Autotechnika szakfolyóirat
Autotechnika szakfolyóirat
2022. június | Olvasson bele!

Intelligens hálózatok felé

hirdetés

A villamos hálózatok mindeddig egy irányban, az erőművektől a fogyasztókhoz vezették a villamos áramot. A hálózatról tölthető villamos gépkocsik elterjedése mindezt megváltoztatja, mivel az akkumulátorokban tárolt energiájuk a hálózatba visszatáplálható. Interneten felügyelve, kétirányú intelligens hálózattá (smart griddé) bővítve az eddig egyirányú hálózatot. Csúcsidőn kívül tölteni, csúcsidőben eladni. Hogy mi kell mindehhez? Új szemlélet, tőke, technika. Nem boszorkányság, technika.


A smart grid telepített töltőegységek használatára épül

Azt, hogy milyen lesz az intelligens hálózat, éppoly nehéz megválaszolni, mintha valaki negyedszázada próbálta volna leírni, milyen is lesz az internet, 25 év múlva. Hiszen ki tudhatott akkor az e-mailről, az e-kereskedelemről, a vezeték nélküli kommunikációról vagy a mobil navigációról. A smart grid jellemzői és tulajdonságai már ma megbecsülhetőek, azt azonban, hogy mivé forrja ki magát 25 év múlva, látnokok sem tudják megfogalmazni.

Az elfogyasztott energiamennyiséget eddig számkijelzős mérőművek mérték. A fogyasztók ennek ellenértékét, az áramszolgáltató embereinek feljegyzése alapján térítették. A jövőben az elszámolást és az időzítést digitális mérőművek végzik, internettel felügyelve, kétirányú intelligens hálózattá (smart griddé) bővítve az eddig egyirányú hálózatot.


A töltési folyamat kereskedelmi jellemzői

A hálózatról tölthető (plug-in) villamos gépkocsik elterjedése ugyanis új lehetőségek hordozója is. Tömeges jelenlétük ugyanis kétfajta változással jár. Egyfelől többlet energiaigényt támaszt, másfelől hajtóakkumulátoraik együttesen tárolt energiájának visszatáplálását kínálják, ami csökkentheti az erőművek csúcsidőszaki áramterhelését. Ez utóbbihoz mindössze megfelelő módon kell motiválni a fogyasztókat, hogy megtakarításaikat a szolgáltató szempontjából kedvező időben tegyék áruvá. Az elszámolást és az időzítést digitális mérőművek végzik, internettel felügyelve, kétirányú intelligens hálózattá (smart griddé) bővítve az eddig egyirányú hálózatot. Csúcsidőn kívül tölteni, csúcsidőben eladni. Hogy mi kell mindehhez? Mint korábban: nem boszorkányság, technika.

A villamos gépkocsik közlekedése világszerte két fontos dolog, a plug-in és a smart grid bevezetése előtt áll.

Mindkettő a villamos hajtáshoz kapcsolódó, angol nyelvből származó olyan fogalom, melyek nélkül nem lehet folyamatos a villamos gépkocsik közlekedése. Az egyik a plug-in (fordítsuk hálózatra csatlakozásnak), a másik a smart grid (nevezzük intelligens hálózatnak).

Nélkülük a járművek és hálózat között nem jöhet létre működőképes infrastruktúra. A használatuk viszont, arra is lehetőséget nyújt, hogy a csúcsidei áramtöbbletét a villanyautós eladja az áramszolgáltatónak. Mobillal fizetve, azonnal.


Intelligens villamos hálózat két, egymást követő napon mért terhelésváltozásai

E két dolog a villamos közlekedés új minőségét teremti meg, amelyben a jármű újfajta kommunikációs hálózat termináljaként működik. Rajta keresztül újfajta kapcsolatrendszer jön létre a rendszer elemei között.

A smart gridre való áttérés a teljes üzleti modell, az energiaszükséglet napi alakulásának, a szolgáltatás módjának, az energiaellátás használati értékének, és napi értékesítés megváltozását vonja maga után, a fogyasztói kört is ideértve.


Töltőegységek legfőbb csatlakozó- és dugaszváltozatai, alkalmazásuk

A nemzeti kőolajimport megfelezése

A távvezérelt be- és lekötések megszüntetik a mérőkészülékek helyszíni leolvasását, kiküszöbölik a csalást és az áramlopást.

A plug-in hibridek használata a parkoló járművek 95%-ában tömeges villamosenergia-tárolással, másfajta felhasználással, üzemanyag- és emissziócsökkenéssel jár.


A töltőállomásokat előszeretettel ábrázolják napelemekkel. Kérdés, hogy az áramuk elegendő-e a nagyfeszültségű akkumulátorok gyorstöltésére

A smart grid és a plug-in hibrid gépkocsik használata az amerikai személy- és kistehergépkocsik 73%-át kitevő állomány körében, naponta 6,2 millió hordó kőolajat, a nemzeti kőolajimport nagyobbik felének (52%-ának) megtakarítását teszi lehetővé. Mi ez, ha nem eszméletlenül hasznos (mai szlenggel élve: gyilkos) alkalmazás? Kell-e hangsúlyozni, hogy a plug-in hibrideket és a smart gridet nálunk is idejében be kellene vezetni?

A smart grid tehát jóval több, intelligens érzékelők és mérőeszközök alkalmazásánál, kétirányú kommunikációnál, valós idejű szoftveralkalmazásnál, decentralizált és dinamizált működésnél.


Induktív töltőrendszer működési vázlata és felépítése

A smart grid nemzeti léptékben korszerűsíti és teszi intelligensebbé a villamos energia tárolását, elosztását és felhasználását.

hirdetés

A smart grid irányítja és megújítja az ország villamosenergia-ellátását, átfogó ellenőrzést kínál a gépkocsi-közlekedés számára, és javítja a közúti forgalom biztonságát.

Az elektromos mobilitás jóval több műszaki problémánál, a közeljövő társadalmi kérdése is.

Hogy ne csak amerikaiakra hivatkozzunk, álljon itt német példa is.

A villamos gépkocsik száma 2020-ra, Németországban eléri az egymilliót. Ez jelentősen mérsékli a CO2-kibocsátást. Úgy csökken a gazdaság fosszilis energiahordozóktól való függése, hogy mindez színvonalnövelő hatással lesz a primer villamosenergia-rendszerre is.


Az intelligens töltőegység használatára vonatkozó szabványok

Mindez azonban körültekintő alkalmazást kíván. A villamos gépkocsik akkumulátorának feltöltése lassú és gyors lefolyású feszültségváltozásokkal jár. Közepes töltőteljesítmény esetén, a vizsgált villamos gépkocsik feszültségjellemzői betarthatóak. A töltőkészülékek töltőáramának felső hullámai ugyanis kedvezőtlenül befolyásolhatják a hálózati feszültséget, és ezzel az üzemi hálózat működését. A töltőkészülék feszültségének felső hullámai pedig megnövelik a háztartási készülékek áramfelvételét, fokozott felmelegedéssel, akusztikus zajhatással és működési zavarokkal járnak.


Az izraeli Better Place cég a hibrid és a villamos gépkocsik akkumulátorainak néhány perces cseréjével küszöböli ki azok feltöltését. A baj csak az, hogy a nagyfeszültségű akkumulátorok a legritkább esetben

csereszabatosak
A Váci úton lévő mindmáig egyetlen hazai töltőállomást az Elmű telepítette, és üzemelteti

További vizsgálatot igényel a hálózatot használók áram-visszatöltésének hatása, a villamos gépkocsik terhelésváltozásával járó feszültségváltozásai, amelyek kihatással lesznek a villamosenergia-rendszerre.

Kontrollált kapcsolata révén a smart grid és a plug-in gépkocsi nemcsak új módon tárolja, hasznosíthatja és értékesíti a hajtóenergiát, hanem a korábbinál magasabb szintre emeli a gépjármű-közlekedés hatékonyságát, biztonságát és intelligenciáját.


Ma már a Rolls-Royce-nak is van villamos változata. A kísérleti Phantom 102EX akkumulátorait induktív rendszer tölti. Főbb részei és felépítése. 1. Tápegység; 2. Primer tekercs; 3. Mágneses erőtér; 4. Szekunder tekercs; 5. Vezérlőegység; 6. Nagyfeszültségű akkumulátor


A Rolls-Royce Phantom 102EX röntgenrajzán megfigyelhetők a járműorrban elhelyezett, nagyfeszültségű akkumulátorok és a csomagtartóba telepített inverter

Óriási üzlet, nemzeti érdekeltség

Az intelligens járművek és az intelligens hálózatok létrehozása trilliódolláros és trillióeurós lehetőséget kínál. Mindenekelőtt a kőolajfüggőség csökkenését és az energiafüggetlenség növekedését. A környezeti hatások, közöttük az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának csökkenését, a megújuló energiaforrásokból (pl. szél- és napenergia) nyert villamos energia fokozott felhasználását, a jármű-akkumulátor feltöltésével az üzemanyagköltségek csökkentését.


Nagyfeszültségű járműakkumulátor hálózati töltőegység tömbvázlata


Amerikai smart grid hálózati kapcsolatai

A tapasztalatok azt mutatják, hogy megfelelő tarifakialakítással az ügyfelek előtt a következő lehetőségek állnak.

Időarányos fogyasztáselszámolás. A napi felhasználás ugyanis csúcsidőn kívüli és csúcsidei fogyasztásra oszlik, úgy, hogy az utóbbi magasabb árszinten értékesíthető.

Időszaki felár. Időszaki felárat akkor fizet a kötelezett, ha a fogyasztása az elszámolási időszak valamely korlátozott intervallumában meghaladja az időszaki maximumszintet.

Csúcsidei engedmény. A fogyasztó általános tarifát fizet, viszont visszatérítést kap, ha csúcsidőben csökkenti fogyasztását.

Ezek percenkénti, pontos elszámolása újfajta bizalmon alapuló, újfajta érdekeltséget alakít ki a jövő szolgáltatói és fogyasztói számára, amely össznépi célokat szolgál.


Kapcsolódó dokumentum:


36-39


Tetszett a cikk?

hirdetés

hirdetés