ஏன் ESS ஒருங்கிணைந்த EV சார்ஜிங் உலகளாவிய அதிவேக நெட்வொர்க்குகளின் எதிர்காலமாக விளங்குகிறது?

உள்கட்டமைப்பில் புரட்சி: ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புடன் (ESS) ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட மின்சார வாகன மின்னேற்ற நிலையங்கள் ஏன் உலகளாவிய அதிவேக மின்னேற்ற வலையமைப்புகள், மின்கட்டமைப்பின் நிலைத்தன்மை, ஆற்றல் தற்சார்பு மற்றும் நீடித்த நகர்ப்புறப் போக்குவரத்தில் கரியமில வாயு வெளியேற்றத்தைக் குறைத்தல் ஆகியவற்றின் உறுதியான எதிர்காலத்தைப் பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகின்றன?

அறிமுகம்: மின்மயமாக்கல் மற்றும் மின்கட்டமைப்பு கட்டுப்பாடுகளின் ஒன்றிணையும் புயல்

மின்சார வாகனங்களுக்கான (EVs) உலகளாவிய மாற்றம் என்பது இனி ஒரு புறப்போக்காக இல்லாமல், சர்வதேச காலநிலை கொள்கை மற்றும் தொழில்துறை உத்தியின் ஒரு மையத் தூணாக விளங்குகிறது. உள் எரிப்பு இயந்திர (ICE) வாகனங்கள் படிப்படியாக பயன்பாட்டிலிருந்து நீக்கப்படுவதால், அதிவேக மற்றும் நம்பகமான மின்னேற்றும் உள்கட்டமைப்புக்கான தேவை பன்மடங்கு அதிகரித்துள்ளது. இருப்பினும், இந்த மாற்றம் ஒரு பெரும் தடையை எதிர்கொள்கிறது: அது, பழைமையான மற்றும் திறன் பற்றாக்குறையுள்ள மின்சாரக் கட்டமைப்பு ஆகும். மின்னேற்றும் வேகம் 50kW-லிருந்து 350kW மற்றும் அதற்கும் மேலாகச் செல்லும்போது, ​​தேவைக்கேற்ப மின் கட்டமைப்பிலிருந்து நேரடியாக மின்சாரத்தைப் பெறும் மின்சார வாகன மின்னேற்றத்தின் பாரம்பரிய முறை, மேலும் மேலும் சாத்தியமற்றதாகி வருகிறது.

இந்தச் சூழலில், ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புடன் (ESS) ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட மின்சார வாகன மின்னேற்றி, ஒரு மாற்றாக மட்டுமல்லாமல், ஒரு தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதாரத் தேவையாகவும் உருவெடுத்துள்ளது. மின்கட்டமைப்பின் உச்சபட்ச சுமையிலிருந்து மின்னேற்றியின் உச்சபட்ச தேவையைப் பிரிப்பதன் மூலம், ESS-ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட நிலையங்கள், மின்கட்டமைப்பு நெரிசல் எனும் உடனடிப் பிரச்சினையைத் தீர்க்கும் ஒரு பாதுகாப்பு வளையத்தை வழங்குகின்றன. அதே நேரத்தில், புதிய வருவாய் வழிகளையும் செயல்பாட்டுத் திறன்களையும் அவை திறக்கின்றன. இந்தக் கட்டுரை, ESS-ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட மின்னேற்றியின் பொறியியல், பொருளாதாரம் மற்றும் எதிர்காலப் பாதை குறித்து ஒரு விரிவான ஆழமான ஆய்வை வழங்குகிறது. மேலும், இந்த கலப்பினக் கட்டமைப்பு ஏன் அடுத்த தலைமுறை போக்குவரத்து ஆற்றல் உள்கட்டமைப்பிற்கான தவிர்க்க முடியாத முன்மாதிரியாக விளங்குகிறது என்பதையும் ஆராய்கிறது.

அத்தியாயம் 1: அதிவேக மின்னேற்றத்தின் இயற்பியலும் நெருங்கி வரும் மின்கட்டமைப்பு நெருக்கடியும்

சக்தி அடர்த்தி சவால்

ESS ஒருங்கிணைப்பின் அவசியத்தைப் புரிந்துகொள்ள, நவீன அதிவேக சார்ஜிங்கிற்குத் தேவைப்படும் ஆற்றலின் பிரம்மாண்டமான அளவை முதலில் ஒருவர் அறிந்துகொள்ள வேண்டும். ஒரு சாதாரண வீடு சுமார் 5kW முதல் 10kW வரையிலான உச்சபட்ச மின்சுமையில் இயங்குகிறது. ஒரேயொரு அதிவேக EV சார்ஜருக்கு (UFC) 350kW ஆற்றல் தேவைப்படலாம்—இது 35 முதல் 70 வீடுகளின் உச்சபட்ச மின்சுமைக்குச் சமமாகும். ஒரு சார்ஜிங் மையம் இதுபோன்ற பத்து அலகுகளை நிறுவும்போது, ​​உடனடித் தேவை 3.5MW-ஐ எட்டுகிறது.

தற்போதுள்ள பெரும்பாலான விநியோக வலையமைப்புகளில், ஒரே ஒரு இணைப்புப் புள்ளியில் (POI) 3.5 மெகாவாட் மின்சுமையைச் சேர்ப்பது ஒரு பேரழிவு நிகழ்வாகும். இதற்கு மின்மாற்றிகள், துணை மின் நிலையங்கள் மற்றும் நடுத்தர மின்னழுத்த கேபிளிங் ஆகியவற்றில் கணிசமான மேம்படுத்தல்கள் தேவைப்படுகின்றன. இத்தகைய மேம்படுத்தல்களுக்கான கால அவகாசம் 18 முதல் 36 மாதங்கள் வரை இருக்கலாம், மேலும் இதற்கான செலவுகள் பெரும்பாலும் கட்டுக்கடங்காதவையாக இருப்பதால், ஒரு தளத்திற்கு மில்லியன் கணக்கான டாலர்களை எட்டக்கூடும்.

சுமை சுயவிவரங்கள் மற்றும் உச்ச குறைப்பு

மின்சார வாகனங்களுக்கான மின்னேற்றப் பயன்பாடுகள், அவற்றின் பயன்பாட்டில் திடீர் ஏற்ற இறக்கங்கள் இருப்பது அனைவரும் அறிந்ததே. ஒரு நிலையத்தில் பல மணிநேரங்களுக்குத் தேவையே இல்லாமல் இருக்கலாம், ஆனால் அதைத் தொடர்ந்து ஒரே நேரத்தில் பல வாகனங்கள் வந்து சேரும்போது திடீரெனப் பயன்பாடு அதிகரிக்கலாம். இந்த அரிதான உச்சநிலைகளுக்கு ஏற்ப மின் கட்டமைப்பு வடிவமைக்கப்பட வேண்டும், இது விலையுயர்ந்த உள்கட்டமைப்பின் பயன்பாட்டு விகிதங்கள் மிகவும் குறைவாக இருப்பதற்கு வழிவகுக்கிறது.

ESS ஒருங்கிணைப்பு, “பீக் ஷேவிங்” மூலம் இதைச் சரிசெய்கிறது. குறைந்த தேவை அல்லது அதிக புதுப்பிக்கத்தக்க மின் உற்பத்தி உள்ள காலங்களில், பேட்டரி அமைப்பு மின் கட்டத்திலிருந்து மெதுவாகவும் சீராகவும் சார்ஜ் ஆகிறது. ஒரு EV இணைக்கப்படும்போது, ​​தேவையான உயர்-மின்னோட்ட உந்துதலை வழங்குவதற்காக ESS வேகமாக மின்னிறக்கம் செய்கிறது. உள்ளூர் மின் கட்ட இணைப்பு 50kW அல்லது 100kW திறன் கொண்டதாக மட்டுமே இருந்தாலும், ஒரு நிலையம் 350kW சார்ஜிங்கை வழங்க இது அனுமதிக்கிறது.

வெப்ப மேலாண்மை மற்றும் மின்னழுத்த நிலைத்தன்மை

எளிய கொள்ளளவைத் தாண்டி, அதிக சக்தி கொண்ட மின்னேற்றம் மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறையில் குறிப்பிடத்தக்க சவால்களை ஏற்படுத்துகிறது. ஒரு "பலவீனமான" மின்கட்டமைப்பிலிருந்து பெருமளவு மின்னோட்டத்தை எடுப்பது உள்ளூர் மின்னழுத்த வீழ்ச்சிகளை ஏற்படுத்துகிறது, இது அருகிலுள்ள தொழிற்சாலை உபகரணங்கள் அல்லது குடியிருப்பு மின்னணு சாதனங்களில் குறுக்கீடு செய்யக்கூடும். மேலும், அதிக மின்சுமைகளின் விரைவான சுழற்சியானது மின்மாற்றிகள் மீது வெப்ப அழுத்தத்தைத் தூண்டி, அவற்றின் சிதைவை விரைவுபடுத்துகிறது.

ESS-ஐ ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம், சார்ஜிங் நிலையம் ஒரு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சுமையாக மாறுகிறது. பேட்டரி, மின் கட்டமைப்பு மற்றும் சார்ஜர் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் இடைமுகம், மின்னழுத்தச் சரிவைச் செயல்திறனுடன் நிர்வகித்து, குறிப்பிட்ட இடத்திற்கான ஆதரவை வழங்குகிறது. சாராம்சத்தில், ESS ஆனது மின் கட்டமைப்புக்கு ஒரு "அதிர்ச்சி உறிஞ்சியாக" செயல்பட்டு, பௌதீக உள்கட்டமைப்பைப் பாதுகாப்பதோடு, மின்சார வாகன ஓட்டுநருக்கு ஒரு சீரான சேவைத் தரத்தையும் உறுதி செய்கிறது.

மெகாவாட் மின்னேற்ற அமைப்புகளின் (MCS) பங்கு

கனரக சரக்குந்துகளின் மின்மயமாக்கலை நாம் எதிர்நோக்கும்போது, ​​இந்தப் பிரச்சினை பன்மடங்கு பெரிதாகிறது. வரவிருக்கும் மெகாவாட் மின்னேற்ற அமைப்பு (MCS) தரநிலையானது, ஒரு வாகனத்திற்கு 3.75 மெகாவாட் வரையிலான மின்னேற்ற விகிதத்தை இலக்காகக் கொண்டுள்ளது. ஐந்து MCS இடங்களைக் கொண்ட ஒரு சரக்குந்து நிறுத்துமிடத்திற்கு ஏறக்குறைய 20 மெகாவாட் மின்சாரம் தேவைப்படும். உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட ஆற்றல் சேமிப்பு இல்லாமல், பிரத்யேக துணை மின் நிலையங்களைக் கட்டாமல் பல இடங்களில் இதுபோன்ற நிலையங்களை நிறுவுவது நடைமுறையில் சாத்தியமற்றதாக இருக்கும். பிராந்திய மின்சார வழித்தடத்தின் செயல்பாட்டைத் தடுக்காமல், கனரக வாகனக் குழுக்கள் தங்களை மின்னேற்றம் செய்துகொள்ள அனுமதிக்கும் ESS ஒருங்கிணைப்பு மட்டுமே மெகாவாட் சகாப்தத்திற்கான ஒரே சாத்தியமான பாலமாகும்.

(வார்த்தை எண்ணிக்கை சரிபார்ப்பு: இதுவரை சுமார் 750 வார்த்தைகள். அடுத்த பகுதிகளில் இன்னும் ஆழமாகத் தொடரும்.)

அத்தியாயம் 2: ESS ஒருங்கிணைந்த மின்னேற்றக் கட்டமைப்பு: AC-இணைப்பு மற்றும் DC-இணைப்பு மின்னேற்ற அமைப்புகள்

ஒரு ஒருங்கிணைந்த மின்னேற்றி நிலையத்தை வடிவமைப்பதில் எடுக்கப்படும் மிக முக்கியமான பொறியியல் முடிவுகளில் ஒன்று இணைப்பு கட்டமைப்பு ஆகும். இந்தத் தேர்வு, அமைப்பின் செயல்திறன், செலவு மற்றும் விரிவாக்கத் திறனைத் தீர்மானிக்கிறது. இதில் இரண்டு முதன்மையான சிந்தனைப் பள்ளிகள் உள்ளன: ஏசி-இணைப்பு மற்றும் டிசி-இணைப்பு அமைப்புகள்.

2.1 ஏசி-இணைக்கப்பட்ட அமைப்புகள்: மரபுவழி மட்டு அணுகுமுறை

AC-இணைக்கப்பட்ட கட்டமைப்பில், மின்கட்டமைப்பு, ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு (ESS), ஒளிமின்னழுத்த (PV) வரிசை மற்றும் மின்சார வாகன (EV) சார்ஜர்கள் ஆகிய ஒவ்வொரு கூறுகளும், பொதுவாக 400V அல்லது 480V இல் உள்ள ஒரு பொதுவான AC பஸ்ஸுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு துணை அமைப்பிற்கும், AC பஸ்ஸுடன் இடைமுகம் கொள்ள அதற்கென ஒரு பிரத்யேக இன்வெர்ட்டர் அல்லது கன்வெர்ட்டர் தேவைப்படுகிறது.

நன்மைகள்:

1. முதிர்ச்சி:AC பாகங்கள் தரப்படுத்தப்பட்டவை மற்றும் பரவலாகக் கிடைக்கின்றன. தற்போதுள்ள பெரும்பாலான EV சார்ஜர்கள் AC உள்ளீட்டிற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, இதனால் ஏற்கனவே உள்ள இடங்களை மாற்றி அமைப்பதற்கு AC-இணைப்பு மிகவும் எளிதான வழியாக அமைகிறது.
2. மட்டுத்தன்மை:கூடுதல் சேமிப்பகத்தையோ அல்லது கூடுதல் சார்ஜர்களையோ சேர்ப்பது எளிதானது; நீங்கள் ஏசி பஸ்ஸில் மற்றொரு யூனிட்டைச் சேர்த்தால் மட்டும் போதும்.
3. தேவையற்ற நிலை:ESS இன்வெர்ட்டர் செயலிழந்தாலும், மின் கட்டமைப்பு இணைப்பு போதுமானதாக இருக்கும் பட்சத்தில், EV சார்ஜர்களால் நேரடியாக மின் கட்டமைப்பிலிருந்து மின்சாரத்தைப் பெற்றுக்கொள்ள முடியும்.

தீமைகள்:

1. செயல்திறன் இழப்புகள்:ஏசி-இணைக்கப்பட்ட அமைப்பில், சூரிய ஆற்றல் ஒரு மின்சார வாகன பேட்டரியை சென்றடைவதற்கான பொதுவான பாதையானது பல மாற்றப் படிகளைக் கொண்டுள்ளது: டிசி (சூரிய ஆற்றல்) -> ஏசி (இன்வெர்ட்டர்) -> ஏசி பஸ் -> டிசி (சார்ஜர்) -> டிசி (மின்சார வாகன பேட்டரி). ஒவ்வொரு மாற்றமும் 2-5% இழப்பை ஏற்படுத்துகிறது, இது ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் வீழ்ச்சிக்கு வழிவகுக்கிறது, இது 10-12%-ஐத் தாண்டக்கூடும்.
2. ஒத்திசைவின் சிக்கலான தன்மை:அனைத்து இன்வெர்ட்டர்களும் ஏசி மின் கட்டத்தின் அதிர்வெண் மற்றும் கட்டத்துடன் கச்சிதமாக ஒத்திசைக்கப்பட வேண்டும், இதற்கு ஹார்மோனிக்ஸ் மற்றும் நிலையற்ற தன்மையைத் தடுக்க அதிநவீன கட்டுப்பாட்டு மென்பொருள் தேவைப்படுகிறது.

2.2 DC-இணைக்கப்பட்ட அமைப்புகள்: உயர் செயல்திறன் எதிர்காலம்

DC-இணைக்கப்பட்ட கட்டமைப்பில், ESS, PV வரிசை மற்றும் EV சார்ஜர்கள் அனைத்தும் உயர்-மின்னழுத்த DC பஸ்ஸுடன் (பொதுவாக 800V முதல் 1000V வரை) இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரேயொரு பெரிய அளவிலான இருவழி AC/DC மாற்றி, முழு மைக்ரோகிரிட்டையும் பயன்பாட்டு நிறுவனத்துடன் இணைக்கிறது.

நன்மைகள்:

1. உயர்ந்த செயல்திறன்:சூரியத் தகடுகள் அல்லது ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பிலிருந்து (ESS) மின்சார வாகனத்தின் மின்கலத்திற்கு, மிகக் குறைந்த மாற்று நிலைகளுடன் (DC -> DC) ஆற்றல் பாய்கிறது. தேவையற்ற DC-to-AC மற்றும் AC-to-DC நிலைகளை நீக்குவதன் மூலம், AC-இணைப்புடன் ஒப்பிடும்போது ஒட்டுமொத்த அமைப்பின் செயல்திறனை 5-8% வரை மேம்படுத்த முடியும்.
2. எளிமைப்படுத்தப்பட்ட கட்டுப்பாடு:கூறுகளுக்கு இடையே அதிர்வெண் ஒத்திசைவு தேவையில்லை. இந்த அமைப்பு, நேர் மின்னழுத்த (DC) அளவுகளைச் சரிசெய்வதன் மூலம் மின் ஓட்டத்தை நிர்வகிக்கிறது, இது இயல்பாகவே அதிக நிலைத்தன்மை உடையதாகவும், விரைவாக செயல்படக்கூடியதாகவும் உள்ளது.
3. சிறிய இடவசதி:பல கூறுகள் ஒரு மைய இன்வெர்ட்டரைப் பகிர்ந்துகொள்வதால், பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸின் ஒட்டுமொத்த பௌதீக அளவு குறைகிறது, இது இட நெருக்கடி உள்ள நகர்ப்புறங்களுக்கு மிகவும் அவசியமானதாகும்.

தீமைகள்:

1. அதிக ஆரம்பச் செலவு:உயர் மின்னழுத்த DC ஸ்விட்ச்கியர் மற்றும் DC-DC கன்வெர்ட்டர்கள், தற்போது அவற்றின் AC வகைகளை விட அதிக விலை கொண்டவையாக உள்ளன.
2. தரப்படுத்தல் இல்லாமை:தொழில்துறை DC மைக்ரோகிரிட்களை நோக்கி நகர்ந்துகொண்டிருந்தாலும், நூற்றாண்டு பழமையான AC தரநிலைகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​DC பாதுகாப்பு மற்றும் பாதுகாப்பு நெறிமுறைகளில் தரப்படுத்தல் குறைவாகவே உள்ளது.

2.3 கலப்பின மைக்ரோகிரிட் இடவியல் அமைப்புகள்

மேம்பட்ட டெவலப்பர்கள் இப்போது இருவகை ஆற்றல் பரிமாற்றங்களின் சிறந்த அம்சங்களையும் இணைக்கும் கலப்பினக் கட்டமைப்புகளை ஆராய்ந்து வருகின்றனர். உதாரணமாக, ஒரு நிலையம் ESS, PV மற்றும் UFC-களுக்கு இடையேயான முதன்மை ஆற்றல் ஓட்டத்திற்கு DC பஸ்ஸைப் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் விளக்குகள், குளிரூட்டும் அமைப்புகள் மற்றும் லெவல் 2 சார்ஜர்கள் போன்ற துணைச் சுமைகளுக்காக AC இணைப்பையும் பராமரிக்கலாம். இந்த "DC-மைய" அணுகுமுறையானது, ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் செயல்திறன் முதன்மையானதாக இருக்கும் உயர்-செயல்திறன் தளங்களுக்கு ஒரு சிறந்த தரநிலையாகப் பரவலாகக் கருதப்படுகிறது.

அத்தியாயம் 3: பொருளாதாரப் பகுப்பாய்வு: மின்கட்டமைப்பு விரிவாக்கச் செலவுகளைக் குறைத்தல் மற்றும் உச்சநேர மின்சாரச் சிக்கன வருவாய்

மின்சார வாகன மின்னேற்றி நிலையங்களின் நிதி சாத்தியக்கூறு, மின்கட்டமைப்பு மேம்பாடுகளுக்கான அதிக மூலதனச் செலவு (CAPEX) மற்றும் "தேவைக் கட்டணங்களால்" ஏற்படும் அதிக செயல்பாட்டுச் செலவு (OPEX) ஆகிய இரண்டு காரணிகளால் பெரும்பாலும் பாதிக்கப்படுகிறது. ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு (ESS) ஒருங்கிணைப்பு, இவ்விரண்டிற்கும் ஒரு துல்லியமான தீர்வை வழங்குகிறது.

3.1 “டிரான்ஸ்ஃபார்மர் பொறி”யைத் தவிர்த்தல்

ஒரு திட்ட உருவாக்குநர், மின்னேற்ற மையத்திற்காக ஒரு சிறந்த இடத்தை — உதாரணமாக, ஒரு பரபரப்பான நெடுஞ்சாலை சந்திப்பை — அடையாளம் காணும்போது, ​​புதிய மின்சுமையைத் தாங்குவதற்காக உள்ளூர் மின்சார நிறுவனம் தனது துணை மின்நிலையத்தை 500,000 டாலர் செலவில் மேம்படுத்த வேண்டும் என்று கோருவதை அவர்கள் பெரும்பாலும் காண்கிறார்கள். பல சந்தர்ப்பங்களில், இந்தச் செலவு அத்திட்டத்திற்கு வங்கி நிதி ஆதாரம் கிடைக்காமல் செய்துவிடுகிறது.

1MWh / 500kW திறன் கொண்ட ஒரு ESS-ஐ நிறுவுவதன் மூலம், உருவாக்குநர் மின் கட்டமைப்பின் மின் நுகர்வை மிகவும் குறைந்த அளவில் (எ.கா., 100kW) கட்டுப்படுத்த முடியும். இந்த ESS அதிக மின் தேவை நிகழ்வுகளைக் கையாளுகிறது. மின் கட்டமைப்பை மேம்படுத்துவதைத் தவிர்ப்பதன் மூலம் கிடைக்கும் சேமிப்பு, பெரும்பாலும் ESS-இன் செலவில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பகுதியை ஈடுகட்டிவிடும். இதன் விளைவாக, திட்டத்தின் ஆயுட்காலம் முழுவதும் மூலதனச் செலவினக் கண்ணோட்டத்தில் (CAPEX) இந்த பேட்டரி அடிப்படையில் "இலவசமாக" ஆகிவிடுகிறது.

3.2 தேவைக் கட்டணங்களை நீக்குதல்

பல வணிகப் பயன்பாட்டுக் கட்டணத் திட்டங்களில், மாதாந்திரக் கட்டணத்தின் கணிசமான பகுதி, எந்தவொரு 15 நிமிட இடைவெளியிலும் பயன்படுத்தப்படும் அதிகபட்ச மின்சார அளவான “உச்சகட்டத் தேவை” (peak demand) மூலம் நிர்ணயிக்கப்படுகிறது. தேவை மிகவும் சீரற்றதாக இருக்கும் ஒரு மின்சார வாகன மின்னேற்றி நிலையத்தில், அந்த நிலையம் மாதத்தின் மற்ற நாட்களில் செயலற்று இருந்தாலும் கூட, 20 நிமிடங்கள் நீடிக்கும் ஒரு 350kW மின்னேற்ற அமர்வு, ஆயிரக்கணக்கான டாலர்கள் மதிப்பிலான தேவைக் கட்டணத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

ESS ஒருங்கிணைப்பு “உச்சகட்டப் பயன்பாட்டைக் குறைப்பதை” சாத்தியமாக்குகிறது. அறிவார்ந்த ஆற்றல் மேலாண்மை அமைப்பு (EMS) மின்சுமையைக் கண்காணித்து, மின்கட்டமைப்பிலிருந்து எடுக்கப்படும் மின்சாரம் ஒருபோதும் முன்னரே நிர்ணயிக்கப்பட்ட வரம்பைத் தாண்டாது என்பதை உறுதி செய்கிறது. மின்சார வாகனங்களின் (EV) மின்சுமை அதிகரிக்கும்போது, ​​அந்த வித்தியாசத்தை ஈடுகட்ட ESS தனது மின் வெளியேற்றத்தை அதிகரிக்கிறது. இது மாதாந்திரப் பயன்பாட்டுக் கட்டணத்தை 30% முதல் 60% வரை குறைத்து, இயக்குபவருக்கான உள் வருவாய் விகிதத்தை (IRR) பெருமளவில் மேம்படுத்துகிறது.

3.3 நடுவர் வர்த்தகம் மற்றும் பயன்பாட்டு நேர (TOU) மேலாண்மை

உச்ச நேர மின்சாரப் பயன்பாட்டைக் குறைப்பதைத் தாண்டி, இந்த ஆற்றல் சேமிப்பு நிலையம் (ESS) ஆற்றல் வேறுபாட்டிலும் ஈடுபட முடியும். இரவில் மின்சார விலைகள் குறைவாக இருக்கும்போது (அல்லது அதிக காற்றாலைப் பயன்பாடு உள்ள சில சந்தைகளில் எதிர்மறையாக இருக்கும்போது) இது மின் கட்டமைப்பிலிருந்து மின்சாரத்தை எடுத்து, பகலில் விலைகள் அதிகமாக இருக்கும்போது மின்சார வாகனங்களை சார்ஜ் செய்வதற்குப் பயன்படுத்திக்கொள்ளும். "குறைந்த விலைக்கு வாங்கி, அதிக விலைக்கு விற்கும்" இந்த உத்தி, லாபத்திற்கு மேலும் ஒரு பரிமாணத்தைச் சேர்ப்பதோடு, இந்த மின்னேற்ற நிலையத்தை ஒரு அதிநவீன ஆற்றல் வர்த்தகச் சொத்தாக மாற்றுகிறது.

3.4 செயலற்ற தன்மையின் விலை

ஒழுங்குமுறை அழுத்தம் அதிகரிக்கும்போது (ஐரோப்பிய ஒன்றியத்தின் AFIR ஒழுங்குமுறை போன்றவை), சார்ஜிங் ஆபரேட்டர்கள் பெரிய அளவில் உள்கட்டமைப்பை நிறுவ வேண்டிய கட்டாயத்திற்கு உள்ளாகிறார்கள். மின் கட்டத்திலிருந்து நேரடியாக சார்ஜ் செய்வதை மட்டுமே நம்பியிருப்பவர்கள், அதிக செயல்பாட்டுச் செலவுகளில் (OPEX) சிக்கிக்கொண்டு, உள்ளூர் மின் கட்டத்தின் திறனால் கட்டுப்படுத்தப்படுவார்கள். இதற்கு மாறாக, ESS-உடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட நிலையம், எதிர்காலத் தேவைகளுக்கும் ஏற்றதாக உள்ளது. சார்ஜிங் தேவை அதிகரிக்கும்போது, ​​இரண்டாவது அல்லது மூன்றாவது மின் கட்ட மேம்பாட்டிற்காகப் பயன்பாட்டு நிறுவனத்திடம் கெஞ்சுவதற்குப் பதிலாக, ஆபரேட்டர் எளிதாகக் கூடுதல் பேட்டரி தொகுதிகளைச் சேர்க்க முடியும்.

(வார்த்தை எண்ணிக்கை சரிபார்ப்பு: மொத்தம் சுமார் 1800 வார்த்தைகள். ஆழம் அதிகரித்து வருகிறது.)

அத்தியாயம் 4: சூரிய ஆற்றல் + சேமிப்பு + மின்னேற்றம் (SSC) ஒருங்கிணைப்பு: புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் பயன்பாட்டை அதிகப்படுத்துதல்

ஆற்றல் மாற்றத்தின் இறுதி இலக்கு, தூய்மையான, புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலைக் கொண்டு போக்குவரத்தை இயக்குவதே ஆகும். இருப்பினும், சூரிய ஆற்றல் உற்பத்திக்கும் மின்சார வாகன மின்னேற்றப் பயன்பாட்டிற்கும் இடையிலான பொருத்தமின்மை ஒரு குறிப்பிடத்தக்க தடையாக உள்ளது. சூரிய ஆற்றல் நண்பகலில் உச்சத்தை அடைகிறது, அதேசமயம் மின்சார வாகன மின்னேற்றம் பெரும்பாலும் காலை மற்றும் மாலை நேரங்களில் உச்சத்தை அடைகிறது. இந்த நேர இடைவெளியை இணைக்கும் "விடுபட்ட இணைப்பு" ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு (ESS) ஆகும்.

4.1 “சூரிய உபரியை” கைப்பற்றுதல்

சேமிப்பு வசதி இல்லாத ஒரு பாரம்பரிய சூரிய ஆற்றல் மின்னேற்ற நிலையத்தில், மின்சார வாகனங்கள் தற்போது பயன்படுத்தும் ஆற்றலுக்கு மேலாக உருவாக்கப்படும் எந்தவொரு சூரிய ஆற்றலும் மின்கட்டமைப்பிற்கு ஏற்றுமதி செய்யப்பட வேண்டும்—பெரும்பாலும் குறைந்த “ஊட்ட” விகிதங்களில்—அல்லது குறைக்கப்பட வேண்டும் (வீணாக்கப்பட வேண்டும்). ஒரு ஒருங்கிணைந்த ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு (ESS) மூலம், 100% சூரிய ஆற்றலையும் கைப்பற்ற முடியும். மின்கலம் ஒரு நீர்த்தேக்கம் போலச் செயல்பட்டு, நண்பகல் சூரிய ஒளியைச் சேமித்து, மாலை மற்றும் இரவு முழுவதும் மின்சார வாகனங்களுக்கு வழங்குகிறது. இது சுய நுகர்வு விகிதத்தை அதிகபட்சமாக்குகிறது, இதுவே சூரிய ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதற்கான மிகவும் பொருளாதார ரீதியாகப் பயனளிக்கும் வழியாகும்.

4.2 இடையகச் செயல்பாட்டின் தொடர்ச்சியின்மை

சூரிய சக்தி இயல்பாகவே மாறுபடும் தன்மை கொண்டது; கடந்து செல்லும் ஒரு மேகம் வெளியீட்டில் திடீர் வீழ்ச்சியை ஏற்படுத்தக்கூடும். ஒரு அதிவேக சார்ஜருக்கு, இந்த நிலையற்ற தன்மை ஒரு சிக்கலாகும். ESS உடனடி ஈடுபாட்டை வழங்குகிறது. EMS (ஆற்றல் மேலாண்மை அமைப்பு) மூன்று மின் மூலங்களான PV, ESS மற்றும் மின்கட்டமைப்பு ஆகியவற்றை நிகழ்நேரத்தில் சமநிலைப்படுத்த முடியும், இதன் மூலம் மேகமூட்டம் அல்லது மின்கட்டமைப்பு ஏற்ற இறக்கங்களைப் பொருட்படுத்தாமல் EV ஒரு நிலையான, உயர்-சக்தி ஓட்டத்தைப் பெறுவதை உறுதி செய்கிறது. இந்த "சீராக்கும்" விளைவு, EV-யின் உள்ளமைக்கப்பட்ட பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பின் (BMS) நீண்ட ஆயுளைப் பராமரிப்பதற்கு மிகவும் முக்கியமானது.

4.3 உண்மையான ஆற்றல் சுதந்திரம் மற்றும் மின் கட்டமைப்பு சாராத திறன்

மக்கள் தொகை குறைவாக உள்ள பகுதிகளில் உள்ள நெடுஞ்சாலை ஓய்விடங்கள் அல்லது தேசியப் பூங்காக்கள் போன்ற தொலைதூர இடங்களில், மின் கட்டமைப்பை விரிவுபடுத்துவது பெரும்பாலும் சாத்தியமற்றது. SSC கட்டமைப்பு, மின் கட்டமைப்புடன் தொடர்பில்லாத வேகமான மின்னேற்றத்தை சாத்தியமாக்குகிறது. சூரிய மின் தகடு மற்றும் ESS-ஐ சரியான அளவில் அமைப்பதன் மூலம், ஒரு நிலையம் தன்னிறைவு பெற்ற ஒரு தீவாகச் செயல்பட முடியும். கிராமப்புற மற்றும் வனப்பகுதிகளில் மின்சார வாகனங்களின் பயன்பாட்டை விரிவுபடுத்துவதில் இது ஒரு திருப்புமுனையாகும். மேலும், நகர்ப்புற எல்லைகளுக்கு அப்பால் பயணிப்பதில் "பயண தூரம் குறித்த கவலை" ஒரு தடையாக இருக்காது என்பதையும் இது உறுதி செய்கிறது.

4.4 சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பெருநிறுவன ESG மதிப்பு

வணிக வாகனக் குழும இயக்குநர்கள் மற்றும் தள உரிமையாளர்களுக்கு, தங்களது மின்சார வாகனங்கள் அந்தந்த இடத்திலேயே உள்ள புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களால் இயக்கப்படுகின்றன என்பதை நிரூபிக்கும் திறன், அவர்களின் சுற்றுச்சூழல், சமூக மற்றும் ஆளுகை (ESG) நற்சான்றிதழ்களுக்கு ஒரு மிகப்பெரிய உந்துதலாக அமைகிறது. ESS ஆனது "பசுமை மின்னேற்றம்" சான்றிதழை வழங்குகிறது, இதன் மூலம் வழங்கப்படும் ஒவ்வொரு கிலோவாட்-மணி ஆற்றலும் அந்தந்த இடத்திலேயே உள்ள சூரிய மின் தகடுகளிலிருந்து வருவதைக் கண்டறிய முடியும். இது உச்ச நேரங்களில் அதிக கார்பன் வெளியிடும் மின்கட்டமைப்பு மின்சாரத்தின் பயன்பாட்டைத் தவிர்த்து, ஸ்கோப் 2 உமிழ்வுக் குறைப்புகளுக்கு நேரடியாகப் பங்களிக்கிறது.

அத்தியாயம் 5: மேம்பட்ட ஆற்றல் மின்னணுவியல்: ஒருங்கிணைந்த மையத்தின் இதயம்

ESS-உடன் ஒருங்கிணைந்த மின்னேற்றத்தின் வெற்றி, ஆற்றல் மின்னணுவியலின் நுட்பத்தைப் பெருமளவில் சார்ந்துள்ளது. குறைக்கடத்தித் தொழில்நுட்பம் மற்றும் மாற்றி வடிவமைப்பில் ஒரு தலைமுறை மாற்றத்தை நாம் தற்போது காண்கிறோம்; இது அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியையும் குறைந்த செலவுகளையும் சாத்தியமாக்குகிறது.

5.1 சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) மற்றும் காலியம் நைட்ரைடு (GaN) பயன்பாடு

பாரம்பரிய பவர் இன்வெர்ட்டர்கள் சிலிக்கான் அடிப்படையிலான IGBT-களை (இன்சுலேட்டட்-கேட் பைபோலார் டிரான்சிஸ்டர்கள்) சார்ந்திருந்தன. IGBT-கள் நம்பகமானவையாக இருந்தாலும், குறிப்பாக உயர் அதிர்வெண்களில், அவற்றில் குறிப்பிடத்தக்க மாறுதல் இழப்புகள் உள்ளன. இந்தத் துறை வேகமாக சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) MOSFET-களுக்கு மாறி வருகிறது. SiC சாதனங்கள் மிக அதிக மின்னழுத்தங்களிலும் வெப்பநிலைகளிலும் செயல்படக்கூடியவை, மேலும் இவற்றின் மாறுதல் இழப்புகள் சிலிக்கானை விட 70% வரை குறைவாகும்.

ESS-உடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட சார்ஜரில், SiC தொழில்நுட்பமானது சிறிய, எடை குறைந்த மற்றும் அதிக செயல்திறன் கொண்ட DC-DC மாற்றிகளை உருவாக்க உதவுகிறது. அதிக மாறுதல் அதிர்வெண்கள் காரணமாக, மின்தூண்டிகள் மற்றும் மின்தேக்கிகள் போன்ற செயலற்ற கூறுகள் சிறியதாக இருக்க முடியும், இது ஒட்டுமொத்த பெட்டியின் அளவைக் குறைக்கிறது. குறைந்த மின்சக்தி கொண்ட துணை அமைப்புகளுக்குப் போட்டியாக காலியம் நைட்ரைடும் (GaN) உருவாகி வருகிறது, இது உள்ளக மின்வழங்கிகளுக்கு இன்னும் அதிக செயல்திறனை வழங்குகிறது.

5.2 இருவழி இன்வெர்ட்டர் தொழில்நுட்பம்

ஒரு நவீன ESS-ஒருங்கிணைந்த நிலையத்தில், மைய இன்வெர்ட்டர் இரு திசைகளிலும் செயல்படக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும். அது AC மின்கட்டமைப்பு மின்சாரத்தை பேட்டரி மற்றும் சார்ஜர்களுக்காக DC ஆக மாற்றுவது மட்டுமல்லாமல், மின்கட்டமைப்பிற்கு ஆதரவளிக்க DC மின்சாரத்தை மீண்டும் AC ஆக மாற்றவும் வல்லது. இந்தத் திறனே மின்கட்டமைப்பிலிருந்து வாகனத்திற்கு (G2V), வாகனத்திலிருந்து மின்கட்டமைப்பிற்கு (V2G), மற்றும் பேட்டரியிலிருந்து மின்கட்டமைப்பிற்கு (B2G) ஆகிய சேவைகளுக்கு அடித்தளமாக அமைகிறது.

இந்த இன்வெர்ட்டர்களுக்கான கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகள் மிகவும் சிக்கலானவை. அவை மின்கட்டமைப்பின் அதிர்வெண் மாற்றங்களுக்கு மில்லிநொடிகளில் பதிலளிக்க வேண்டும், ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பின் (ESS) நீண்ட ஆயுளை உறுதிசெய்ய அதன் "மின்னேற்ற நிலையை" (State of Charge - SoC) நிர்வகிக்க வேண்டும், மேலும் மின்கட்டமைப்பு சேவை ஒப்பந்தங்களை ஒரே நேரத்தில் நிறைவேற்றும் அதே வேளையில் மின்சார வாகனங்களுக்கு மின்னேற்றம் செய்வதற்கும் முன்னுரிமை அளிக்க வேண்டும்.

5.3 பல நிலை மாற்றி அமைப்புகள்

போர்ஷே டைகான் அல்லது ஹூண்டாய் அயோனிக் 5 போன்ற நவீன மின்சார வாகனங்களுக்குத் தேவைப்படும் உயர் மின்னழுத்தங்களை (800V-1000V) கையாள்வதற்காக, பொறியாளர்கள் நியூட்ரல் பாயிண்ட் கிளாம்ப்டு (NPC) போன்ற பல-நிலை மாற்றி அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். இந்த வடிவமைப்புகள் தனிப்பட்ட குறைக்கடத்திகளின் மீதான மின்னழுத்த அழுத்தத்தைக் குறைத்து, வெளியீட்டு அலைவடிவத்தின் தரத்தை மேம்படுத்துகின்றன. இதன்மூலம் மின்காந்தக் குறுக்கீடு (EMI) குறைக்கப்பட்டு, அமைப்பின் ஒட்டுமொத்த நம்பகத்தன்மையும் அதிகரிக்கிறது.

5.4 திரவக் குளிரூட்டல் மற்றும் விசையூட்டப்பட்ட காற்று ஒப்பீடு

ஆற்றல் அளவுகள் அதிகரிக்கும்போது, ​​வெப்ப மேலாண்மை ஒரு முக்கியத் தடையாக மாறுகிறது. காற்றுவழி குளிர்விப்பு மலிவானதாக இருந்தாலும், 350kW-க்கும் அதிகமான தொடர்ச்சியான செயல்பாட்டிற்கு அது போதுமானதாக இல்லை. மேம்பட்ட ஒருங்கிணைந்த நிலையங்கள் இப்போது ESS பேட்டரி தொகுதிகள் மற்றும் ஆற்றல் மின்னணுவியல் ஆகிய இரண்டிற்கும் மூடிய-சுற்று திரவக் குளிர்விப்பு அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. திரவக் குளிர்விப்பு, மிகவும் கச்சிதமான வடிவமைப்பிற்கு வழிவகுப்பதோடு, பழைய காற்றுவழி குளிர்விக்கப்பட்ட மின்னேற்றி அலகுகளில் பொதுவாக ஏற்படும் செயலிழப்புப் புள்ளியான கடுமையான சுற்றுப்புற வெப்பநிலையிலும் (எ.கா., 45°C+) கூட, நிலையத்தை முழு ஆற்றலில் இயங்கச் செய்கிறது.

(வார்த்தை எண்ணிக்கை சரிபார்ப்பு: மொத்தம் சுமார் 2900 வார்த்தைகள். பாதி தூரம் வந்துவிட்டோம்.)

அத்தியாயம் 6: உயர் சக்தி மையங்களில் எதிர்வினை ஆற்றல் ஈடுசெய்தல் மற்றும் மின்கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை

மின்சார வாகன மின்னேற்றம் பற்றிய பெரும்பாலான விவாதங்கள் “செயல்திறன்” (பேட்டரியை மின்னேற்றும் கிலோவாட்கள்) மீது கவனம் செலுத்தினாலும், மின்சாரக் கட்டமைப்பின் நலனுக்கு “எதிர்வினைத் திறனும்” (kVAR-இல் அளவிடப்படுவது) சமமான முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. உயர் திறன் கொண்ட மின்னேற்ற நிலையங்கள், குறிப்பாக ஏராளமான மின்னணு மாற்றிகளைக் கொண்டவை, உள்ளூர் விநியோக வலையமைப்பின் மின்சாரத் தரத்தில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

6.1 திறன் காரணி மற்றும் ஹார்மோனிக்ஸ் பிரச்சினை

பவர் எலக்ட்ரானிக் கன்வெர்ட்டர்கள், அவற்றின் இயல்பிலேயே, நேரியல் அல்லாத சுமைகளாகும். முறையான மேலாண்மை இல்லாமல், அவை குறிப்பிடத்தக்க ஹார்மோனிக் சிதைவையும் மோசமான பவர் ஃபேக்டரையும் ஏற்படுத்தக்கூடும். ஒரு மோசமான பவர் ஃபேக்டர் (அதாவது, மின்னோட்டமும் மின்னழுத்தமும் கட்டம் மாறிய நிலையில் இருப்பது) மின்கட்டமைப்பில் செயல்திறன் குறைபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. இது கேபிள்கள் மற்றும் மின்மாற்றிகளில் அதிக வெப்பத்தை உண்டாக்கி, உண்மையில் நுகரப்படுவதை விட அதிக மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்ய மின் நிறுவனத்தைத் தூண்டுகிறது.

ஒருங்கிணைந்த ESS நிலையங்கள் “மின் தர மேலாண்மைக்கு” ​​ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாகச் செயல்படுகின்றன. இந்த அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் இருதிசை இன்வெர்ட்டர்கள் நான்கு-பகுதி செயல்பாட்டுத் திறன் கொண்டவை, அதாவது அவை செயல் திறன் மற்றும் எதிர்வினைத் திறன் ஆகிய இரண்டின் ஓட்டத்தையும் தனித்தனியாகக் கட்டுப்படுத்த முடியும்.

6.2 செயல்திறன் மிக்க எதிர்வினைத் திறன் ஈடுசெய்தல் (வோல்ட்-வார் கட்டுப்பாடு)

நவீன ஒருங்கிணைந்த நிலையங்கள் “நிலையான ஒத்திசைவு ஈடுசெய்விகளாக” (STATCOMs) செயல்பட முடியும். எதிர்வினை ஆற்றலை (VARs) செலுத்துவதன் அல்லது உறிஞ்சுவதன் மூலம், அந்த நிலையம் உள்ளூர் மின்கட்டமைப்பின் மின்னழுத்தத்தை முனைப்புடன் ஒழுங்குபடுத்த முடியும். அதிக சுமையின் காரணமாக மின்னழுத்தம் குறைந்தால், மின்னழுத்தத்தை உயர்த்துவதற்காக ESS இன்வெர்ட்டர் “முன்னோடி” எதிர்வினை ஆற்றலைச் செலுத்த முடியும். இதற்கு மாறாக, மின்னழுத்தம் மிகவும் அதிகமாக இருந்தால், அது எதிர்வினை ஆற்றலை உறிஞ்சிக்கொள்ளும்.

இந்தத் திறன் மின்கட்டமைப்பு இயக்குநர்களுக்கு மிகவும் மதிப்புமிக்கது. பல அதிகார வரம்புகளில், பயன்பாட்டு நிறுவனங்கள் இந்த "துணைச் சேவைகளுக்காக" மின்னேற்றும் நிலைய இயக்குநர்களுக்குப் பணம் செலுத்தத் தொடங்கியுள்ளன. ஒரு ESS-ஒருங்கிணைந்த நிலையம் இனி மின்சாரத்தை நுகரும் ஒன்றாக மட்டும் இல்லை; அது ஒரு பரவலாக்கப்பட்ட ஆற்றல் அமைப்பின் சிக்கல்களை நிர்வகிக்க பயன்பாட்டு நிறுவனத்திற்கு உதவும், மின்கட்டமைப்பை நிலைப்படுத்தும் ஒரு சொத்தாக விளங்குகிறது.

6.3 மின்னழுத்த ஏற்ற இறக்கம் மற்றும் சரிவுகளைக் குறைத்தல்

அதிக சக்தி கொண்ட மின்சார வாகன மின்னேற்றத்தில் விரைவான மின்சுமை மாற்றங்கள் நிகழ்கின்றன. 350kW திறன் கொண்ட மின்னேற்ற அமர்வு திடீரெனத் தொடங்கும்போதோ அல்லது நிறுத்தப்படும்போதோ, அது "மின்னழுத்த சிமிட்டலை" (voltage flicker) ஏற்படுத்தக்கூடும். இதனால், விளக்குகளில் புலப்படும் மாற்றங்களும், அருகிலுள்ள கட்டிடங்களில் உள்ள உணர்திறன் மிக்க மின்னணு சாதனங்களுக்குச் சேதம் ஏற்படவும் வாய்ப்புள்ளது. ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு (ESS) ஒரு தாங்கியாகச் செயல்பட்டு, மின்சார வாகனத்திற்குத் தேவையான அதிவேகப் பதிலளிப்பை வழங்கும் அதே வேளையில், மின்கட்டமைப்பின் மின்சுமையை மெதுவாக ஏற்றியோ அல்லது இறக்கியோ சரிசெய்கிறது. இது, உள்ளூர் விநியோக மின்மாற்றியானது ஒரு சீரான, கணிக்கக்கூடிய மின்சுமை நிலையைக் கொண்டிருப்பதை உறுதிசெய்து, அதன் செயல்பாட்டுக் காலத்தை நீட்டிப்பதோடு, பயன்பாட்டு நிறுவனத்திற்கான பராமரிப்புச் செலவுகளையும் குறைக்கிறது.

அத்தியாயம் 7: ESS மையங்களில் V2G (வாகனத்திலிருந்து மின்கட்டமைப்புக்கு): மெய்நிகர் மின் நிலையங்களை (VPP) நோக்கிய நடைமுறைப் பாதை

மின்சார வாகனங்கள் (EVs) தங்கள் ஆற்றலை மீண்டும் மின்கட்டமைப்பிற்குள் செலுத்த அனுமதிக்கும் வாகனத்திலிருந்து மின்கட்டமைப்பு (V2G) தொழில்நுட்பமானது, மின்கட்டமைப்பு சேமிப்பிற்கான ஒரு புரட்சிகரமான தீர்வாகப் பெரும்பாலும் முன்னிறுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், V2G-ஐ பெரிய அளவில் செயல்படுத்துவது குறிப்பிடத்தக்க தொழில்நுட்ப மற்றும் உளவியல் தடைகளை எதிர்கொள்கிறது. V2G ஒரு யதார்த்தமாக மாறுவதற்கு, ESS-உடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட மையங்கள் சரியான "இடைத்தரகராக" அமைகின்றன.

7.1 “தாங்கல் விளைவு”: V2G ஒருங்கிணைப்பாளராக ESS

V2G-இல் உள்ள முக்கிய கவலைகளில் ஒன்று, மின்சார வாகன பேட்டரி சிதைவில் ஏற்படும் தாக்கம் ஆகும். மின் கட்டமைப்புக்கு ஆதரவளிப்பதற்காக, தங்கள் வாகனத்தின் பேட்டரியை மீண்டும் மீண்டும் பயன்படுத்த ஓட்டுநர்கள் பெரும்பாலும் தயங்குகிறார்கள். ஒரு ESS-உடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட நிலையத்தில், நிலையாக இருக்கும் பேட்டரிதான் "முதல் பாதிப்பை" எதிர்கொள்கிறது.

ESS ஆனது உயர் அதிர்வெண் மின்கட்டமைப்பு நிலைப்படுத்தல் பணிகளைக் கையாளும் அதே வேளையில், அதனுடன் இணைக்கப்பட்ட மின்சார வாகனங்கள் (EVs) உச்சபட்ச நிகழ்வுகளின்போதோ அல்லது நீண்டகால மின்கட்டமைப்புத் தடைகளின்போதோ மட்டுமே மின்சாரத்தை வழங்குகின்றன. இந்த “படிநிலை சேமிப்பு” அணுகுமுறையானது, மின்சார வாகன பேட்டரிகளின் சுழற்சி முறையைக் குறைத்து, இந்தத் திட்டத்தை வாகன உரிமையாளருக்கு மிகவும் கவர்ச்சிகரமானதாக ஆக்குகிறது.

7.2 தகவல் தொடர்பு நெறிமுறைகள்: ISO 15118-20 மற்றும் OCPP 2.0.1

V2G செயல்பட, வாகனம், சார்ஜர், ESS மற்றும் மின் கட்டமைப்பு ஆகிய அனைத்தும் ஒரே மொழியில் தொடர்பு கொள்ள வேண்டும். இருவழி மின்சாரப் பரிமாற்றத்திற்காக, மின்சார வாகனத்திற்கும் சார்ஜிங் நிலையத்திற்கும் இடையேயான தகவல்தொடர்பை வரையறுக்கும் ISO 15118-20 தரநிலையை நோக்கி இந்தத் துறை ஒருங்கிணைகிறது.

அதே நேரத்தில், ஓப்பன் சார்ஜ் பாயிண்ட் புரோட்டோகால் (OCPP) பதிப்பு 2.0.1, மின்கட்டமைப்பு, ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு (ESS) மற்றும் வாகனங்களுக்கு இடையே ஆற்றல் ஓட்டத்தை ஒருங்கிணைக்க மைய மேலாண்மை அமைப்பை அனுமதிக்கிறது. இந்த சிக்கலான நெறிமுறைகளை ஒரு ஒருங்கிணைந்த மையத்தில் செயல்படுத்துவது மிகவும் எளிதானது, அங்கு ESS கட்டுப்படுத்தி மைய மூளையாகச் செயல்பட்டு, பல்வேறு வளங்களை ஒரே சீரான பதிலளிப்பாக ஒருங்கிணைக்கிறது.

7.3 ESS ஹப்களில் நிஜ உலக V2G பயன்பாட்டு நேர்வுகள்

ஒரு தளவாட மையத்தைக் கற்பனை செய்து பாருங்கள், அங்கு 50 மின்சார விநியோக வேன்கள் நாள் முடிவில் திரும்பி வருகின்றன. அவற்றின் மொத்த பேட்டரி திறன் 4,000kWh ஆக இருக்கலாம். இந்த வேன்கள் சும்மா முடங்கிக் கிடப்பதற்குப் பதிலாக, அவற்றை ஒரு ESS-ஒருங்கிணைந்த நிலையத்தில் செருகலாம்.

மாலை நேர உச்ச நேரத்தில் (உதாரணமாக, மாலை 6 மணி முதல் இரவு 9 மணி வரை), இந்த நிலையம் தனது வளாகத்தில் உள்ள ஆற்றல் சேமிப்பு நிலையம் (ESS) மற்றும் அதனுடன் இணைக்கப்பட்ட வேன்கள் ஆகிய இரண்டிலிருந்தும் மின்சாரத்தைப் பெற்று மின்கட்டமைப்பிற்கு வழங்குகிறது, இதன் மூலம் கணிசமான வருவாயை ஈட்டுகிறது. அதிகாலை 4 மணிக்குள், மின்கட்டமைப்பில் உபரி மின்சாரம் இருக்கும், மேலும் நிலையம் அனைத்து வேன்களையும் தனது சொந்த ஆற்றல் சேமிப்பு நிலையத்தையும் மீண்டும் மின்னேற்றம் செய்து, காலைப் பணிக்கு வாகனக் குழு தயாராக இருப்பதை உறுதி செய்கிறது. இந்த "மெய்நிகர் மின் நிலையம்" (VPP) மாதிரியானது, வாகனக் குழுவை ஒரு மூலோபாய ஆற்றல் இருப்பாக மாற்றுகிறது.

7.4 “இணைப்பு” தடையைக் கடத்தல்

V2G-க்கு உள்ள ஒரு முக்கியத் தடை, மின் நிறுவனங்களுக்கு இருக்கும் "கட்டுப்பாடற்ற பின்னோட்ட மின்சாரம்" குறித்த அச்சமே ஆகும். நூற்றுக்கணக்கான தனிப்பட்ட கார்கள் மின்கட்டமைப்பில் மின்சாரத்தைச் செலுத்துவது குறித்து மின் நிறுவனங்கள் எச்சரிக்கையாக இருக்கின்றன. ஒரு ESS-உடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட நிலையம், ஒரேயொரு, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இணைப்புப் புள்ளியை (POI) வழங்குவதன் மூலம் இதை எளிதாக்குகிறது. மின் நிறுவனம் அந்த நிலையத்தின் மையக் கட்டுப்பாட்டாளரை மட்டும் நம்பினால் போதுமானது; அது ஒரு நுழைவாயிலாகவும் தடுப்புச் சுவராகவும் செயல்பட்டு, மின்கட்டமைப்பில் மீண்டும் செலுத்தப்படும் அனைத்து மின்சாரமும் கடுமையான பாதுகாப்பு மற்றும் தரத் தரநிலைகளைப் பூர்த்தி செய்வதை உறுதி செய்கிறது.

(வார்த்தை எண்ணிக்கை சரிபார்ப்பு: மொத்தம் சுமார் 4000 வார்த்தைகள். இன்னும் 2000 வார்த்தைகள் மீதம்.)

அத்தியாயம் 8: வணிக மற்றும் தொழில்துறை (C&I) நிறுவனங்களுக்கான ஆற்றல் சுதந்திரம் மற்றும் மீள்திறன்

வணிக நிறுவனங்கள், தளவாட வழங்குநர்கள் மற்றும் தொழிற்சாலைகளுக்கு, மின்சார வாகனங்களுக்கான மாற்றம் என்பது வெறும் சுற்றுச்சூழல் கட்டாயம் மட்டுமல்ல; அது அவற்றின் செயல்பாட்டு இடர் தன்மையில் ஏற்படும் ஒரு அடிப்படை மாற்றமாகும். வாகனக் குழுக்கள் 100% மின்சாரமயமாகும்போது, ​​மின்வெட்டு என்பது இனி ஒரு சிறிய அசௌகரியம் மட்டுமல்ல — அது வணிகத்தை முழுமையாக முடக்குவதாகும். ESS-உடன் ஒருங்கிணைந்த மின்னேற்றியானது, இந்த நிறுவனங்களுக்குத் தேவைப்படும் மிக முக்கியமான “ஆற்றல் மீள்திறனை” வழங்குகிறது.

8.1 ஒருபோதும் மூடப்படாத “எரிபொருள் நிரப்பும் நிலையம்”

தங்கள் பம்புகளை இயக்க மின் கட்டமைப்பைச் சார்ந்திருந்தாலும், மாற்று மின்னாக்கிகளைக் கொண்டிருக்கும் பாரம்பரிய எரிபொருள் நிலையங்களைப் போலல்லாமல், பல மின்சார வாகன மின்னேற்றும் நிலையங்கள் மின்வெட்டின் போது முற்றிலும் உதவியற்ற நிலையில் உள்ளன. டி.எச்.எல் (DHL) அல்லது ஃபெடெக்ஸ் (FedEx) போன்ற ஒரு சரக்கு போக்குவரத்து நிறுவனத்திற்கு, இரவு நேர மின்னேற்றும் நேரத்தில் ஏற்படும் இரண்டு மணி நேர மின்வெட்டு கூட ஆயிரக்கணக்கான விநியோகங்களைத் தாமதப்படுத்தக்கூடும்.

ESS உடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட ஒரு மையம் “தனித்த பயன்முறையில்” இயங்க முடியும். மின் கட்டமைப்பு செயலிழக்கும்போது, ​​இந்த அமைப்பு மின்சார இணைப்பிலிருந்து தானாகவே துண்டித்துக்கொண்டு, ESS-இல் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலையும், அந்த இடத்தில் உள்ள சூரிய மின் தகடுகளிலிருந்து தொடர்ச்சியாக உற்பத்தி செய்யப்படும் ஆற்றலையும் பயன்படுத்தி சார்ஜர்களுக்குத் தொடர்ந்து மின்சாரம் வழங்கும். இது, மிக முக்கியமான வாகனங்கள் எப்போதும் சார்ஜ் செய்யப்பட்டிருப்பதை உறுதிசெய்து, பாரம்பரிய திரவ எரிபொருள்களுக்கு இணையான அல்லது அதைவிட மேம்பட்ட நம்பகத்தன்மையை வழங்குகிறது.

8.2 நுண்மின்கட்டமைப்புகள்: தன்னாட்சி ஆற்றல் தீவை உருவாக்குதல்

ஒருங்கிணைந்த மின்னேற்ற நிலையங்கள் "வணிக நுண்மின்கட்டமைப்புகளின்" அடித்தளக் கட்டுமானக் கூறுகளாகும். மின்சார வாகனங்களை மின்னேற்றுவதைத் தாண்டி, இந்த ஆற்றல் சேமிப்பு நிலையம் (ESS) விளக்குகள், சர்வர்கள் மற்றும் தொழிற்சாலை இயந்திரங்கள் போன்ற முழு வளாகத்திற்கும் காப்பு மின்சாரத்தை வழங்க முடியும். இந்த பல்நோக்கு பயன்பாடு, ஆற்றல் சேமிப்பு நிலைய முதலீட்டின் மீதான வருவாயை (ROI) கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது.

ஒரு விரிவான நிறுவன ஆற்றல் உத்தியில் மின்சார வாகன மின்னேற்றத்தை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம், நிறுவனங்கள் "ஆற்றல் சுதந்திரத்தை" அடையலாம். இது நிலையற்ற பயன்பாட்டுச் சந்தையைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைத்து, பழைமையான பொது மின் கட்டமைப்பின் அதிகரித்து வரும் செலவுகள் மற்றும் குறைந்து வரும் நம்பகத்தன்மையிலிருந்தும் தங்களைப் பாதுகாத்துக் கொள்ளும்.

8.3 எரிசக்தி விலை ஏற்ற இறக்கத்திற்கு எதிரான பாதுகாப்பு

புவிசார் அரசியல் காரணிகள் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல்களின் இயல்பான இடைப்பட்ட தன்மை ஆகியவற்றால் எரிசக்தி சந்தை பெருகிய முறையில் நிலையற்றதாகி வருகிறது. தனது மின்சார வாகனத் தொகுப்பிற்காக மின் கட்டமைப்பை மட்டுமே சார்ந்திருக்கும் ஒரு வணிகம், இந்த விலை அபாயத்திற்கு 100% ஆளாகிறது.

ESS ஒரு “இயற்பியல் பாதுகாப்பு அரணாக” செயல்படுகிறது. ஆற்றல் மலிவாக இருக்கும்போது அதைச் சேமித்து, மின் கட்டமைப்பு விலை திடீரென உயரும்போது பயன்படுத்துவதன் மூலம், இயக்குபவர் தனது நீண்டகால எரிபொருள் செலவுகளை நிலைப்படுத்திக்கொள்ள முடியும். பல சந்தர்ப்பங்களில், ஒரு ESS-உடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட நிலையத்திற்கான “சமப்படுத்தப்பட்ட ஆற்றல் செலவு” (LCOE), சராசரி மின் கட்டமைப்பு கட்டணத்தை விட மிகவும் கணிக்கக்கூடியதாகவும் குறைவாகவும் உள்ளது, இது சந்தையில் ஒரு போட்டி நன்மையை வழங்குகிறது.

அத்தியாயம் 9: தரவு சார்ந்த ஆற்றல் மேலாண்மை அமைப்புகள் (EMS): நிலையத்தின் மூளை

ESS உடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட மின்னேற்ற நிலையம் என்பது பல ஆற்றல் ஓட்டங்களின் ஒரு சிக்கலான ஒருங்கிணைப்பாகும். இந்த ஓட்டங்களைக் கைமுறையாக நிர்வகிப்பது இயலாத காரியம்; இதன் வெற்றி, அதிநவீன, செயற்கை நுண்ணறிவால் இயக்கப்படும் ஆற்றல் மேலாண்மை அமைப்புகளையே (EMS) சார்ந்துள்ளது.

9.1 முன்கணிப்பு சுமை முன்னறிவிப்பு

எதிர்கால மின்னேற்றத் தேவையைக் கணிக்க, EMS ஆனது இயந்திரக் கற்றல் (ML) வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்துகிறது. கடந்தகாலப் பயன்பாட்டு முறைகள், உள்ளூர் போக்குவரத்துத் தரவுகள், வானிலை முன்னறிவிப்புகள் மற்றும் அருகிலுள்ள வாகனக் குழுக்களின் செயல்பாட்டு அட்டவணை ஆகியவற்றை ஆய்வு செய்வதன் மூலம், தேவையில் திடீர் அதிகரிப்பு எப்போது ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது என்பதை EMS-ஆல் முன்கூட்டியே கணிக்க முடியும்.

பின்னர் அது, தேவை குறைவாக உள்ள முந்தைய நேரங்களில் ESS-ஐ முன்கூட்டியே மின்னேற்றம் செய்வதன் மூலம் அதைத் தயார் செய்கிறது. இந்த “முன்னோக்கிப் பார்க்கும்” திறன், மின்கலத்தை நிரப்பப் பயன்படுத்தப்படும் ஆற்றலின் செலவைக் குறைப்பதோடு, உச்ச நிகழ்வுகளுக்கு நிலையம் எப்போதும் தயாராக இருப்பதை உறுதி செய்கிறது.

9.2 நிகழ்நேர பல சொத்து உகப்பாக்கம்

எந்தவொரு மில்லி வினாடியிலும், சுற்றுச்சூழல் மேலாண்மை அமைப்பு (EMS) ஒரு முடிவை எடுக்க வேண்டும்: சூரிய சக்தியை மின்சார வாகனத்திற்கா (EV), மின்கலத்திற்கா (battery), அல்லது மின் கட்டமைப்புக்கா (grid) செல்ல வேண்டும்? உச்ச அளவைக் குறைப்பதற்காக மின்கலத்தை இப்போதே மின்னிறக்கம் செய்ய வேண்டுமா, அல்லது அந்த மணிநேரத்தின் பிற்பகுதியில் கணிக்கப்பட்ட இன்னும் அதிகமான உச்ச அளவிற்காகக் காத்திருக்க வேண்டுமா?

மேம்பட்ட EMS தளங்கள், இந்த பன்மாறி உகப்பாக்கச் சிக்கல்களை நிகழ் நேரத்தில் தீர்க்க, “மாதிரி முன்கணிப்புக் கட்டுப்பாட்டை” (MPC) பயன்படுத்துகின்றன. உச்ச நேர மின்சாரக் குறைப்பு, சந்தை விலை வேறுபாடு, மின்கட்டமைப்பு சேவைகள் மற்றும் தளத்திலேயே பயன்படுத்தப்படும் சூரிய ஆற்றல் ஆகியவற்றிலிருந்து கிடைக்கும் வருவாயின் ஒவ்வொரு பைசாவையும் ஒரே நேரத்தில் இந்த அமைப்பு கைப்பற்றுவதை உறுதிசெய்து, “மதிப்பின் அடுக்கை” (Stacking of Value) அதிகபட்சமாக்குவதே இதன் நோக்கமாகும்.

9.3 முன்கணிப்பு பராமரிப்பு மற்றும் டிஜிட்டல் இரட்டையர்கள்

அதிக சக்தி வாய்ந்த மின்னணு சாதனங்களும் பெரிய அளவிலான பேட்டரி அமைப்புகளும் வெப்ப அழுத்தத்திற்கும் சிதைவிற்கும் உள்ளாகின்றன. ஒரு நவீன EMS ஆனது, முழு நிலையத்திற்கும் ஒரு "டிஜிட்டல் இரட்டையை" உருவாக்குகிறது. வெப்பநிலை, மின்கல மின்னழுத்தம், நிலைமாற்ற அதிர்வெண் மற்றும் ஈரப்பதம் போன்ற ஆயிரக்கணக்கான தரவுப் புள்ளிகளைக் கண்காணிப்பதன் மூலம், ஒரு செயலிழப்புக்கு வழிவகுக்கும் முன், இந்த அமைப்பால் அசாதாரணங்களைக் கண்டறிய முடியும்.

ஒரு குறிப்பிட்ட பேட்டரி மாட்யூல் மற்றவற்றை விட சற்றே அதிக வெப்பத்துடன் இயங்குவதை EMS கண்டறிந்தால், அது அந்த மாட்யூலின் மீதான சுமையைத் தானாகவே குறைத்து, தடுப்புப் பராமரிப்புக்காக ஒரு தொழில்நுட்ப வல்லுநரை எச்சரிக்க முடியும். நம்பகத்தன்மையே வாடிக்கையாளர் விசுவாசத்தின் முதன்மை உந்துசக்தியாக இருக்கும் அதிகப் பயன்பாடுள்ள பொது மின்னேற்ற வலையமைப்புகளுக்கு இந்த “செயலிழப்பு இல்லாத” அணுகுமுறை இன்றியமையாதது.

9.4 கிளவுட் அடிப்படையிலான ஃப்ளீட் ஆர்கெஸ்ட்ரேஷன்

வாகனக் குழும இயக்குநர்களுக்கு, சார்ஜிங் நிலையத்தில் உள்ள EMS-ஐ அவர்களின் டெலிமேட்டிக்ஸ் மற்றும் வழித்தடத் திட்டமிடல் மென்பொருளுடன் ஒருங்கிணைக்க முடியும். ஒரு டெலிவரி டிரக் 20 மைல் தொலைவில் இருக்கும்போது, ​​அந்த நிலையம் அதன் தற்போதைய பயன்பாட்டு நிலை (SoC), அன்றைய தினத்திற்கான மீதமுள்ள வழித்தடம் மற்றும் அதற்குத் தேவைப்படும் சார்ஜிங் நேரம் ஆகியவற்றை முன்பே அறிந்திருக்கும்.

மின் கட்டமைப்புத் தேவைக் கட்டணத்தைத் தூண்டாமல், டிரக் வந்தடைந்தவுடன் உடனடியாக வேகமாக மின்னேற்றம் செய்யப்படுவதை உறுதி செய்வதற்காக, EMS ஆனது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ESS திறனை "ஒதுக்கி வைக்க" முடியும். போக்குவரத்து மற்றும் ஆற்றல் தரவுகளுக்கு இடையிலான இந்தத் தடையற்ற ஒருங்கிணைப்பு, "ஸ்மார்ட் சிட்டி" சகாப்தத்தின் தனிச்சிறப்பாகும்.

(வார்த்தை எண்ணிக்கை சரிபார்ப்பு: மொத்தம் சுமார் 5100 வார்த்தைகள். மீதமுள்ள 900-க்கும் மேற்பட்ட வார்த்தைகளை எழுத ஒரு இறுதி முயற்சி.)

அத்தியாயம் 10: நிதிமயமாக்கல்: கார்பன் குறைப்புகள் மற்றும் துணைச் சேவைகளைப் பணமாக்குதல்

தொழில்நுட்பம் முதிர்ச்சியடையும்போது, ​​ஒரு ESS-ஒருங்கிணைந்த மின்னேற்ற நிலையத்தின் “தயாரிப்பு” என்பது வெறும் மின்சாரம் மட்டுமல்ல; அது நிதி மற்றும் சுற்றுச்சூழல் சொத்துக்களின் ஒரு தொகுப்பாகும். அந்த நிலையத்தின் பல்வேறு வெளியீடுகளை “நிதிமயமாக்கும்” திறன்தான், அதனை ஒரு செலவு மையத்திலிருந்து அதிக வருவாய் ஈட்டும் உள்கட்டமைப்புச் சொத்தாக மாற்றுகிறது.

10.1 கார்பன் வரவுகள் மற்றும் LCFS சந்தை

குறைந்த கார்பன் எரிபொருள் தரநிலையை (LCFS) கொண்ட கலிபோர்னியா போன்ற பல அதிகார வரம்புகளில், புதைபடிவ எரிபொருட்களுக்குப் பதிலாக மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தும் செயல், மதிப்புமிக்க வரவுகளை உருவாக்குகிறது. இருப்பினும், இந்த வரவுகளின் மதிப்பு, பயன்படுத்தப்படும் மின்சாரத்தின் கார்பன் அடர்த்தியை (CI) சார்ந்துள்ளது.

இரவில் (நிலக்கரி அல்லது எரிவாயு ஆலைகள் இயங்கக்கூடிய நேரத்தில்) மின் கட்டமைப்பிலிருந்து மின்சாரத்தைப் பெறும் ஒரு நிலையம், தனது வளாகத்திலேயே உள்ள சூரிய ஆற்றல் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பைப் (ESS) பயன்படுத்தி “ஜீரோ-சிஐ” ஆற்றலை வழங்கும் ஒரு நிலையத்தை விடக் குறைவான கார்பன் வரவுகளையே ஈட்டுகிறது. மின்சார வாகனத்திற்கு (EV) வழங்கப்படும் ஆற்றலின் நேரம் மற்றும் மூலத்தை உகந்ததாக்க ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், இயக்குபவர்கள் தாங்கள் உருவாக்கும் கார்பன் வரவுகளின் அளவையும் மதிப்பையும் கணிசமாக அதிகரிக்க முடியும். இந்த வரவுகள் பெரும்பாலும் நிலையத்தின் மொத்த இயக்கச் செலவுகளில் 10% முதல் 20% வரை ஈடுசெய்யும் ஒரு இரண்டாம் நிலை வருவாய் ஆதாரத்தை வழங்க முடியும்.

10.2 புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் சான்றிதழ்கள் (RECs) மற்றும் PPA உகப்பாக்கம்

பெரிய அளவிலான மின் நிலையங்களில், அங்குள்ள சூரிய மின் தகடுகள் அனைத்து மின்னேற்றத் தேவைகளையும் பூர்த்தி செய்யப் போதுமானதாக இருக்காது. இயக்குநர்கள் பெரும்பாலும், தொலைவில் உள்ள காற்றாலை அல்லது சூரிய மின் பண்ணைகளுடன் மின் கொள்முதல் ஒப்பந்தங்களை (PPA) மேற்கொள்கின்றனர். ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு (ESS), இயக்குநர்கள் தங்களின் ஆற்றல் நுகர்வை, அவர்களின் மின் கொள்முதல் ஒப்பந்தத்தின் உற்பத்தி விவரத்துடன் ஒத்திசைக்க அனுமதிக்கிறது.

"தொகுக்கப்பட்ட" REC-களை உண்மையான மின்னேற்றும் நேரத்துடன் பொருத்துவதன் மூலம், இயக்குபவர் "24/7 CFE" (கார்பன்-இல்லா ஆற்றல்) மின்னேற்றத்தை வழங்க முடியும். அறிவியல் அடிப்படையிலான இலக்குகளுக்கு (SBTi) உறுதியளித்து, தங்களின் தளவாடச் செயல்பாடுகளின் முழுமையான கார்பன் நீக்கத்தை நிரூபிக்க வேண்டிய பெருநிறுவன வாகனக் குழு வாடிக்கையாளர்களால் இது பெரிதும் விரும்பப்படுகிறது.

10.3 மின்கட்டமைப்பு சேவைகள்: FCR, FRR மற்றும் தேவைப் பதிலளிப்பு

மின் கட்டமைப்புக்கு, விநியோகத்தையும் தேவையையும் நொடிக்கு நொடி தொடர்ந்து சமநிலைப்படுத்துவது அவசியமாகும். “அதிர்வெண் கட்டுப்பாட்டு இருப்பு” (FCR) மற்றும் “அதிர்வெண் மீட்டெடுப்பு இருப்பு” (FRR) ஆகியவை மின் நிறுவனங்கள் கட்டணம் செலுத்திப் பெறும் உயர் மதிப்புச் சேவைகளாகும்.

ESS உடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட ஒரு நிலையம், அதன் அதிவேக ஆற்றல் மின்னணுவியல் மூலம், இந்தச் சேவைகளுக்கு ஒரு கச்சிதமான சொத்தாக விளங்குகிறது. மின்கட்டமைப்பின் அதிர்வெண் குறையும்போது, ​​பேட்டரியானது 100 மில்லி விநாடிகளுக்கும் குறைவான நேரத்தில் செயல்பட்டு, அமைப்பை நிலைப்படுத்த ஆற்றலைச் செலுத்துகிறது. இந்த மின்கட்டமைப்பு நிகழ்வுகள் பொதுவாகக் குறுகிய காலமே (வினாடிகள் முதல் நிமிடங்கள் வரை) நீடிப்பதால், மின்சார வாகனங்களுக்கு மின்னேற்றம் செய்யும் முதன்மைப் பணியில் அவை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் குறுக்கிடுவதில்லை. இந்த "மதிப்புக் குவிப்பு" முறையானது, எந்த வாகனங்களும் இணைக்கப்படாத போதும் ESS வருவாய் ஈட்ட வழிவகுக்கிறது, இதன்மூலம் மின்னேற்ற உள்கட்டமைப்பின் செலவை திறம்பட மானியமாக வழங்குகிறது.

10.4 உள்கட்டமைப்பு நிதிகள் மற்றும் பசுமைப் பத்திரங்கள்

ESS-உடன் ஒருங்கிணைந்த மின்னேற்றத்தின் (மின்னேற்றக் கட்டணங்கள், கட்டமைப்புச் சேவைகள் மற்றும் கார்பன் வரவுகள் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய) மூலம் கிடைக்கும் கணிக்கக்கூடிய, நீண்ட கால வருவாய் ஆதாரங்கள், இந்த நிலையங்களை நிறுவன முதலீட்டாளர்களுக்கு மிகவும் கவர்ச்சிகரமானதாக ஆக்குகின்றன. நாம் துணிகர மூலதனத்திலிருந்து "உள்கட்டமைப்பு நிதியுதவிக்கு" ஒரு மாற்றத்தைக் காண்கிறோம்.

ஒருங்கிணைந்த மையங்களின் பிரம்மாண்டமான வலையமைப்புகளை நிறுவுவதற்கு நிதியளிப்பதற்காக, உருவாக்குநர்கள் தற்போது “பசுமைப் பத்திரங்களை” வெளியிட்டு வருகின்றனர். இந்த நிதி மாற்றத்திற்கு ஆற்றல் சேமிப்பு நிலையம் (ESS) ஒரு முக்கிய காரணியாக விளங்குகிறது, ஏனெனில் அது நிலையத்தின் வருவாயில் ஏற்படும் ஏற்ற இறக்கங்களைக் குறைத்து, முதலீட்டாளரின் முதன்மை மூலதனத்தைப் பாதுகாக்கும் பல “பாதுகாப்பு வலைகளை” (வருவாய் வழிகளை) வழங்குகிறது.

அத்தியாயம் 11: எதிர்காலப் பரிணாமம்: 350kW முதல் மெகாவாட் மின்னேற்றம் மற்றும் அதற்கும் அப்பால்

வரும் காலத்தில், புதிய தொழில்நுட்பங்கள் பரவலாகப் பயன்பாட்டிற்கு வருவதால், ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பு (ESS) மற்றும் மின்சார வாகன மின்னேற்றியின் ஒருங்கிணைப்பு மேலும் அதிநவீனமாக மாறும்.

11.1 திட நிலை மின்கலன்களுக்கான மாற்றம்

தற்போதைய ESS அமைப்புகள் முதன்மையாக லித்தியம்-இரும்பு பாஸ்பேட் (LFP) அல்லது நிக்கல்-மாங்கனீசு-கோபால்ட் (NMC) வேதியியல்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. அவை திறம்பட செயல்பட்டாலும், ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் தீ பாதுகாப்பு ஆகியவற்றில் வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளன. அடுத்த தலைமுறை ஒருங்கிணைந்த மையங்கள் "திட நிலை மின்கலன்களை" (SSBs) பயன்படுத்த வாய்ப்புள்ளது.

SSB-கள் கணிசமாக அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியை வழங்குகின்றன, இதனால் ஒரே இடத்தில் அதிக சேமிப்புத் திறனை அனுமதிக்கின்றன. மிக முக்கியமாக, அவை இயல்பாகவே தீப்பற்றாதவை, இது அடர்த்தியான நகர்ப்புறங்களில் அல்லது நிலத்தடி வாகன நிறுத்துமிடங்களில் அமைந்துள்ள நிலையங்களுக்கான அனுமதி மற்றும் பாதுகாப்புத் தேவைகளை எளிதாக்குகிறது.

11.2 இரண்டாம் முறை பேட்டரி பயன்பாடு

முதல் தலைமுறை மின்சார வாகன பேட்டரிகள் வாகனங்களில் அவற்றின் பயனுள்ள ஆயுட்காலத்தின் முடிவை எட்டும்போது (பொதுவாக அவற்றின் கொள்ளளவு 70-80% ஆகக் குறையும்போது), இந்த பேட்டரிகள் நிலையான சேமிப்பிற்கு குறிப்பிடத்தக்க மதிப்பைக் கொண்டுள்ளன.

ESS-உடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட சார்ஜிங் நிலையங்கள், “இரண்டாம்-பயன்பாட்டு” பேட்டரிகளுக்கான சிறந்த பயன்பாடாகும். ஒரு நிலையான பயன்பாட்டிற்குத் தேவைப்படும் குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தியின் காரணமாக, “பயன்பாட்டிலிருந்து நீக்கப்பட்ட” ஒரு மின்சார வாகனப் பேட்டரியானது, ஒரு ஃபாஸ்ட் சார்ஜருக்கு இடையகமாகச் செயல்பட்டு, 5-10 ஆண்டுகள் வரை தொடர்ந்து சேவையாற்ற முடியும். இந்த வட்டப் பொருளாதார அணுகுமுறையானது, ESS-இன் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பைக் கணிசமாகக் குறைப்பதோடு, இயக்குபவருக்கான சேமிப்புச் செலவையும் குறைக்கிறது.

11.3 உயர் மின்னழுத்த DC வழித்தடங்கள்

ஏசி மின்கட்டமைப்பின் வழியாகச் செல்லாமல், பல மின்னேற்றும் நிலையங்களையும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் தளங்களையும் இணைக்கும் உயர்-மின்னழுத்த டிசி மின்பாதைகளான “டிசி வழித்தடங்கள்” குறித்த முதல் சோதனைகளை நாம் ஏற்கனவே காண்கிறோம். இந்த தொலைநோக்குப் பார்வையில், ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புடன் (ESS) ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட நிலையம் என்பது மின்கட்டமைப்பில் உள்ள ஒரு முனை மட்டுமல்ல, அது ஒரு பிரத்யேகமான, உயர்-செயல்திறன் கொண்ட “ஆற்றல் பெருவழி”யில் உள்ள ஒரு முனையாகும். இந்தக் கட்டமைப்பு, ஆற்றல் மாற்ற இழப்புகளை முற்றிலுமாக நீக்கி, பெருமளவிலான புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலை நேரடியாகப் போக்குவரத்துத் துறைக்கு அனுப்ப வழிவகுக்கும்.

முடிவுரை: ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புடன் (ESS) ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட மின்சார வாகன மின்னேற்றத்திற்கான வாதம் இனி கோட்பாட்டு ரீதியானது அல்ல — அது ஒரு கணித ரீதியான வாதம். உலகில் உள்ள ஒவ்வொரு அதிவேக மின்னேற்ற வலையமைப்பும் ஒரே மாதிரியான மூன்று கட்டுப்பாடுகளை எதிர்கொள்கிறது: மின்கட்டமைப்பு இணைப்புத் திறன், தேவைக்கான கட்டணங்கள் மற்றும் பயன்பாடு. ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட ஒரு நிலையம் இந்த மூன்றையும் ஒரே நேரத்தில் நிவர்த்தி செய்கிறது. இதனால்தான் இந்த மாதிரி, "அதிவேக மின்னேற்றத்தின் எதிர்காலம்" என்பதிலிருந்து "புதிய தளங்களுக்கான இயல்புநிலை கட்டமைப்பு" என்ற நிலைக்கு நகர்கிறது.

ஒருங்கிணைப்பு ஏன் வெற்றி பெறுகிறது

ஒரு வழக்கமான அதிவேக மின்னேற்றத் தளம் என்பது மின்கட்டமைப்பின் மின்சாரத்தை செயலற்ற முறையில் பயன்படுத்தும் ஒரு கருவியாகும்: அதன் மின்சுமை நிலை, போக்குவரத்து நெரிசலைப் பிரதிபலிக்கிறது, அதன் தேவை உச்சங்கள் கட்டுப்படுத்தப்படுவதில்லை, மேலும் அதன் வருவாய் பயன்பாட்டுக் கட்டணங்களைச் சார்ந்துள்ளது. ஒரு ESS-உடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட நிலையம் இந்த உறவைத் தலைகீழாக மாற்றுகிறது:

• எரிசக்தி மலிவாக இருக்கும்போது அது வாங்குகிறது, விலை அதிகமாக இருக்கும்போது விற்கிறது.பேட்டரியானது, உச்ச நேரமில்லாத இரவுகளில் சார்ஜ் ஆகி, உச்ச விலை நிர்ணயத்தின் போது வாகனங்களுக்குள் மின்சாரத்தை வெளியேற்றுகிறது. இதன் மூலம், விலை வித்தியாசத்தைப் பயன்படுத்திக்கொண்டு, அந்த இடத்தின் தேவைப் போக்கையும் சீராக்குகிறது.
• இது கட்டமைப்பு வரம்புகளை ஒரு போட்டி அரணாக மாற்றுகிறது.பெரிய மின் கட்டமைப்பு இணைப்பைப் பெற முடியாத இடங்கள்கூட, ஒரு சாதாரண 150-250kW இணைப்பின் மூலம் 350-480kW மின்னேற்றும் திறனைப் பயன்படுத்த முடியும். இதன்மூலம், போட்டியாளர்களால் சேவை வழங்க முடியாத இடங்களுக்கான அணுகலைப் பெற முடிகிறது.
• இது பயன்படுத்தப்படாத திறனைப் பணமாக்குகிறது.தேவைக்கேற்ப மின்னேற்றம், அதிர்வெண் ஒழுங்குமுறை அல்லது சந்தை வேறுபாட்டிற்காக வர்த்தகம் செய்யும் திட்டங்களைக் கொண்ட சந்தைகளில், மின்னேற்றத்தைச் சீராக்கும் அதே மின்கலம், அமர்வுகளுக்கு இடையில் வருவாயை ஈட்டுகிறது — இதன்மூலம் ஒரு செலவு மையம் இலாப மையமாக மாற்றப்படுகிறது.

தொழில்நுட்பம் தயாராக உள்ளது

இந்த ஒருங்கிணைப்பிற்குத் தேவையான வன்பொருள், மூன்று தொழில்துறைகளிலும் மிகச் சரியான நேரத்தில் முதிர்ச்சியடைந்துள்ளது. மின்னேற்றும் வன்பொருள், தொடர்ச்சியான வணிகச் செயல்பாட்டிற்குத் தேவையான செயல்திறனையும் நம்பகத்தன்மையையும் எட்டியுள்ளது. பிரிவு 11.2-இல் விவாதிக்கப்பட்ட இரண்டாம் நிலை பேட்டரிகள் உட்பட, சேமிப்பு மின்கலங்களின் ஒரு kWh-க்கான விலை, சேமிப்பிற்கான முதலீட்டைத் திரும்பப் பெறும் காலம் பத்தாண்டுகளில் அல்லாமல் ஆண்டுகளில் அளவிடப்படும் அளவிற்கு குறைந்துள்ளது. மேலும், OCPP 2.0.1, ISO 15118 மற்றும் கிளவுட் அடிப்படையிலான ஆற்றல் மேலாண்மை போன்ற மென்பொருள் அடுக்குகள், மனிதத் தலையீடு இல்லாமல், வாகனங்கள், பேட்டரிகள் மற்றும் மின்கட்டமைப்பு சமிக்ஞைகளை நிகழ் நேரத்தில் ஒருங்கிணைப்பதை சாத்தியமாக்கியுள்ளன.

எதிர்காலத்தின் வழித்தடம்

வருங்காலத்தைப் பார்க்கையில், பிரிவு 11.3-இன் தொலைநோக்குப் பார்வை ஏற்கனவே செயல்வடிவம் பெற்று வருகிறது. உயர் மின்னழுத்த DC வழித்தடங்கள், கலப்பின AC/DC நுண்மின்கட்டமைப்புகள், மற்றும் சேமிப்பக ஆதரவுடனான நெடுஞ்சாலை மையங்கள் ஆகியவை இன்று கொள்முதல் ஆவணங்களில் குறிப்பிடப்படுகின்றன. எதிர்கால நிலையம் என்பது சார்ஜர்களின் ஒரு வரிசை அல்ல; அது ஒரு ஆற்றல் பெருநெடுஞ்சாலையில் உள்ள ஒரு முனையாகும் — அதில் சூரிய ஆற்றல், சேமிப்பகம், மற்றும் வாகனங்கள் அனைத்தும் ஒரு பொதுவான DC பஸ் வழியாக ஆற்றலைப் பரிமாறிக்கொள்ளும். இந்தக் கட்டமைப்பை இப்போது உருவாக்கும் இயக்குநர்கள், அடுத்த இரண்டு தசாப்தங்களுக்குத் தங்கள் சந்தைகளில் மிகக் குறைந்த செலவிலான ஆற்றல் நிலையைத் தக்கவைத்துக் கொள்வார்கள்.

சுருக்கமாக

ESS-உடன் ஒருங்கிணைந்த சார்ஜிங் என்பது நியாயப்படுத்தப்பட வேண்டிய ஒரு பிரீமியம் அம்சம் அல்ல; மாறாக, அதன் மூலமே அதிவேக சார்ஜிங் ஒரே நேரத்தில் இலாபகரமானதாகவும், மின் கட்டமைப்புக்கு உகந்ததாகவும், விரிவாக்கக்கூடியதாகவும் மாறுகிறது. நெட்வொர்க் ஆபரேட்டர்களுக்கான கேள்வி இனி சேமிப்பகத்தை ஒருங்கிணைப்பதா வேண்டாமா என்பதல்ல — மாறாக, அவ்வாறு செய்வதற்காகத் தங்கள் செயல்திட்டத்தை எவ்வளவு விரைவாக மாற்றியமைக்க முடியும் என்பதே ஆகும்.

முக்கியக் குறிப்புகள்

• ESS ஒருங்கிணைப்பு, அதிவேக மின்னேற்றத்தின் மூன்று நிதிசார்ந்த பாதிப்புகளான இணைப்புக் கட்டணங்கள், தேவைக்கட்டணங்கள் மற்றும் குறைந்த பயன்பாடு ஆகியவற்றைச் சரிசெய்கிறது.
• மறுபயன்பாட்டு மின்கலங்கள், சேமிப்பை பொருளாதார ரீதியாக அணுகக்கூடியதாகவும், சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்ததாகவும் ஆக்குகின்றன.
• DC வழித்தடங்களும் மைக்ரோகிரிட் கட்டமைப்புகளும், ESS-உடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட நிலையங்களை எதிர்கால மின்கட்டமைப்பின் முதுகெலும்பாக மாற்றும்.
• வன்பொருள், சேமிப்பகம், மென்பொருள் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய தொழில்நுட்பக் கட்டமைப்பு, இன்று பெரிய அளவில் பயன்படுத்தும் அளவுக்குப் போதுமான முதிர்ச்சி பெற்றுள்ளது.

மிடா பவர், திரவ-குளிரூட்டப்பட்ட சூப்பர்சார்ஜர்கள், BESS கேபினெட்டுகள் மற்றும் அவற்றை ஒன்றிணைக்கும் ஆற்றல்-மேலாண்மை மென்பொருள் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய முழுமையான ESS-ஒருங்கிணைந்த சார்ஜிங் தீர்வைத் தயாரிக்கிறது. நீங்கள் ஒரு ஒற்றை நெடுஞ்சாலை மையத்தைத் திட்டமிட்டாலும் சரி அல்லது ஒரு தேசிய வலையமைப்பைத் திட்டமிட்டாலும் சரி, தொழில்நுட்ப விவரக்குறிப்புகள், தளப் பொறியியல் ஆதரவு அல்லது விலைப்புள்ளிக்காக எங்கள் குழுவைத் தொடர்பு கொள்ளுங்கள்.