Насочена към проблемите с ниското натоварване и трудното зареждане в селските райони, тази статия предлага стратегия за изграждане на интегрирано оптично съхранение и зарядна станция в селските райони и представя конкретните методи за приложение на стратегията.
Резултатите показват, че изграждането на оптични станции за съхранение и интегрирано зареждане в градовете може значително да подобри ефективността на потреблението на електроенергия и да намали инвестиционните и оперативните разходи.
Значението на изграждането на интегрирана станция за съхранение и зареждане на оптични устройства
С увеличаването на броя на електрическите превозни средства, нараства и търсенето на зареждане. Ако то не се управлява правилно, това ще доведе до голямо разхищение на електрическа енергия по време на процеса на зареждане на електрическите превозни средства и ще окаже голямо натоварване на нашата енергийна система. Изграждането на оптична станция за съхранение и зареждане може ефективно да реши горепосочените проблеми.
Интегрираната зарядна станция е нов режим на зарядна станция, който прилага фотоволтаична технология за генериране на енергия и съхранение на енергия към зарядната станция, за да осигури добро решение за зареждане на електрически превозни средства.
В този режим, генерираната фотоволтаична енергия може да се предава директно към зарядната станция чрез свързване към мрежата и след това чрез зареждане на батерията може да осигури електричество за електрически превозни средства; Технологията за съхранение на енергия е използването на оборудване за съхранение на енергия, разпръснато в мрежата, когато потребителят трябва да осигури електричество към мрежата. В сравнение с традиционните зарядни станции, оптичната станция за съхранение и зареждане може ефективно да подобри оперативната ефективност на енергийната система.
Интегрираната станция за зареждане на оптични устройства може ефективно да намали разходите за електрическо зареждане и експлоатационните разходи по време на процеса на зареждане на електрически превозни средства.
Съгласно този модел, фотоволтаичните системи и системите за съхранение на енергия ще продължат да работят, докато мрежата не изчерпи електричеството, а зарядът, генериран по време на процеса на зареждане на електрическите превозни средства, ще бъде покриван от интегрирани зарядни станции.
За потребителите, този модел може не само да спести разходи, но и ефективно да намали разхищението на енергия. В реалния процес на работа, оптичната станция за съхранение и зареждане може да постигне максимални икономически и социални ползи чрез оптимизиране на конфигурацията и управлението на графика.
Следователно може да се каже, че интегрираната станция за зареждане на оптични устройства е нов тип станция за зареждане с добри перспективи за развитие.
Анализ на текущото състояние на изграждането на електропреносни мрежи в селските райони
Изграждане на електропреносна мрежа в районите на населените места
В момента електропреносната мрежа в селските райони на страната ни все още е в етап на традиционна структура на електропреносната мрежа, базирана главно на въздушни линии, автоматизация на разпределителните мрежи, дигитализация и други приложения на съвременни технологии са недостатъчни, повечето градове и села все още са без електричество. Има пет проблема при изграждането на електропреносната мрежа в селските райони на страната ни.
1). Ниското ниво на автоматизация на разпределителните мрежи в някои села и градове, несъвършената система за автоматизация на разпределителните мрежи и липсата на мониторинг в реално време и ранно предупреждение за работата на разпределителната мрежа сериозно влияят на нормалната работа на системата за автоматизация на разпределителните мрежи в селата и градовете.
2). Радиусът на захранване по разпределителната линия е по-голям в някои селски райони, което прави разпределителната линия неспособна ефективно да съкрати радиуса на захранване.
3). Структурата на разпределителната мрежа в някои селски райони е подложен на сериозно явление на стареене, а някои разпределителни линии дори имат проблеми като малко напречно сечение на проводника, малък диаметър на проводника и стареене на оборудването.
4). В някои селски райони има някои проблеми с конфигурацията на компенсацията на реактивната мощност, като например недостатъчен капацитет на оборудването и капацитет за компенсация на реактивната мощност.
5). Електроснабдителните предприятия в някои села и градове нямат научен и разумен механизъм за управление, идеи за планиране и проектиране, както и анализ и прогнозиране на потреблението на енергия от страна на потребителите.
Енергийната структура на района на селото
Енергийната структура в селските райони се характеризира с високо замърсяване, висока консумация на енергия и ниска ефективност.
С бързото развитие на китайската икономика, жизненият стандарт на хората продължава да се подобрява, търсенето на енергия също се увеличава, потреблението на голям брой изкопаеми горива води до нарастващо замърсяване на околната среда.
През последните години енергийната структура в селските райони е оптимизирана и обновена, а нивото на използване и количеството на чиста енергия са се увеличили видимо.
1). Товарният капацитет на селските райони е малък, а жителите им имат ниска консумация на енергия и използват предимно електрически уреди с ниска мощност.
2). Броят на електрическите превозни средства (EVS) в селските райони се увеличава. EVS се задвижват главно с електрическа енергия и използват електрическата система за осигуряване на спомагателна енергия. Увеличаването на броя на EVS неизбежно ще доведе до увеличаване на електрическото натоварване.
3). Структурата на електрозахранването в селските райони е неразумна. Поради ниското потребление на електроенергия, единната структура на електрозахранване и липсата на научно и разумно планиране и проектиране, е трудно да се отговори на търсенето на електроенергия в селските райони.
4). В селските райони има сериозно претоварване, някои от които имат проблеми с ниско напрежение и стареене на електропроводите, което сериозно влияе върху безопасната и стабилна работа на електроенергийната система.
Качество на електрозахранването на разпределителната мрежа в района на населеното място
Качеството на електроенергията е един от важните фактори, които влияят върху качеството на живот на жителите на селските райони, и е един от основните проблеми, които електроенергийните предприятия трябва да решат. В момента качеството на електроенергията в разпределителната мрежа в селските райони е изправено главно пред следните три аспекта на проблема.
1). Отклонението на напрежението на селската електропреносна мрежа е голямо, а напрежението на някои потребители показва отрицателно отклонение.
2). Степента на небаланс на трифазното напрежение на разпределителната мрежа в някои села и градове е извън границите на националния стандарт.
3). В селските райони в разпределителната мрежа има сериозни явления на трифазен дисбаланс, които водят до проблем с качеството на електроенергията от страна на потребителя.
Казус за изграждане на интегрирана станция за съхранение и зареждане на оптични материали
За да насърчи по-добре икономическото развитие на селските райони, държавата енергично насърчава изграждането на нови зарядни станции за енергия. В момента все още съществуват някои проблеми при изграждането на нови зарядни станции за енергия в нашата страна, например трудното разположение на зарядните станции, ниската степен на използване на зарядните съоръжения и ниската ефективност на зареждане.
За тази цел страната ни започна да ускорява изграждането на зарядни станции за електрически превозни средства. За да се реши проблемът със зареждането на електрически превозни средства в селските райони, в селските райони може да се изгради интегрирана зарядна станция за оптично съхранение и зареждане.
Интегрираната зарядна станция се състои от три части: фотоволтаична система за генериране на енергия, система за съхранение на енергия и зарядна станция. В процеса на изграждане е необходимо първо да се изгради фотоволтаичната система за генериране на енергия, а след това да се използва системата за съхранение на енергия за управление на зареждането на електрически превозни средства.
Освен това е необходимо да се монтират зарядни станции за променлив ток и за постоянен ток в зарядната станция, за да се осигури удобство при зареждане на електрически превозни средства.
Като цяло, нивото на икономическо развитие на селските райони е сравнително ниско, така че разходите за изграждане на интегрирани станции за зареждане на оптични устройства са сравнително ниски. Вземайки за пример един град, икономическото ниво на града е на средното ниво в страната и изграждането на интегрирани станции за зареждане на оптични устройства може да постигне добри икономически ползи.
1). Самият град разполага с достатъчно светлинни ресурси и земни ресурси, които могат да бъдат напълно използвани за изграждане на интегрирана станция за зареждане и съхранение на светлина.
При проектирането на интегрирано оптично хранилище и станция за зареждане първо трябва да се изберат подходящите строителни материали и структурна форма, а след това да се съобразят с местното географско местоположение и климатичните условия.
Например, градът, поради студения климат, достатъчното осветление и сравнително по-големите земни ресурси, може да изгради интегрирана станция за съхранение и зареждане, като избере фотоволтаични панели.
2). Фотоволтаичната система е отговорна основно за зареждането на електрически превозни средства, докато системата за съхранение на енергия е отговорна за съхранението на електроенергията. Фотоволтаичната система и системата за съхранение на енергия трябва да се комбинират по разумен начин по време на строителството.
Освен това е необходимо разумно да се определи капацитетът и количеството на акумулаторната батерия и акумулаторната батерия в системата за съхранение на енергия. Капацитетът на батерията трябва да се настрои според нуждите от зареждане на електрическото превозно средство. Като цяло, капацитетът на батерията може да се определи според условията на употреба, местоположението и пазарното търсене на електрическото превозно средство. Въз основа на това времето за зареждане и ефективността на зареждане на електрическото превозно средство трябва да бъдат проектирани разумно.
3). Интегрираната станция за зареждане с оптично съхранение и зареждане също трябва разумно да конфигурира различното оборудване на станцията за зареждане.
При изграждането на интегрирана зарядна станция трябва да се опитате да изберете качествено и стабилно оборудване, за да избегнете повреда на оборудването и да повлияете на нормалната работа на зарядната станция.
Освен това, интелигентното управление на оптичното съхранение и интегрираната станция за зареждане може да се реализира чрез подобряване на интелигентното ниво на станцията за зареждане.
4). След изграждането на интегрираната зарядна станция е необходимо да се извърши приемането и пробната експлоатация на станцията:
① Трябва да е в съответствие с националните стандарти и индустриалните стандарти за приемане;
② Дали конструкцията му отговаря на изискванията на местната политика и изискванията на потребителите за приемане;
③ Трябва да се приеме за нормална работа. Пробната експлоатация включва главно следните два аспекта: ① Трябва да се тества дали зарядната станция отговаря на стандартите за зареждане и свързаните с тях норми; ② Трябва да се тества дали зарядната станция отговаря на правилата за безопасност и свързаните с тях стандарти.
Конфигурация на капацитета на интегрираното зареждане на оптично съхранение и зареждане
Времето за зареждане на електрическото превозно средство се влияе главно от мощността и времето за зареждане на електрическото превозно средство, т.е. времето за зареждане на батерията и времето за зареждане на количеството електричество.
Следователно е необходимо времето за зареждане да се оцени според мощността на електрическото превозно средство. Понастоящем в нашата страна няма унифициран стандарт за зарядни станции, а времето за зареждане на зарядните станции от различни марки е доста различно, така че можем да използваме някои методи за оценка на времето за зареждане на зарядните станции. Зарядните станции са класифицирани съответно на 4 часа, 12 часа и 16 часа.
Съгласно горния метод, времето за зареждане на зарядния стълб може да се оцени и да се получи времето за зареждане на зарядния стълб с различна конфигурация на капацитета. При разпределението на капацитета на зарядните стълбове трябва да се вземат предвид и характеристиките на жителите на селските райони и нуждите от зареждане на електрически превозни средства.
Различните нива на напрежение на електрическите превозни средства изискват различна мощност, така че според нуждите на конфигурацията на оборудването на зарядната станция.
При нормални обстоятелства, жителите на селските райони използват нива на напрежение от 220V и 110V, така че при изграждането на зарядни станции е необходимо да се оборудват със съответните нива на напрежение зарядни пилоти.
Вземете за пример провинция Анхуей, където при нормални обстоятелства нивата на напрежение в селските райони са 10 kV и 35 kV. С увеличаването на мощността на електрическите превозни средства и намаляването на времето за зареждане, средното време за зареждане постепенно ще намалява.
Проект за интегрирано оптично съхранение и станция за зареждане
Анализ на икономическите ползи
Интегрираната зарядна станция с 4 вида мощност е 120kW, 250KW, 400kW и 600kW. Установено е, че вътрешната норма на възвръщаемост е 10,24%, а периодът на възвръщаемост е 3,65 години, когато мощността е 120kW.
Поради малкия брой електрически превозни средства и ниското търсене на зареждане в нашата страна, можем да изберем проект с малък капацитет за изграждане на интегрирана станция за зареждане, за да отговорим на настоящите нужди от зареждане на електрически превозни средства в селските райони.
Изграждане на интегрирана станция за съхранение и зареждане на оптични устройства
Технически трудности и решения
Следните технически трудности трябва да бъдат решени за по-нататъшното развитие на интегрирани оптични станции за съхранение и зареждане в селските райони.
1). Проектиране и изграждане на система за съхранение на енергия от страната на потребителя. Проектирането и изграждането на системата за съхранение на енергия от страната на потребителя е ключово за изграждането на интегрирана оптична станция за съхранение и зареждане в селските райони.
2). Координирано управление на фотоволтаичната система за производство на електроенергия и системата за зареждане. При изграждането на интегрирана станция за зареждане в селските райони е необходимо да се вземе предвид изцяло координацията и управлението между фотоволтаичната система за производство на електроенергия и системата за зареждане. Координираното управление между фотоволтаичната система за производство на електроенергия и системата за зареждане включва основно два аспекта:
От една страна, това е координирано управление между фотоволтаичната система за генериране на енергия и системата за съхранение на енергия, а от друга страна, това е координирано управление между фотоволтаичната система за генериране на енергия и системата за зареждане.
Контролер за зареждане и разреждане, регулатор на мощност и други устройства могат да се използват за координиране на управлението между фотоволтаичната система за генериране на енергия и системата за съхранение на енергия.
Когато изходната мощност на фотоволтаичната система за генериране на енергия е недостатъчна, излишната мощност може да се попълни навреме в зарядната станция от контролера за зареждане и разреждане, като регулаторът на мощност може да се използва за намаляване на капацитета за генериране на фотоволтаични системи, като по този начин се избягва презареждане.
Освен това, суперкондензаторът може да се използва за постигане на функцията за зареждане на фотоволтаично оборудване за производство на енергия.
3). Стратегия за управление на зарядни станции, свързани към мрежата. При нормални обстоятелства, малките електрически мрежи в селските райони водят до нестабилност на мрежата. За да се гарантира безопасността на потреблението на енергия в селските райони, голям брой разпределени електрозахранвания в електрическата мрежа трябва да се контролират и управляват от контролер, свързан към мрежата.
В същото време, разпределеното захранване може да бъде свързано към електрическата мрежа чрез мрежовия конвертор.
Освен това е необходимо да се използват батерии, суперкондензатори и други устройства, за да се постигне координиран контрол на разпределеното захранване.
4). Проектиране на контрол на разпределението на енергията на зарядната станция. Като цяло, когато капацитетът за съхранение на енергия от страната на потребителя е недостатъчен, излишната мощност може да се добави към зарядната станция чрез двупосочен преобразувател, а когато капацитетът за съхранение на енергия от страната на потребителя е достатъчен, може да се използват суперкондензатори за зареждане и разреждане на фотоволтаичното оборудване за генериране на енергия.
5). Поддръжката и управлението на оптичното съхранение и интегрираната зарядна станция за зареждане. По-конкретно, това включва следните седем аспекта: 1. Формулиране на надежден работен план; 2. Засилване на обучението на съответния персонал; 3. Редовна проверка и поддръжка на оборудването; 4. Установяване и подобряване на системата за управление на експлоатацията на зарядната станция; 5. Редовно организиране и провеждане на различни обучителни дейности; 6. Установяване и подобряване на механизма за експлоатация и поддръжка на зарядната станция; 7. Своевременно отстраняване на повреди на оборудването и др.
Тази статия анализира технологията и икономиката на проектите за производство на фотоволтаична енергия и съхранение на енергия и прави заключението, че е осъществимо изграждането на интегрирана зарядна станция в селските райони.
Схемата има добри икономически и социални ползи и отговаря на изискванията за развитие на нова енергийна индустрия в рамките на целта „Двойно въглеродно производство“ в Китай. С непрекъснатия напредък на новите технологии за производство на енергия, фотоволтаичната технология за производство на енергия ще бъде все по-широко използвана, а технологията за съхранение на енергия също ще бъде по-широко използвана.
Следователно, нашата страна трябва да увеличи изследванията на съвременни технологии за производство на енергия, като например нови технологии за съхранение на енергия и фотоволтаични технологии за производство на енергия, за да осигури по-голяма подкрепа за развитието на новата индустрия за производство на енергия.
