு

V2G முறைக்கு உயர் மட்ட நம்பிக்கை தேவைப்படுகிறது. கார் அதன் ஆற்றல் கோரிக்கைகளுக்கு "கையொப்பமிட" வேண்டும். இதன் மூலம், ஒரு பயனர் தனது அடையாளத்தைப் போலியாகக் காட்டி, வேறொருவரின் கணக்கில் கட்டணம் வசூலிக்க முயற்சிக்கும் "ஆற்றல் திருட்டு" தடுக்கப்படுகிறது.

13.3 இடைமறிப்பு (MitM) பாதுகாப்புகள்

தளக் கட்டுப்பாட்டாளர்கள் பௌதீக முறைகேடுகளுக்கு எதிராக வலுப்படுத்தப்பட வேண்டும். ஒரு தாக்குதல் நடத்துபவர் உள்ளூர் Modbus அல்லது CAN bus-ஐ அணுகினால், அவர்களால் பாதுகாப்பு வரம்புகளை மீற முடியும். "ஒழுங்கின்மை கண்டறிதல்" வழிமுறைகள், ஒரு சார்ஜர் அதன் வன்பொருள் மதிப்பீட்டை விட அதிக சக்தியைக் கோருவது போன்ற அசாதாரண வடிவங்களுக்காக தரவு ஓட்டத்தைக் கண்காணித்து, அவசரகால நிறுத்தத்தைத் தூண்டுகின்றன.

அத்தியாயம் 14: ஒழுங்குமுறை கட்டமைப்புகள் மற்றும் உலகளாவிய தரப்படுத்தல்

ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் பயன்பாட்டின் வேகம், தொழில்நுட்பத்தைப் போலவே கொள்கைகளாலும் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

14.1 ஐரோப்பிய ஒன்றிய மாற்று எரிபொருள் உள்கட்டமைப்பு ஒழுங்குமுறை (AFIR)

அனைத்து புதிய பொது சார்ஜர்களும் தற்காலிகக் கட்டண முறையையும், மேலும் அதிகரித்து வரும் ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் திறன்களையும் ஆதரிக்க வேண்டும் என AFIR கட்டாயப்படுத்துகிறது. கட்டிடங்களுக்கான “ஸ்மார்ட் தயார்நிலைக் காட்டி” (SRI) ஒருங்கிணைந்த மின்சார வாகன மேலாண்மையையும் வலியுறுத்துகிறது.

14.2 அமெரிக்க NEVI மற்றும் பிரிவு 40101(d)

அமெரிக்காவின் தேசிய மின்சார வாகன உள்கட்டமைப்பு (NEVI) திட்டம் அதிவேக மின்னேற்றத்திற்காக பில்லியன் கணக்கில் நிதியை வழங்குகிறது, ஆனால் V2G-க்கு 97% தடையற்ற இயக்க நேரத்தையும், எதிர்காலத் தேவைகளுக்கு ஏற்றவாறு தயார்செய்தலையும் கட்டாயமாக்குகிறது.

14.3 IEC 63110 மற்றும் IEEE 2030.5 இன் பங்கு

இந்த வளர்ந்து வரும் தரநிலைகள், மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் பிற பரவலாக்கப்பட்ட ஆற்றல் வளங்களின் மேலாண்மையை ஒருங்கிணைப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன. குறிப்பாக, IEEE 2030.5 என்பது கலிபோர்னியாவில் பயன்பாட்டு நிறுவனத்திற்கும் VPP-க்கும் இடையிலான தகவல்தொடர்புக்கு விரும்பப்படும் நெறிமுறையாகும், இது மின்சார வாகனங்களை ஒரு பாரம்பரிய மின் உற்பத்தி நிலையத்தைப் போலவே இயக்க அனுமதிக்கிறது.

அத்தியாயம் 15: பல்வகை மின்னூக்கி உகப்பாக்கத்திற்கான நேரியல் நிரலாக்கத்தில் ஒரு ஆழமான ஆய்வு

ஸ்மார்ட் சார்ஜிங்கில் உள்ள “அறிவுத்திறனை” உண்மையாகப் புரிந்துகொள்ள, நாம் அதன் கணிதத்தைப் பார்க்க வேண்டும். 100kW மின்மாற்றி வரம்பு கொண்ட ஒரு தளத்தில், 10 சார்ஜர்களை நிர்வகிக்கும் ஒரு CPO-ஐக் கருத்தில் கொள்வோம்.

15.1 கணித மாதிரி

நாம் நேரத்தை $T$ இடைவெளிகளாக (எ.கா., 15 நிமிடங்கள்) பிரிக்கிறோம். ஒவ்வொரு சார்ஜர் $i$ மற்றும் நேரம் $t$-க்கும், நாம் $P_{i,t}$ (திறன்) என்ற முடிவு மாறியை வரையறுக்கிறோம்.

நோக்கம்:மொத்த செலவைக் குறைக்கவும். $$\min \sum_{t=1}^T \sum_{i=1}^{10} (Price_t \cdot P_{i,t} \cdot \Delta t)$$

கட்டுப்பாடுகள்:

1. டிரான்ஸ்ஃபார்மர் வரம்பு:அனைத்து சார்ஜர்களிலும் உள்ள மின்சக்தியின் கூட்டுத்தொகை, தள வரம்பான $L$-ஐத் தாண்டக்கூடாது.

$$\sum_{i=1}^{10} P_{i,t} \le L \quad \forall t$$

1. வாகனத் தேவை:ஒவ்வொரு காரும் $i$, அதன் புறப்படும் நேரமான $D_i$-க்கு முன்னர், அதற்குத் தேவையான ஆற்றலான $E_i$-ஐப் பெற்றிருக்க வேண்டும்.

$$\sum_{t=A_i}^{D_i} P_{i,t} \cdot \Delta t \ge E_i$$

1. வன்பொருள் வரம்புகள்:ஒவ்வொரு சார்ஜருக்கும் குறைந்தபட்ச மற்றும் அதிகபட்ச திறன் உண்டு.

$$P_{min} \le P_{i,t} \le P_{max}$$

15.2 சிம்ப்ளக்ஸ் முறையைப் பயன்படுத்தித் தீர்வு காணுதல்

இது ஒரு செவ்வியல் நேரியல் திட்டமிடல் (LP) சிக்கலாகும். "சிம்ப்ளக்ஸ் முறை" உகந்த தீர்வைக் கண்டறிய, சாத்தியமான பகுதியின் முனைகளைக் கடந்து செல்கிறது. இருப்பினும், நாம் "V2G"-ஐ (அதாவது $P_{i,t}$ எதிர்மறையாக இருக்க அனுமதித்தல்) சேர்க்கும்போது, ​​தேடல் வெளி இரட்டிப்பாகிறது. நாம் "ஈருறுப்புக் கட்டுப்பாடுகளை" (எ.கா., ஒரு கார் ஒரே 15 நிமிட கால இடைவெளியில் மின்னேற்றம் மற்றும் மின்னிறக்கம் செய்ய முடியாது) சேர்த்தால், அது ஒரு கலப்பு-முழு எண் நேரியல் திட்டமிடல் (MILP) சிக்கலாக மாறுகிறது. இது NP-கடினமானது என்றாலும், கிளை-மற்றும்-கட்டுப்படுத்தும் நெறிமுறையைப் பயன்படுத்தி சிறிய இடங்களுக்குத் தீர்க்கக்கூடியது.

15.3 பேட்டரி மின்னேற்றத்தில் நேரியல் அல்லாத தன்மையைக் கையாளுதல்

உண்மையில், திறன் $P$ நிலையானதல்ல. SoC 80%-ஐத் தாண்டும்போது, ​​பேட்டரி நிலையான மின்னழுத்த (CV) கட்டத்திற்குள் நுழைகிறது, மேலும் அதிகபட்ச திறன் $P_{max}$ நேரியல் முறையில் குறைகிறது. ஒரு மேம்பட்ட நெறிமுறை இந்த "குறையும் கட்டுப்பாட்டை" உள்ளடக்கியுள்ளது: $$P_{i,t} \le f(SoC_{i,t})$$ இதற்கு ஒரு மீள்சுழற்சி உகப்பாக்க அணுகுமுறை தேவைப்படுகிறது, இதில் ஒவ்வொரு படியிலும் SoC புதுப்பிக்கப்படுகிறது.

அத்தியாயம் 16: வர்த்தக வாகனத் தொகுப்புகளில் V2X: மின்சாரப் பேருந்துகள் மற்றும் சரக்குந்துகளின் ஓர் ஆய்வு

பயணிகள் கார்கள் முக்கியமானவை என்றாலும், V2X-இன் உண்மையான தாக்கம் கனரக வாகனங்களிடமிருந்தே (HDV) வருகிறது. ஒரு மின்சாரப் பேருந்தில் 400-600kWh திறன் கொண்ட மின்கலம் உள்ளது—இது ஒரு காரை விட பத்து மடங்கு பெரியது.

16.1 கிடங்கு மின்னேற்ற முரண்பாடு

பேருந்து நிலையங்களுக்கு இரவு 8:00 மணிக்கு ஒரே நேரத்தில் 50-100 பேருந்துகள் வந்து சேரும். இதன் விளைவாக ஏற்படும் பயணிகளின் எண்ணிக்கை மிக அதிகமாக இருக்கும். இருப்பினும், பேருந்துகள் ஒரு கண்டிப்பான கால அட்டவணையைப் பின்பற்றுகின்றன. காலையில் அவை எப்போது புறப்படும் என்பது நமக்குத் துல்லியமாகத் தெரியும். இந்த "அதிகப்படியான முன்கணிப்புத் தன்மை" காரணமாக, அவை ஸ்மார்ட் சார்ஜிங்கிற்கு மிகச் சரியான தேர்வாக அமைகின்றன.

16.2 நகரங்களில் மின்கட்டமைப்பை நிலைப்படுத்துவதற்கான V2G

100 மின்சாரப் பேருந்துகளைக் கொண்ட ஒரு தொகுப்பு, 50 மெகாவாட்-மணி ஆற்றல் சேமிப்பைக் கொண்டுள்ளது. கோடைக்கால கடும் வெப்பத்தின் போது, ​​போக்குவரத்து முகமையானது மாலையில் இரண்டு மணி நேரத்திற்கு மின்சாரத்தை மின் கட்டமைப்புக்குத் திரும்ப "விற்பனை" செய்ய முடியும். இதன் மூலம், பேருந்துகள் பயணச்சீட்டு விற்பனை மூலம் ஈட்டும் வருவாயை விட அதிக வருவாயை ஈட்ட முடியும். இந்த "பேருந்திலிருந்து மின் கட்டமைப்புக்கு" (Bus-to-Grid) மாதிரி தற்போது லண்டன் மற்றும் ஷென்சென் ஆகிய நகரங்களில் சோதனை செய்யப்பட்டு வருகிறது.

16.3 மெகாவாட் மின்னேற்றத்தின் (MCS) தளவாடங்கள்

மின்சார டிரக்குகளுக்கு 3.75 மெகாவாட் திறன் கொண்ட மெகாவாட் மின்னேற்ற அமைப்பு (MCS) தேவைப்படுகிறது. இந்த விகிதத்தில் ஒரு டிரக்கிற்கு மின்னேற்றம் செய்வது, ஒரு சிறிய கிராமத்திற்கு மின்சாரம் வழங்குவதற்குச் சமமாகும். டிரக் நிறுத்தங்களைப் பொறுத்தவரை, மாறும் மின்சுமைப் பகிர்வு என்பது இனி ஒரு "விருப்பத் தேர்வு" அல்ல; மின் கட்டமைப்பு சரிவதைத் தடுப்பதற்கான ஒரு உயிர் பாதுகாப்புத் தேவையாகும். இந்த வழிமுறைகள் உள்ளூர் மின் கட்டமைப்புடன் மட்டுமல்லாமல், பிராந்திய மின் பரிமாற்ற அமைப்புடனும் (TSO) ஒருங்கிணைந்து செயல்பட வேண்டும்.

அத்தியாயம் 17: திட நிலை மின்கலங்களும் அதிவேக மின்னேற்றத்தின் எதிர்காலமும்

2030-ஆம் ஆண்டை நாம் எதிர்நோக்கும்போது, ​​திட நிலை மின்கலன்களுக்கான (SSBs) மாற்றம் நமது நெறிமுறைகளின் அளவுருக்களை மறுவரையறை செய்யும்.

17.1 உயர் C-விகிதங்கள் மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மை

SSB-களால், வெப்பக் கட்டுப்பாடின்மை அபாயம் இல்லாமல், மிக அதிக மின்னேற்ற விகிதங்களை (10C வரை) கையாள முடியும். இதன் பொருள், "தடை" முழுவதுமாக மின்கலத்திலிருந்து மின்கட்டமைப்பிற்கு மாறுகிறது. நமது வழிமுறைகள் இன்னும் கூர்மையான உச்சநிலைகளைக் கையாள வேண்டியிருக்கும், இதற்கு OCPP தற்போது வழங்குவதை விட வேகமான தகவல் தொடர்பு நெறிமுறைகள் (100ms-க்கும் குறைவான) தேவைப்படும்.

17.2 நீண்ட சுழற்சி ஆயுள் மற்றும் V2G

இன்று V2G-யின் முக்கியத் தடைகளில் ஒன்று பேட்டரி சிதைவு ஆகும். SSB-கள் 5,000 முதல் 10,000 சுழற்சிகளை உறுதியளிக்கின்றன. இது நமது உகப்பாக்கச் சமன்பாட்டிலிருந்து "சிதைவுச் செலவை" திறம்பட நீக்கி, இணைக்கப்பட்ட ஒவ்வொரு வாகனத்திற்கும் V2G-யை இயல்புநிலை இயக்க முறையாக மாற்றுகிறது.

17.3 செயற்கை நுண்ணறிவால் இயக்கப்படும் “சுய-குணப்படுத்தும்” கட்டங்கள்

அதிவேக ஸ்மார்ட் சார்ஜிங் மூலம் மில்லியன் கணக்கான SSB-கள் இணைக்கப்படுவதால், மின்கட்டமைப்பு ஒரு “சுய-சீரமைப்பு” நிலைக்கு மாற முடியும். ஒரு மின் செலுத்து வழித்தடம் செயலிழந்தால், அருகிலுள்ள ஆயிரம் மின்சார வாகனங்கள் உடனடியாக ஒரு நுண்மின்கட்டமைப்பை உருவாக்கி, பழுதுபார்க்கும் பணிகள் முடியும் வரை உள்ளூர் சமூகத்திற்கு மின்சாரத்தை வழங்க முடியும்.

அத்தியாயம் 18: உலகளாவிய ஆய்வு வழக்குகள்: தலைவர்களிடமிருந்து கற்ற பாடங்கள்

18.1 நார்வே: உலகின் மின்சார வாகன ஆய்வகம்

புதிய கார் விற்பனையில் 90%க்கும் மேல் மின்சாரக் கார்களாக இருப்பதால், நார்வே ஒவ்வொரு மின் கட்டமைப்பு சவாலையும் முன்கூட்டியே எதிர்கொண்டுள்ளது. ஓஸ்லோவிலிருந்து நாம் கற்றுக்கொள்ளும் பாடம் என்னவென்றால், “விலை சமிக்ஞைகள் மட்டும் போதாது.” அதிகாலை 2:00 மணிக்கு வரும் ஒரே குறைந்த விலை சமிக்ஞைக்கு அனைவரும் எதிர்வினையாற்றும்போது, ​​அது ஒரு புதிய “செயற்கை உச்சத்தை” உருவாக்குகிறது. விலை வீழ்ச்சிகளுக்கான எதிர்வினையைச் சீராக்குவதற்காக, நார்வேயின் முக்கிய கொள்முதல் அதிகாரிகள் (CPOs) இப்போது “படிப்படியான தொடக்க” வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர்.

18.2 கலிபோர்னியா: VPP எல்லை

கலிபோர்னியாவின் “அவசரக்கால மின்சுமை குறைப்புத் திட்டம்” (ELRP), மின் கட்டமைப்பு அவசர காலங்களில் மின்னேற்றத்தைக் குறைப்பதற்காக மத்திய மின் உற்பத்தியாளர்களுக்கும் (CPOs) வீட்டு உரிமையாளர்களுக்கும் பணம் வழங்குகிறது. டெஸ்லாவின் மெய்நிகர் மின் நிலையம் (VPP), ஆயிரக்கணக்கான சிறிய மின்கலன்களை ஒன்றிணைப்பதன் மூலம், ஒரு பெரிய எரிவாயு உச்சநேர மின் நிலையத்தைப் போன்ற சேவையை, மிகக் குறைந்த செலவிலும் பூஜ்ஜிய மாசு உமிழ்வுடனும் வழங்க முடியும் என்பதை நிரூபித்துள்ளது.

18.3 சீனா: உள்கட்டமைப்பை விரிவுபடுத்துதல்

சீனா உலகின் மிகப்பெரிய மின்னேற்ற வலையமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. இங்கு சூரிய ஆற்றல், சேமிப்பு மற்றும் மாற்று நிலையங்களை ஒருங்கிணைக்கும் “ஒருங்கிணைந்த ஆற்றல் நிலையங்கள்” மீது கவனம் செலுத்தப்படுகிறது. மின்கல மாற்று (BaaS) வழிமுறையில் ஒரு தனித்துவமான திருப்பத்தை அறிமுகப்படுத்துகிறது: மாற்றப்பட்ட மின்கலங்களை மெதுவாக (ஆயுளை நீட்டிக்க) அல்லது வேகமாக (அதிக தேவையை பூர்த்தி செய்ய) மின்னேற்றம் செய்வதா என்பதை இயக்குபவர் தீர்மானிக்க வேண்டும்.

முடிவுரை: தன்னாட்சி ஆற்றல் கட்டமைப்பு

திறனற்ற மின்னேற்றத்தில் இருந்து தன்னாட்சி மின்கட்டமைப்புடன் ஒருங்கிணைந்த இயங்குதிறன் நோக்கிய பயணம் சிறப்பாக நடைபெற்று வருகிறது. நாம் விவாதித்த MPC, RL, மற்றும் MILP ஆகிய நெறிமுறைகளே 21 ஆம் நூற்றாண்டின் புதிய “இயந்திரங்கள்” ஆகும்.

CPO-வைப் பொறுத்தவரை, உத்தி தெளிவாக உள்ளது:

1. தரவு உள்கட்டமைப்பில் முதலீடு செய்யுங்கள்:அளவிட முடியாததை உங்களால் உகந்ததாக்க முடியாது. ISO 15118 மற்றும் OCPP 2.0.1 ஆகியவை விட்டுக்கொடுக்க முடியாதவை.
2. பன்நோக்கு உகப்பாக்கத்தை ஏற்றுக்கொள்ளுங்கள்:செலவு சேமிப்பு என்பது தொடக்கப் புள்ளி, ஆனால் V2X மற்றும் துணைச் சேவைகள் மூலம் கிடைக்கும் வருவாயே எதிர்காலம்.
3. பயனர் அனுபவத்திற்கு முன்னுரிமை அளியுங்கள்:திறன்மிகு மின்னேற்றம் கண்ணுக்குத் தெரியாததாக இருக்க வேண்டும். ஓட்டுநருக்குத் தேவைப்படும் ஆற்றல், தேவைப்படும் நேரத்தில், நியாயமான விலையில் எப்போதும் கிடைக்க வேண்டும்.

மின் கட்டமைப்பு படிப்படியாக கார்பன் வெளியேற்றம் குறைந்து பரவலாக்கப்படும்போது, ​​மின்சார வாகனம் அதன் உண்மையான வடிவில் அங்கீகரிக்கப்படும்: அதாவது, சக்கரங்களைக் கொண்ட ஒரு சக்திவாய்ந்த, நகரும் மற்றும் அறிவார்ந்த மின்கலம். இன்றைய வழிமுறைகளில் தேர்ச்சி பெறும் தலைமை கொள்முதல் அதிகாரிகள் (CPOs) நாளைய ஆற்றல் ஜாம்பவான்களாகத் திகழ்வார்கள். மாறும் விலை நிர்ணயம், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் முன்னறிவிப்பு மற்றும் மேம்பட்ட வன்பொருள் கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், நாம் வெறும் கார்களுக்கு மின்னேற்றம் செய்வதோடு நின்றுவிடவில்லை; மேலும் மீள்திறன் மிக்க மற்றும் நீடித்த நிலைத்தன்மை கொண்ட ஒரு கிரகத்தை உருவாக்குகிறோம்.

CPO-க்களுக்கான தொழில்நுட்ப சொற்களஞ்சியம்

• நடுவர் வர்த்தகம்:எரிசக்தியை குறைந்த விலைக்கு வாங்கி அதிக விலைக்கு விற்பது (அல்லது அதிக விலைக்கு வாங்குவதைத் தவிர்ப்பது).
• சி-விகிதம்:ஒரு மின்கலத்தின் கொள்ளளவோடு ஒப்பிடுகையில், அது மின்னேற்றம் அல்லது மின்னிறக்கம் அடையும் வீதம்.
• LCOE:சமப்படுத்தப்பட்ட ஆற்றல் செலவு — ஒரு சொத்தின் வாழ்நாள் முழுவதும் ஏற்படும் ஆற்றல் செலவின் முழுமையான அளவீடு.
• SoC:மின்னேற்ற நிலை — மின்கலத்தில் தற்போது உள்ள ஆற்றலின் சதவீதம்.
• வி2எக்ஸ்:வாகனத்திலிருந்து எல்லாவற்றிற்கும் — இது இருவழி ஆற்றல் பரிமாற்றத்திற்கான ஒரு பொதுவான சொல்லாகும்.
• OCPP:ஓப்பன் சார்ஜ் பாயிண்ட் புரோட்டோகால் — சார்ஜரிலிருந்து கிளவுடுக்குத் தகவல் தொடர்புகொள்வதற்கான தரநிலை.
• ISO 15118:வாகனத்திலிருந்து மின்கட்டமைப்புக்குத் தகவல் தொடர்புகொள்வதற்கான சர்வதேசத் தரநிலை.

அத்தியாயம் 19: பொருளாதாரத் தாக்கத்தை உருவகப்படுத்துதல்: 50-முனை மின்னேற்ற மையத்தின் ஓர் ஆய்வு

விவாதிக்கப்பட்ட வழிமுறைகளின் கோட்பாட்டு ரீதியான நன்மைகளைச் சரிபார்க்க, அதிக எண்ணிக்கையிலான வணிக வாகனக் குழுக்கள் மற்றும் குடியிருப்புப் பயனர்களைக் கொண்ட ஒரு பெருநகரப் பகுதியில் அமைந்துள்ள 50-முனை மின்னேற்ற மையத்தின் உருவகப்படுத்துதலை நாங்கள் நடத்தினோம். ஜெர்மனியின் EPEX உடனடிச் சந்தை மற்றும் கலிபோர்னியாவின் CAISO முன்கூட்டிய சந்தையிலிருந்து பெறப்பட்ட நிஜ உலக உடனடி விலைத் தரவைப் பயன்படுத்தி, இந்த உருவகப்படுத்துதல் ஒரு முழு ஆண்டுக்கு (8,760 மணிநேரம்) நீடித்தது. இந்த மையம் 350 பொது மின்னேற்றிகள், 120 பணியிட அலகுகள் மற்றும் 30 கிடங்கு இணைப்பிகளை ஒருங்கிணைத்தது. இதற்கு 2 MWh நிலையான மின்கலம், 1.2 MWp சூரிய ஆற்றல் வாகன நிறுத்துமிடம் மற்றும் தேவைக்கட்டணத் திட்டத்தால் வரம்பிடப்பட்ட 5 MW மின்கட்டமைப்பு இணைப்பு ஆகியவை சேவையளித்தன. 40 மின்சாரப் பேருந்துகளைக் கொண்ட ஒரு தொகுப்பு, V2X திறன் கொண்ட மின்னேற்றிகளின் அடிப்படையில் மாதிரியாக்கப்பட்டது. மேலும், ஒவ்வொரு முனையும் முந்தைய அத்தியாயங்களில் விவரிக்கப்பட்ட சுமைப் பகிர்வு மற்றும் நடுவர் தர்க்கத்தை இயக்கியது.

உருவகப்படுத்துதல் அமைப்பு மற்றும் அனுமானங்கள்

• விலை சமிக்ஞைகள்:2025-ஆம் ஆண்டின் உண்மையான உடனடி விலைகள் இந்த மாதிரியை இயக்கின; இதில், விலைகள் ஒரு நகரும் வரம்பிற்குக் கீழே குறையும்போது மின்கலத்தை மின்னேற்றியும், அதைத் தாண்டும்போது மின்னிறக்கம் செய்தும் செயல்படும் ஒரு நடுவர் வர்த்தக வழிமுறை பயன்படுத்தப்பட்டது.
• சூரிய சுயவிவரம்:உள்ளூர் சூரிய ஒளிச்செறிவுத் தரவுகள் கார்போர்ட் மாதிரிக்கு உள்ளீடாக வழங்கப்பட்டன, மேலும் மின்கட்டமைப்பிலிருந்து தரவுகளைப் பெறுவதற்கு முன்பாக, சூரிய ஆற்றல் சுய நுகர்வுக்கு முன்னுரிமை அளிக்கப்பட்டது.
• தேவைக் கட்டணங்கள்:தளத்தில் உள்ள மின்மாற்றி முழுவதும் ஒரே நேரத்தில் ஏற்படும் 15 நிமிட உச்சபட்ச மின் ஓட்டங்களுக்கு அபராதம் விதிக்கும் வகையில், மாதத்திற்கு ஒரு கிலோவாட்டிற்கு 18 டாலர் என்ற வழக்கமான வணிகக் கட்டணம் விதிக்கப்பட்டது.
• ஓட்டுநரின் நடத்தை:வருகை நேரங்கள் அளவிடப்பட்ட இருக்கை நிரம்பல் வளைவுகளைப் பின்பற்றின, மேலும் ஓட்டுநர்களில் ஒரு பகுதியினர், சுமார் 2 மணிநேர அட்டவணை நெகிழ்வுத்தன்மையை அனுமதிக்கும் ஸ்மார்ட்-சார்ஜிங் அமர்வுகளைத் தேர்ந்தெடுத்தனர்.
• உறுதித்தன்மை சோதனை:±30% விலை ஏற்ற இறக்கம் மற்றும் சீரற்ற உபகரணப் பழுதுகள் கொண்ட 200 மான்டே கார்லோ சூழ்நிலைகளில் இந்த உருவகப்படுத்துதல் மீண்டும் இயக்கப்பட்டது; உச்சபட்ச செலவைக் குறைக்கும் நன்மைகள் ஒருபோதும் 29%க்குக் கீழே குறையவில்லை, இது அந்த உத்தியின் மீள்திறனை உறுதிசெய்தது.

முடிவுகள்: மாதிரி வெளிப்படுத்தியவை

• உச்சபட்ச தேவை 38% குறைந்தது.ஒரு எளிமையான “வந்தவுடன் கட்டணம்” என்ற அடிப்படைக் கொள்கையுடன் ஒப்பிடுகையில், ஆண்டுத் தேவைக் கட்டணங்கள் சுமார் $210,000 குறைக்கப்படுகின்றன.
• ஆர்பிட்ரேஜ் மற்றும் சூரிய ஆற்றல் சுய நுகர்வு சேர்த்து $64,000 சேர்க்கப்பட்டது.ஆண்டு வருவாயில், பேட்டரியை ஒரு செலவு மையத்திலிருந்து இலாப மையமாக மாற்றுதல்.
• சார்ஜர் பயன்பாடு 12% அதிகரித்தது.ஏனெனில், விலைக்கேற்ற அட்டவணைப்படுத்தல், அமர்வுகளைக் கூட்டம் குறைவாக உள்ள நேரங்களுக்கு மாற்றியதால், மிகவும் பரபரப்பான நேரங்களில் வரிசைகள் குறைந்தன.
• V2X வருவாய்:40 பேருந்துகளைக் கொண்ட இந்தத் தொகுப்பு, அதிர்வெண்-ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட சேவை மூலம் ஆண்டுக்குக் கூடுதலாக $31,000 பங்களித்தது. மேலும், மாதிரியாக்கப்பட்ட பேட்டரி சிதைவானது ஆண்டுக்கு வெறும் 2.1% திறன் இழப்பையே ஏற்படுத்தியது — இது இந்தத் தொகுப்பின் எதிர்பார்ப்புகளுக்குள் வசதியாகவே அடங்கியிருந்தது.
• அமைப்பு திருப்பிச் செலுத்துதல்:வன்பொருள், நிறுவுதல் மற்றும் பேட்டரி உட்பட, இந்த ஸ்மார்ட்-கண்ட்ரோல் மேம்படுத்தல் 4.6 ஆண்டுகளில் முதலீட்டைத் திரும்பப் பெற்றதுடன், பத்து ஆண்டுகளில் 21% உள் வருவாய் விகிதத்தையும் அளித்தது.

உருவகப்படுத்துதலில் இருந்து பெறப்பட்ட முக்கிய முடிவுகள்

புள்ளிவிவரங்கள், கோட்பாடு அளித்த வாக்குறுதியை உறுதிப்படுத்துகின்றன:ஒரு சார்ஜிங் ஹப்பில் செய்யப்படும் மிகச் சிறந்த முதலீடு என்பது கூடுதல் சாதனங்கள் அல்ல — அது மேம்பட்ட கட்டுப்பாட்டு மென்பொருளாகும்.சுமைப் பகிர்வு, பேட்டரி இடையகப்படுத்தல் மற்றும் விலை சார்ந்த திட்டமிடல் ஆகியவை அதே பௌதீக வன்பொருளை வியக்கத்தக்க வகையில் சிறந்த வணிகச் சூழலாக மாற்றுகின்றன. 50-முனை மாதிரியானது இரண்டு நடைமுறை முன்நிபந்தனைகளையும் வெளிப்படுத்தியது: ஒவ்வொரு சார்ஜரிலிருந்தும் நம்பகமான OCPP/ISO 15118 தொலை அளவீடு, மற்றும் ஒரு விலை அல்லது சுமை நிகழ்வு ஏற்பட்ட சில நொடிகளுக்குள் நூற்றுக்கணக்கான முனைகளை மீண்டும் அனுப்பும் திறன் கொண்ட ஒரு கிளவுட் தளம்.

முடிவுரை: உருவகப்படுத்துதலில் இருந்து செயலாக்கம் வரை

A simulation is only as good as the hardware that executes it. The algorithms in this paper run daily on MIDA Power’s commercial chargers, which ship with integrated load-sharing controllers, V2X-capable power stages, and OCPP 2.0.1 cloud connectivity. Whether you are planning a two-charger retail site or a 50-node urban hub, our engineers will model your local tariff structure, solar profile, and fleet data to quantify your savings before you spend a dollar. Contact MIDA Power at sales@midapower.com for a free feasibility study, simulation report template, and full product specifications.