در بخش اول مقاله تأثیر حضور خودروهای برقی بر شبکه توزیع کشور نگاهی به افزایش استفاده از خودروهای برقی در اروپا پرداختیم و در ادامه ( تأثیر حضور خودروهای برقی بر شبکه توزیع کشور – بخش دوم ) به چالش‌های استفاده از آن در کشور می‌پردازیم.
یکی از چالش‌هایی که دولت‌ها با ورود خودروهای برقی (EV) به بازار خودرو با آن روبه‌رو هستند این مسئله می‌باشد که این نوع بار می‌تواند اثرات نامطلوب بر شبکه قدرت داشته باشد و موجب افزایش هرچه بیشتر پیک بار در ساعات پر باری شود. بنابراین برای حل این مسئله چندین راه‌حل توسط محققین بررسی شده که به آن‌ها اشاره می‌کنیم.
در یکی از این راه‌حل ها به سه سناریو مختلف برای فرآیند شارژ خودروهای برقی اشاره شده است که عبارتند از:
محتویات مقاله
شارژ فوری:
هنگامی که زیرساخت‌های لازم برای اجرای بحث پاسخ تقاضا فراهم نباشد، مصرف‌کننده تمایلی به تغیییر زمان شارژ خودروی خود ندارد. بنابراین مصرف‌کننده به محض رسیدن از محل کار به خانه، خودروی خود را به شارژ می‌زند. از قضا بازه زمانی بازگشت به خانه با پیک بار انطباق داشته و بدین ترتیب افزایش پیک بار به وجود می‌آید.
شارژ با تأخیر زمانی:
یک راه‌حل ارزان و ساده برای به تعویق انداختن شارژ باتری خودروها این است که از یک تایمر استفاده شود تا هنگامی که مصرف‌کننده به خانه برمی‌گردد و خودرو خود را به برق می‌زند شروع فرآیند شارژ با یک تأخیر زمانی که توسط تایمر تنظیم می‌شود، از ساعات پیک به ساعات غیر پیک تغییر نماید. البته بهره‌وری این روش زمانی بیشتر می‌شود که مصرف‌کنندگان زمان تأخیر یکسانی را برای شارژ خودروی خود در نظر نگیرند.
شارژ با مدیریت بهره‌بردار ناوگان:
در سناریوی آخر، بهره‌بردار ناوگان یا تجمیع‌کننده مسئولیت تعیین نحوه شارژ خودروها را عهده‌دار می‌شود. خواسته‌های مالک خودرو برای نحوه‌ی شارژ باتری وسیله نقلیه‌اش از طریق مفاد قراردادی که با بهره‌بردار ناوگان یا تجمیع‌کننده منعقد نموده، لحاظ می‌شود. هرگاه خودروی برقی به شبکه وصل شود، تجمیع کننده یک برنامه شارژ برای خودرو در نظر می‌گیرد که از زمان اتصال آغاز و تا زمان تخمینی انفصال از شبکه تداوم می‌یابد.
در نتیجه بدین صورت با شارژ هماهنگ خودروهای برقی می‌توان از اثرات نامطلوب این نوع بارها بر شبکه قدرت جلوگیری نمود.
پیک‌سایی و دره‌زدایی :
یکی دیگر از روش‌هایی که به کمک آن می‌توان منحنی بار را با هدف پیک‌سایی و دره‌زدایی دنبال نمود استفاده از سیستم هوشمند V2G یا (Vehicle-to-Grid) است که می‌تواند قابلیت‌های بسیار مفیدی برای شبکه داشته باشد، مانند تأمین توان در لحظات پیک بار، استفاد به عنوان منبع ذخیره انرژی و کنترل فرکانسی و بهبود پروفایل ولتاژ و همچنین بالا بردن قابلیت اطمینان شبکه.
بدین صورت که خودروهای برقی در زمان عدم استفاده می‌توانند به شبکه متصل شده و انرژی ذخیره شده در باتری خود را به شبکه تزریق کنند. بنابراین خودروهای برقی در ساعات مختلف روز می‌توانند به صورت مصرف‌کننده یا مولد عمل نمایند. لذا حضور خودروهای برقی در حجم قابل توجه باعث تغییرات جدی در منحنی بار مصرفی سیستم قدرت خواهند شد.
مالک یک خودرو الکتریکی برای تأمین انرژی مورد نیاز خودرو، در ساعاتی از شبانه‌روز به شبکه برق متصل شده و اقدام به شارژ باتری می‌کند و در ساعاتی دیگر از روز، بسته به نوع مصرف و نیازش از خودرو استفاده کرده و انرژی ذخیره شده را مصرف می‌کند. البته مالک خودرو در صورت عدم نیاز می‌تواند انرژی ذخیره شده را در ساعاتی که قیمت برق بالاست (پیک بار) به شبکه بفروشد. بنابراین مدیریت هوشمندانه وسایل نقلیه الکتریکی به عنوان ذخیره‌کننده انرژی به صورت غیرمتمرکز و انعطاف‌پذیر می‌تواند فرصت‌های جدیدی برای مدیریت عرضه و تقاضا در سیستم تأمین انرژی الکتریکی ارائه دهد.
محققان در این زمینه توانسته‌اند الگوریتمی برای شارژ و دشارژ خودروهای الکتریکی ارائه دهند، که با استفاده از این الگوریتم مشکل تقاضای توان در پیک به کمک باتری خودروهای الکتریکی حل شده و منحنی بار متعادل‌تر شده است. بنابراین ورود خودروهای برقی به بازار خودرو نه تنها برای صنعت برق یک معضل نیست بلکه فرصتی برای تأمین توان در ساعات پیک بار می‌باشد.
در بخش سوم به انواع روش‌های شارژ و زیرساخت ایستگاه‌های شارژ خودرو برقی خواهیم پرداخت…
منابع:
