Логотип Рентехно
(044) 332-81-90
Рішення відновлювальної енергетики - Перевищуючи ваші очікування
enuaru

Солнечные заправки и «зеленый» бизнес. Часть 2

Головна » Блог про ВДЕ » Сонячні заправки і «зелений» бізнес. Частина 2

Сонячні заправки і «зелений» бізнес. Частина 2

Прийдешня масова електрифікація транспортних засобів (див. «Сонячні заправки і «зелений» бізнес. Частина 1») - ще більший виклик для стабільного функціонування енергомереж, ніж проблеми від переходу на ВДЕ з властивою їм нерівномірністю вироблення електроенергії, зокрема, як у сонячної електрогенерації . Самі по собі електромобілі (EV), при збереженні нинішньої моделі їх електропостачання, не поліпшують ситуацію з небаланси «генерація/споживання». Навіть моделі V2G (vehicle-to-grid), які передбачають можливість використовувати ємність акумуляторів EV для резервного живлення домогосподарств і локальних off-grid господарств, можуть хіба що дещо згладити нічний провал споживання (заряджаючи свої акумулятори вночі за пільговим тарифом), але мало допоможуть в компенсації нерівномірності денний ВДЕ-генерації.

Застосування EV «витісняє» вуглеводні з ринку енергоносіїв для транспорту. Це величезні, багатомільярдні суми. Комбінація зарядки від сонячної енергії і електромобіля - ключ до різкого скорочення залежності країни від викопного палива. Однак майже половина вартості зарядних EV-станцій поки доводиться на системи зберігання електрики (ESS), інша - на оснащення їх PV-генерацією.

Проте, через очікуване зниження вартості ESS (див. «Сонячні заправки і «зелений» бізнес. Частина 1»), об'єднання EV-чарджеров з PV-модулями і ESS в «розумну» мережу, інтегровану із загальною енергосистемою, може стати привабливим і по справжньому «зеленим» бізнесом.

Такі рішення здатні, крім розширення частки застосування ВДЕ, вирішити проблему небалансів і стабільності частоти в енергосистемі. Ці «додаткові» послуги можуть приносити власникам станцій рівну, якщо не більшу частину доходу в порівнянні з безпосереднім заряджанням EV і продажем надлишку електроенергії в мережу за «зеленим» тарифом.

 

«Плюс електрифікація всіх АЗС країни ...»

Електромобілізація вимагає приблизно в 2-3 рази більше щільної мережі станцій для підзарядки EV, ніж нинішній розподіл АЗС. Це абсолютно новий швидкозростаючий сегмент бізнесу із застосуванням новітніх технологій.

Група CleanTechnica в своєму звіті «Electric Car Drivers Report Surveys 2016» визначило споживчі переваги і середньозважене «очікування» оптимального запасу ходу EV до повної розрядки батарей - від 165 до 170 км. Тобто, максимальна відстань між зарядними станціями повинно бути не більше 50-70 км.

За даними сайту PlugShare.com про кількість і розташування ел.заправок в світі, нинішня мережа EV-чарджеров в Україні (рис. 1) навіть, мабуть, щільніше, ніж у сусідніх Румунії та Болгарії, проте до оптимальних значень відстані між ними ще дуже далеко. Для України - це новий ринок, з величезним імпульсом розвитку і нової «Added Value» в суміжні виробничі галузі та сервіси, включаючи компоненти для PV-генерації.

 

Рис. 1. Розташування станцій для зарядки електромобілів в Україні, вересень 2017.

 

Переклад EV-чарджеров на роботу від ВДЕ істотно знизить загальний світовий рівень викидів парникових мінімум на 13-17%. Лідер переваг тут є і буде PV-генерація (див. рис. 2), плюс до цього сонячна енергія є всюди. Ціна PV-енергії може зрівнятися або стати навіть дешевше «викопної» генерації вже до 2020 року.


Рис. 2. Середньозважена вартість електрогенерації з ВДЕ, $ за 1 МВт·год. Джерело: «BNEF global trends in renewable energy investment 2017».

 

Природний симбіоз

Всього 10 PV-панелей (це можна порівняти з середнім навісом над одним авто на парковці) можуть забезпечити достатньо електрики для пробігу EV від 14000 до 21000 км на рік. Цього недостатньо для очікуваного середньорічного пробігу легкового EV (близько 100000 км). Для «озеленення» вуглецевого сліду від EV знадобляться ще джерела енергії, наприклад, локальні малі PV-СЕС.

Будучи підключеними до загальної мережі (локальні і регіональні on-grid схеми), системи зберігання електроенергії (ESS) для зарядних PV-станцій і PV-навісів на стоянках стануть потужним засобом вирішення проблеми згладжування добової і сезонної нерівномірності не тільки PV-станцій, а й генерації з ВДЕ в цілому.

 

Рис. 3. «Хмарні» моделі оптимізації роботи PV-зарядних станцій для EV і взаємодії їх систем зберігання із загальною електромережею: зліва від GM, праворуч - ABB.

 

Рішення для цього вже є і навіть впроваджуються. На рис. 3 показані схеми PV-заправок з потужністю близько 50 кВт, що реалізуються GM і ABB, які передбачають оптимізацію рівня накопиченої енергії для швидкої зарядки EV з урахуванням їх маршрутів, щільності трафіку, зарядженості батарей у рухомих EV, інтенсивності локальної PV-генерації, запасу заряду в ESS на даній станції і на сусідніх. Завдяки інтелектуальному ПЗ вони регулюють ступінь видачі PV-енергії в загальну електромережу та її кількість, що направляється для локального зберігання.

 

Рис. 4. Майже кожен другий новий автомобіль в Норвегії - електричний.

 

Комп'ютерні економіко-енергетичні моделі показали, що EV-зарядки без ESS, що використовують енергію зі звичайної мережі - порочні по суті, див. рис. 3, тому що збільшують денний пік і посилюють нічний «провал» споживання в енергосистемі (не кажучи про те, що вони просто використовують непоновлювану енергію).

«Зелені» PV-зарядки, навіть з локальними ESS, але які не включені в мережу (off-grid) - економічно неефективні. Вони не можуть оптимально використовувати денний надлишок власної генерації для загальних потреб (продаж в мережу) і, фактично, невиправдано збільшують плановий термін повернення інвестицій (Pay-Back Period).

Оптимальні моделі функціонування ESS для EV припускають, що дорожні «заправки» будуть використовуватися для швидкого «доливання» EV в дорозі до рівня, щоб не «перекинути» його акумулятор і дістатися до місця, де можна зарядитися повністю (див. рис. 3).

Схема «on-grid» мережі PV-чарджеров з ESS і автоматичним обміном інформацією про баланс «генерація / зарядка / зберігання» з іншими EV-заправками на локальному або регіональному рівні - оптимальна схема, хоча вона поки і здається витратною (через вартість ESS). І вона ж стає способом вирішення проблеми згладжування добової і сезонної генерації і небалансів на регіональному та національному рівні.

Через величезну сумарною розподіленої потужності (потенційно це ~15% від потужності всієї енергосистеми) об'єднані в мережу локальні малопотужні сховища PV-електрики на EV-заправках здатні поглинути піковий надлишок генерації з усіх видів ВДЕ (не тільки сонячної) і стати стабілізатором енергосистеми і в нічні періоди.

Системи з «хмарної» диспетчеризацией (див. рис. 3) припускають, що до початку інтенсивного дорожнього трафіку вранці ESS-станція повинна бути зарядженою (якщо треба - за нічним тарифом з мережі). PV-панелі на зарядних постах або на навісах автостоянок використовуються, перш за все, для поповнення ESS на EV-станції, і лише потім для видачі електроенергії в загальну мережу. Підключення до загальної електромережі заповнить дефіцит потужності заряду на самій станції. Наявність мережі керованих розподілених ESS на «заправках» (при їх достатній сумарною ємності) здатне в національному масштабі вирішити проблему своїх і чужих «небалансів» ВДЕ-генерації, за що законом вже передбачені штрафи, і відкоригувати неузгодженість графіків генерації.

 

Парадокси «зеленого» тарифу

«Зелений тариф» (ЗТ) був задуманий для тарифної мотивації прискореного переходу на ВДЕ, в т.ч. PV-системи. Вся «зелена» енергія надходить в загальну електромережу, а енергія, споживана з мережі, оплачується за загальним тарифом - саме так це працює в інших країнах. За українською ж моделі по ЗТ оплачується тільки т.зв. «Сальдо», тобто перевищення ВДЕ-генерації в загальну мережу над споживанням локального об'єкта на власні потреби. Тобто, все власне споживання і тимчасові перетоки, фактично, обходяться самому виробнику PV-енергії за «зеленим» тарифом.

І що ж виходить? Що зараз самі «грошово привабливі» EV-чарджер - це ті, хто просто ссе електрику зі звичайної «ні Зелений» мережі і залишають за собою жирний «вуглецевий» слід. Що PV-заправки без ESS стануть економічно виправдані тільки, коли собівартість PV-електрики стане нижче тарифу «з розетки». А PV-станції з ESS, що працюють по нинішній українській моделі ЗТ, будуть абсолютно не зацікавлені брати на себе функції поглинання чужих піків перегенерации, усунення небалансів, ліквідації нічного провалу споживання. Вони взагалі не зацікавлені фізично об'єднуватися в загальну мережу з єдиною диспетчеризацией і спільно координувати свій режим на інформаційному рівні. Тому що компенсаційні перетоки будуть розцінюватися, як зовнішнє споживання, і будуть обходитися кожної з них, фактично, за «зеленим тарифом».

Нинішня модель і особливості функціонування ЗТ в Україні перешкоджає створенню широкої мережі зарядних постів для EV, що працюють від екологічно чистих PV-станцій, і не сприяє використанню мережі з локальних ESS в якості резервних компенсаційних потужностей регіонального і національного масштабу.

Як створити умови для розвитку сонячної генерації і при цьому вирішити проблему компенсації її добової і сезонної нерівномірності за рахунок створення широкої розподіленої мережі відносно невеликих сховищ енергії - потрібно передбачити вже зараз. Це тільки питання збалансованого тарифного регулювання та врахування фактичних потоків від PV-генерації і споживання, вигідного учасникам ринку - на власні потреби або для надання аутсорсингових послуг в якості розподілених компенсаційних потужностей і стабілізаторів частоти в енергосистемі.


Друкувать

Залишилися питання по призначенню наших послуг?
Залиште нам заявку. Наші фахівці проконсультують Вас

Тема вашого запиту
Замовити дзвінок

^