Специальный отчет о замене батарей на новых источниках энергии: недооцененные станции замены батарей (часть 4)

Проблемы поддержания теоретической пиковой выходной мощности зарядных станций

Зарядные станции изо всех сил пытаются сохранить свою теоретическую пиковую выходную мощность. Хэнаньский институт метрологии обнаружил, что для зарядного устройства электромобиля номинальной мощностью 60 кВт по мере увеличения входной мощности переменного тока эффективность преобразования энергии улучшается, но всегда меньше теоретической выходной мощности, не достигая 100%.

Кривая выходной мощности нестабильна, демонстрируя медленный подъем с последующим быстрым спадом. На примере BYD Han EV практическая оценка ESAFE показала, что выходная мощность электромобилей в процессе зарядки первоначально увеличивается медленно, достигая примерно 110 кВт. Однако, когда уровень заряда батареи достигает 50%, выходная мощность значительно падает до 22 кВт, пока батарея не будет полностью заряжена. На протяжении всего процесса зарядки пиковая мощность сохраняется менее половины времени зарядки, в результате чего фактическое время зарядки значительно превышает теоретическое значение.

Существует несколько причин, по которым зарядные станции не соответствуют номинальной мощности:

1. Нестабильная электросеть влияет на стабильность выходной мощности. Колебания напряжения электросети и кратковременные колебания, вызванные неравномерной нагрузкой сети и изменениями нагрузки, могут повлиять на скорость зарядки электромобилей и в некоторой степени повредить аккумулятор. По мере роста популярности зарядных станций увеличивается и нагрузка на электросети.

2. Перегрев аккумулятора снижает передачу мощности. DC Зарядные станции во время процесса зарядки выделяется значительное количество тепла, а когда охлаждение аккумулятора недостаточно, температура аккумулятора повышается. Когда температура аккумулятора превышает определенный порог, это снижает передачу энергии и может привести к повреждению аккумулятора.

3. В процессе зарядки происходят потери энергии. Зарядная инфраструктура, такая как кабели и аккумуляторы, приводит к потерям тепла во время зарядки, что снижает фактическую выходную мощность зарядных станций по сравнению с теоретическим значением.

4. Старение и повреждение Зарядные станции постоянного тока может привести к снижению выходной мощности. Старение и повреждение зарядных станций затрудняют обеспечение электромобилей электромобилями нормальной номинальной мощности, что приводит к снижению выходной мощности по сравнению с номинальной мощностью.

Нагрузка электросети с трудом удовлетворяет спрос на Станция быстрой зарядки Строительство: Распространение зарядных станций оказывает огромное давление на энергосистему, а существующая мощность сети недостаточна для удовлетворения спроса на строительство зарядных станций. Если взять в качестве примера город первого уровня в Китае, то по состоянию на конец 2022 года в городе А было в общей сложности 945 000 электромобилей. Если предположить, что мощность зарядки для устройства быстрой зарядки постоянного тока составляет 200 кВт, то когда все электромобили в городе А заряжаются одновременно, выходная мощность может достигать 18 900 000 кВт. По прогнозу A Power Grid, ее максимальная мощность нагрузки составляет примерно 35 000 000 кВт, что приводит к разрыву спроса и предложения на 590%. Даже когда все электромобили в городе А заряжаются с минимальной мощностью, она может достигать 540% максимальной нагрузки города. Ученые использовали математические модели, чтобы сделать более точные прогнозы о влиянии зарядных нагрузок электромобилей на энергосистему. Результаты показывают, что зарядные нагрузки оказывают значительное влияние на энергосистему: пиковые нагрузки возникают в основном ночью зимой и во второй половине дня летом, под влиянием погодных условий. На нагрузку электросети во многом влияет зарядка электромобилей.

Более того, при существующей нагрузке на энергосистему поддерживать строительство крупных подзарядных станций становится еще сложнее. В настоящее время компания Esafe New Energy (https://www.esafenewenergy.com), поставляющая Зарядные устройства постоянного тока представила сверхбыстрые зарядные станции с пиковой мощностью 800 кВт, что на данный момент является самой высокой пиковой мощностью зарядных станций с одним пистолетом. Однако трансформатор мощностью 1250 кВА может поддерживать зарядку только одного сверхбыстрого зарядного устройства мощностью 800 кВт, а трансформатор мощностью 2000 кВА может поддерживать зарядку только двух сверхбыстрых зарядных устройств мощностью 800 кВт. Когда используются крупномасштабные сверхбыстрые зарядные станции, энергосистема может рухнуть. Поэтому сверхбыстрые зарядные устройства обычно необходимо использовать вместе с устройствами хранения энергии.

Станции замены аккумуляторов и зарядные станции не являются взаимоисключающими, и станции замены аккумуляторов переходят в сторону станций дополнительной энергии (замена аккумуляторов + зарядка). Стоимость станций замены аккумуляторов и зарядных станций в основном определяется стоимостью распределительного измерительного оборудования (составляющая более 30%). Модель «комбинированной станции зарядки и замены» может обеспечить более высокую пропускную способность в пределах одной и той же территории без значительного увеличения затрат. Мощная станция замены аккумуляторов третьего поколения может работать в паре с 4-20 ультразарядными устройствами. Учитывая стандартные условия зарядки мощностью сети 630 кВА, по сравнению с расположением 8 ультразарядных устройств на территории с 10 парковочными местами, конфигурация «комбинированная станция зарядки и замены» включает 4 ультразарядных устройства. Зарядная станция с 8 ультразарядными устройствами может полностью заряжать 8 электромобилей с емкостью аккумулятора 80%, а комбинированная станция зарядки и замены может обслуживать 12 автомобилей с заменой аккумуляторов с 5-минутными интервалами, в том числе 4 ультразарядных устройства, обеспечивающих дополнительную энергию для 4 транспортных средств, всего 16. обслуживаемые автомобили. Таким образом, комбинированная станция зарядки и замены может обеспечить эффективность обслуживания в 1,6-2 раза выше, чем у станции наддува на той же территории.

Станции замены аккумуляторов сами по себе действуют как устройства хранения энергии и имеют более низкие затраты. Станции замены аккумуляторов имеют возможности хранения энергии, что позволяет им заряжать аккумуляторы в периоды низкого потребления электроэнергии и предоставлять услуги по замене аккумуляторов в периоды пикового потребления электроэнергии. Это позволяет эффективно регулировать баланс мощности и снижает нагрузку на энергосистему. Более того, комбинированные станции зарядки и замены могут снизить затраты за счет совместного использования трансформаторов. В дневное время пиковой потребности в зарядке и замене зарядная станция работает, используя мощность трансформатора. В ночное время низкий спрос на зарядку и замену аккумуляторов заряжается с помощью трансформатора для обслуживания станции замены аккумуляторов. Комбинированные станции зарядки и замены аккумуляторов используют характеристики как зарядных станций, так и станций замены аккумуляторов, максимально увеличивая использование трансформаторов, обеспечивая снижение затрат и поддерживая нагрузку электросети без ее перегрузки. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, посетите https://www.esafenewenergy.com/блог.