电动汽车如何助力能源转型

马格德堡的一个研究联盟正在开发新技术,帮助电动汽车在未来补偿电网波动。

除此之外,该项目支持可再生能源在能源供应网络中的整合。气候保护和电力用户将从中获益。

更多的电动汽车驶上道路,从可再生能源中获得最多的能量:交通出行系统和能源供给的生态转型乍一看传递了对气候保护的积极信息,但仔细研究后我们发现,这对网络运营商和客户而言却也是个问题。

问题症结在于供应安全和网络稳定性方面的相关风险,可持续能源在全国覆盖电力供应,这一发展带来了不小的挑战。特别是,我们传统的电网设计并不针对波动的分散供电,许多小型分布式发电厂(例如光伏系统、小型风力涡轮机或小型热电联产发电厂)的联网对现有电网无疑将产生过载。它威胁到能源供给安全,最终可能造成经济损失。我们可以考虑将电动汽车作为额外的电力用户添加入网络。其影响仅局限于各个网络插座,对整体系统的负荷相对微小。然而,未来几年,电动汽车数量预计将大幅增加。这些电动车一般使用低压网络充电。它们的能源需求很高,电网将遭受明显的压力。

马格德堡的弗劳恩霍夫工厂运行和自动化研究所(Fraunhofer IFF)及其合作伙伴Krebs工程师有限公司和马格德堡大学(OVGU)致力于共同攻克这一难题。研究人员希望电动汽车本身可以成为解决问题的关键。它们应积极帮助确保未来能源网络的稳定。

“在电网容量保持不变的情况下,电动汽车的智能充电管理系统必不可少。与此同时,这也为我们提供了多重机会,有助于未来积极管理网络,车辆和充电基础设施有助于我们在危急情况下稳定电网,”弗劳恩霍夫工厂运行和自动化研究所能源网络专家普莱采米茨劳·柯玛尼奇(Przemyslaw Komarnicki)教授解释说。  

电动汽车不应造成能源网络的负荷

这意味着未来车辆应作为网络中的可控负载。若天气条件良好,能源生产量比消耗量更多,则不必像现在这样在某些情况下弃能,造成能源的浪费。相反,我们可以调整当时在充电桩边电动汽车的充电循环,让充电正好发生在供大于求的情况下。这些电动汽车相当于小型、分散的缓冲能源存储器。反过来,当电网电量不足时,电动汽车可从电池释放能源。电动汽车越多,并且在上述情况下与充电和能源基础设施相连接时,这一原则的效果更好。

“这样一来,车辆的电池存储负荷能够实时精确地按照可再生能源的供给情况做出调整。该项目直接有助于可再生能源的系统整合,”柯玛尼奇教授强调说。

在一个联合研究项目中,弗劳恩霍夫研究人员联合Krebs工程师有限公司和马格德堡大学的合作伙伴共同开发所需的智能充电管理系统,适用于充电站的区位和控制策略,以及车辆双向充电技术。

“研究工作的进展十分顺利,”弗劳恩霍夫工厂运行和自动化研究所项目经理克里斯朵夫·温尔(Christoph Wenge)表示,“我们正一步一步地迈向目标。研发内容包括确定最佳馈电入网所需的算法,必要的IT方案和IT结构,针对不同应用策略开发不同的用例。项目研究对象也涵盖了所涉及物体的智能问题,例如:什么时候电动汽车自己决定何时以及如何充电,这个决定何时由中控决定?”

公共交通也应覆盖

随着电动车的发展,研究人员不仅仅只关注私人出行。他们还为当地公共交通的电气化、区域物流服务和工厂运输交通的大规模应用提供了基础。公共交通所需的充电功率和电池容量高出私人交通许多倍。

该技术将为气候保护做出重大贡献。在电动汽车中,本地绿色发电并电入网,这种应用有助于显著提高能源效率和减少交通领域的二氧化碳排放。除此之外,这一研究成果还有助于大量减少温室气体的排放、颗粒物的生成,减少环境噪音,特别是大都市区的道路交通噪音。

该项目名为“旨在电网服务的电动出行(E-Mobility4GridService)”,始于2018年,项目为时三年。萨安州环境、农业和能源部的《气候II-产业研究和实验性开发》资助项目为这一研究课题提供总计170万欧元的资金。

马格德堡的一个研究联盟正在开发新技术,帮助电动汽车在未来补偿电网波动。

除此之外,该项目支持可再生能源在能源供应网络中的整合。气候保护和电力用户将从中获益。

更多的电动汽车驶上道路,从可再生能源中获得最多的能量:交通出行系统和能源供给的生态转型乍一看传递了对气候保护的积极信息,但仔细研究后我们发现,这对网络运营商和客户而言却也是个问题。

问题症结在于供应安全和网络稳定性方面的相关风险,可持续能源在全国覆盖电力供应,这一发展带来了不小的挑战。特别是,我们传统的电网设计并不针对波动的分散供电,许多小型分布式发电厂(例如光伏系统、小型风力涡轮机或小型热电联产发电厂)的联网对现有电网无疑将产生过载。它威胁到能源供给安全,最终可能造成经济损失。我们可以考虑将电动汽车作为额外的电力用户添加入网络。其影响仅局限于各个网络插座,对整体系统的负荷相对微小。然而,未来几年,电动汽车数量预计将大幅增加。这些电动车一般使用低压网络充电。它们的能源需求很高,电网将遭受明显的压力。

马格德堡的弗劳恩霍夫工厂运行和自动化研究所(Fraunhofer IFF)及其合作伙伴Krebs工程师有限公司和马格德堡大学(OVGU)致力于共同攻克这一难题。研究人员希望电动汽车本身可以成为解决问题的关键。它们应积极帮助确保未来能源网络的稳定。

“在电网容量保持不变的情况下,电动汽车的智能充电管理系统必不可少。与此同时,这也为我们提供了多重机会,有助于未来积极管理网络,车辆和充电基础设施有助于我们在危急情况下稳定电网,”弗劳恩霍夫工厂运行和自动化研究所能源网络专家普莱采米茨劳·柯玛尼奇(Przemyslaw Komarnicki)教授解释说。  

电动汽车不应造成能源网络的负荷

这意味着未来车辆应作为网络中的可控负载。若天气条件良好,能源生产量比消耗量更多,则不必像现在这样在某些情况下弃能,造成能源的浪费。相反,我们可以调整当时在充电桩边电动汽车的充电循环,让充电正好发生在供大于求的情况下。这些电动汽车相当于小型、分散的缓冲能源存储器。反过来,当电网电量不足时,电动汽车可从电池释放能源。电动汽车越多,并且在上述情况下与充电和能源基础设施相连接时,这一原则的效果更好。

“这样一来,车辆的电池存储负荷能够实时精确地按照可再生能源的供给情况做出调整。该项目直接有助于可再生能源的系统整合,”柯玛尼奇教授强调说。

在一个联合研究项目中,弗劳恩霍夫研究人员联合Krebs工程师有限公司和马格德堡大学的合作伙伴共同开发所需的智能充电管理系统,适用于充电站的区位和控制策略,以及车辆双向充电技术。

“研究工作的进展十分顺利,”弗劳恩霍夫工厂运行和自动化研究所项目经理克里斯朵夫·温尔(Christoph Wenge)表示,“我们正一步一步地迈向目标。研发内容包括确定最佳馈电入网所需的算法,必要的IT方案和IT结构,针对不同应用策略开发不同的用例。项目研究对象也涵盖了所涉及物体的智能问题,例如:什么时候电动汽车自己决定何时以及如何充电,这个决定何时由中控决定?”

公共交通也应覆盖

随着电动车的发展,研究人员不仅仅只关注私人出行。他们还为当地公共交通的电气化、区域物流服务和工厂运输交通的大规模应用提供了基础。公共交通所需的充电功率和电池容量高出私人交通许多倍。

该技术将为气候保护做出重大贡献。在电动汽车中,本地绿色发电并电入网,这种应用有助于显著提高能源效率和减少交通领域的二氧化碳排放。除此之外,这一研究成果还有助于大量减少温室气体的排放、颗粒物的生成,减少环境噪音,特别是大都市区的道路交通噪音。

该项目名为“旨在电网服务的电动出行(E-Mobility4GridService)”,始于2018年,项目为时三年。萨安州环境、农业和能源部的《气候II-产业研究和实验性开发》资助项目为这一研究课题提供总计170万欧元的资金。

Quelle: www.iff.fraunhofer.de

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