Ауылдық жерлерде қуаттың төмен жүктемесі мен зарядтаудың қиындығы мәселелеріне бағытталған бұл мақалада ауылдық жерлерде интеграцияланған оптикалық сақтау және зарядтау станцияларын салу стратегиясы ұсынылады және стратегияны қолданудың нақты әдістері енгізіледі.
Нәтижелер қалаларда оптикалық сақтау және зарядтау интеграцияланған зарядтау станцияларын салу электр энергиясын тұтыну тиімділігін айтарлықтай жақсарта алатынын және инвестициялық шығындар мен пайдалану шығындарын азайта алатынын көрсетеді.
Біріктірілген оптикалық сақтау және зарядтау станциясын құрудың маңыздылығы
Электр көліктерінің саны артқан сайын зарядтауға деген сұраныс та артып келеді. Егер ол дұрыс басқарылмаса, электр көліктерін зарядтау процесінде электр энергиясының көп мөлшерде ысырап болуына әкеліп соғады, содан кейін біздің энергетикалық жүйемізге үлкен қысым түседі. Оптикалық сақтау және зарядтау интеграцияланған зарядтау станциясын салу жоғарыда аталған мәселелерді тиімді шеше алады.
Біріктірілген зарядтау станциясы - бұл зарядтау станциясына фотоэлектрлік қуат өндіру және энергия сақтау технологиясын қолданатын жаңа зарядтау станциясының режимі, бұл электр көліктерін зарядтауға жақсы шешім ұсынады.
Бұл режимде фотоэлектрлік қуат өндіру электр желісіне қосылған зарядтау станциясына тікелей берілуі мүмкін, содан кейін батареяны зарядтау арқылы электр көліктерін электр энергиясымен қамтамасыз ете алады; Энергия сақтау технологиясы - пайдаланушы электр желісіне электр энергиясын беруі қажет болған кезде электр желісіне шашыраңқы энергия сақтау жабдықтарын пайдалану. Дәстүрлі зарядтау станциясымен салыстырғанда, оптикалық сақтау және зарядтау интеграцияланған зарядтау станциясы электр жүйесінің жұмыс тиімділігін тиімді түрде жақсарта алады.
Оптикалық сақтау және зарядтауға арналған біріктірілген зарядтау станциясы электромобильдерді зарядтау процесінде электр зарядының құнын және пайдалану құнын тиімді түрде төмендете алады.
Бұл модель бойынша, күн энергиясы мен энергия сақтау жүйелері электр желісінде электр қуаты таусылғанша жұмыс істей береді, ал электр көліктерін зарядтау процесінде пайда болатын заряд интеграцияланған зарядтау станцияларымен жабылады.
Пайдаланушылар үшін бұл модель шығындарды үнемдеп қана қоймай, сонымен қатар энергия шығынын тиімді түрде азайта алады. Нақты пайдалану процесінде оптикалық сақтау және зарядтау станциясы конфигурацияны және кестені басқаруды оңтайландыру арқылы максималды экономикалық және әлеуметтік пайдаға қол жеткізе алады.
Сондықтан, оптикалық сақтау және зарядтау интеграцияланған зарядтау станциясы дамудың жақсы болашағы бар жаңа типтегі зарядтау станциясы деп айтуға болады.
Ауылдық жерлерде электр желілерін салудың ағымдағы жағдайын талдау
Ауылдық округтерде электр желілерін салу
Қазіргі уақытта еліміздің ауылдық жерлердегі электр желісі әлі де дәстүрлі электр желісі құрылымының кезеңінде, негізінен әуе желілері, тарату желілерін автоматтандыру, цифрландыру және басқа да заманауи технологияларды қолдану жеткіліксіз, көптеген қалалар мен ауылдар әлі күнге дейін электр қуатынсыз отыр. Еліміздің ауылдық жерлеріндегі электр желісін салуда бес мәселе бар.
1). Кейбір ауылдар мен қалашықтардағы тарату желісін автоматтандырудың төмен деңгейі, тарату желісін автоматтандыру жүйесінің жетілмегендігі және тарату желісінің жұмысын нақты уақыт режимінде бақылау мен ерте ескертудің болмауы ауылдар мен қалашықтардағы тарату желісін автоматтандыру жүйесінің қалыпты жұмысына айтарлықтай әсер етеді.
2). Кейбір ауылдық жерлерде тарату желісінің қоректендіру радиусы үлкенірек, бұл тарату желісінің қоректендіру радиусын тиімді түрде қысқарта алмауына әкеледі.
3). Кейбір ауылдық жерлердегі тарату желісінің құрылымы қартаюға ұшырайды, ал кейбір тарату желілерінде өткізгіштердің көлденең қимасының кіші болуы, сымның диаметрінің кіші болуы және жабдықтың ескіруі сияқты мәселелер бар.
4). Кейбір ауылдық жерлерде реактивті қуатты өтеу конфигурациясында жабдық қуатының және реактивті қуатты өтеу қуатының жеткіліксіздігі сияқты кейбір мәселелер бар.
5). Кейбір ауылдар мен қалашықтардағы энергиямен жабдықтау кәсіпорындарында ғылыми және ақылға қонымды басқару механизмі, жоспарлау және жобалау идеясы, сондай-ақ тұтынушылар тарапынан энергия тұтынуды талдау мен болжау жетіспейді.
Ауылдық округтің энергетикалық құрылымы
Ауылдық жерлердегі энергетикалық құрылым жоғары ластанумен, жоғары энергия тұтынумен және төмен тиімділікпен сипатталады.
Қытай экономикасының қарқынды дамуымен халықтың өмір сүру деңгейі жақсарып, энергияға деген сұраныс артып, қазба энергиясын тұтыну көлемі артып, қоршаған ортаның ластануы артып келеді.
Соңғы жылдары ауылдық жерлердегі энергетикалық құрылым оңтайландырылып, жаңартылды, таза энергияны пайдалану деңгейі мен көлемі айқын артты.
1). Ауылдық жерлердің жүктеме сыйымдылығы аз, ал ауылдық жерлердегі тұрғындардың электр қуатын тұтынуы төмен және негізінен қуаттылығы төмен электр құрылғыларын пайдаланады.
2). Ауылдық жерлерде электр көліктерінің (ЭКК) саны артып келеді. ЭКК негізінен электр энергиясымен жұмыс істейді және қосалқы энергиямен қамтамасыз ету үшін электр қуаты жүйесін пайдаланады. ЭКК санының артуы сөзсіз электр жүктемесінің артуына әкеледі.
3). Ауылдық жерлердегі электрмен жабдықтау құрылымы негізсіз. Электр энергиясын тұтынудың төмендігіне, бірыңғай электрмен жабдықтау құрылымына және ғылыми және ақылға қонымды жоспарлау мен жобалаудың болмауына байланысты ауылдық жерлердегі электр энергиясына деген сұранысты қанағаттандыру қиын.
4). Ауылдық жерлерде шамадан тыс жүктеме байқалады, олардың кейбірінде төмен кернеу және желілердің ескіруі сияқты мәселелер бар, бұл электр жүйесінің қауіпсіз және тұрақты жұмысына айтарлықтай әсер етеді.
Ауылдық округтегі тарату желісінің электр қуатының сапасы
Электр энергиясының сапасы ауыл тұрғындарының өмір сүру сапасына әсер ететін маңызды факторлардың бірі болып табылады, сонымен қатар электр энергетикасы кәсіпорындары шешуі тиіс негізгі мәселелердің бірі болып табылады. Қазіргі уақытта ауылдық жерлердегі тарату желілерінің электр энергиясының сапасы негізінен мәселенің келесі үш аспектісіне тап болады.
1). Ауылдық электр желісінің кернеу ауытқуы үлкен, ал кейбір пайдаланушылардың кернеуі теріс ауытқу болып көрінеді.
2). Кейбір ауылдар мен қалалардағы тарату желісінің үш фазалы кернеуінің теңгерімсіздігі ұлттық стандарт шегінен тыс.
3). Ауылдық жерлерде тарату желілерінде үш фазалы теңгерімсіздіктің күрделі құбылыстары бар, бұл пайдаланушылар тарапынан электр қуатының сапасына байланысты мәселеге әкеледі.
Интеграцияланған оптикалық сақтау және зарядтау станциясын салу бойынша кейс-стади
Ауылдық жерлердің экономикалық дамуын жақсырақ ілгерілету үшін мемлекет жаңа энергия зарядтау станцияларын салуды белсенді түрде ілгерілетуде. Қазіргі уақытта біздің елімізде жаңа энергия зарядтау станцияларын салуда әлі де кейбір мәселелер бар, мысалы, зарядтау станцияларының орналасуының қиындығы, зарядтау қондырғыларының төмен пайдаланылуы, зарядтау тиімділігінің төмендігі.
Осы мақсатта біздің еліміз электромобильдерді зарядтау станцияларының құрылысын жеделдете бастады. Ауылдық жерлерде электромобильдерді зарядтау мәселесін шешу үшін ауылдық жерлерде оптикалық сақтау және зарядтау бойынша біріктірілген зарядтау станциясын салуға болады.
Біріктірілген зарядтау станциясы үш бөліктен тұрады: фотоэлектрлік қуат өндіру жүйесі, энергия сақтау жүйесі және зарядтау станциясы. Құрылыс процесінде алдымен фотоэлектрлік қуат өндіру жүйесін құру, содан кейін электр көліктерін зарядтауды басқару үшін энергия сақтау жүйесін пайдалану қажет.
Сонымен қатар, электромобильдерді зарядтауға ыңғайлы болу үшін зарядтау станциясында айнымалы ток зарядтау тірегін және тұрақты ток зарядтау тірегін орнату қажет.
Жалпы алғанда, ауылдық жерлердің экономикалық даму деңгейі салыстырмалы түрде төмен, сондықтан оптикалық сақтау және зарядтау интеграцияланған зарядтау станцияларын салу құны салыстырмалы түрде төмен. Мысал ретінде елді мекенді алсақ, елді мекеннің экономикалық деңгейі ел бойынша орташа деңгейде, ал интеграцияланған оптикалық сақтау және зарядтау станцияларын салу жақсы экономикалық пайда әкелуі мүмкін.
1). Қаланың өзінде жарық ресурстары мен жер ресурстары жеткілікті, оларды жарық сақтау және зарядтау бойынша біріктірілген зарядтау станциясын салу үшін толық пайдалануға болады.
Кіріктірілген оптикалық сақтау және зарядтау станцияларын жобалау кезінде алдымен тиісті құрылыс материалдары мен құрылымдық пішінді таңдап, содан кейін жергілікті географиялық орналасуы мен климаттық жағдайларды ескере отырып жобалау қажет.
Мысалы, қаланың климаты суық, жарық жеткілікті, жер ресурстары салыстырмалы түрде көп болғандықтан, сіз кешенді сақтау және зарядтау станцияларын салу үшін фотоэлектрлік панельдерді таңдай аласыз.
2). Фотоэлектрлік жүйе негізінен электр көліктерін зарядтауға, ал энергия сақтау жүйесі электр энергиясын сақтауға жауапты. Фотоэлектрлік жүйе мен энергия сақтау жүйесі құрылыс кезінде ақылға қонымды түрде біріктірілуі керек.
Сонымен қатар, энергия сақтау жүйесіндегі энергия сақтау батареясының және сақтау батареясының сыйымдылығы мен мөлшерін ақылға қонымды түрде орнату қажет. Батарея сыйымдылығы электромобильдің зарядтау сұранысына сәйкес орнатылуы керек. Жалпы, батарея сыйымдылығын электромобильдің пайдалану жағдайына, орналасқан жеріне және нарықтық сұранысына сәйкес анықтауға болады. Осы негізде электромобильдің зарядтау уақыты мен зарядтау тиімділігі ақылға қонымды түрде жобалануы керек.
3). Оптикалық сақтау және зарядтау интеграцияланған зарядтау станциясы зарядтау станциясының әртүрлі жабдықтарын ақылға қонымды түрде конфигурациялауы керек.
Біріктірілген зарядтау станциясын салу кезінде жабдықтың істен шығуын болдырмау және зарядтау станциясының қалыпты жұмысына әсер ету үшін жабдықтың сапасы мен тұрақты жұмысын таңдауға тырысу керек.
Сонымен қатар, оптикалық сақтау және зарядтауға арналған интеграцияланған зарядтау станциясын интеллектуалды басқаруды зарядтау станциясының интеллектуалды деңгейін жақсарту арқылы жүзеге асыруға болады.
4). Біріктірілген зарядтау станциясы салынғаннан кейін станцияны қабылдау және сынақтан өткізу қажет:
① Ол ұлттық стандарттарға және салалық қабылдау стандарттарына сәйкес келуі керек;
② Оның құрылысы жергілікті саясат талаптарына және пайдаланушылардың қабылдау талаптарына сәйкес келе ме;
③ Қалыпты жұмыс істеуі үшін қабылдануы керек. Сынақтан өткізу негізінен келесі екі аспектіні қамтиды: ① Зарядтау станциясының зарядтау стандарттарына және тиісті нормаларға сәйкес келетіндігін тексеру қажет; ② Зарядтау станциясының қауіпсіздік ережелері мен тиісті стандарттарға сәйкес келетіндігін тексеру қажет.
Оптикалық сақтау және зарядтаудың интеграцияланған зарядтау үйіндісінің сыйымдылық конфигурациясы
Электр көлігінің зарядтау уақыты негізінен электр көлігінің қуаты мен зарядтау уақытына, яғни аккумулятордың зарядтау уақыты мен электр қуатының зарядтау уақытына әсер етеді.
Сондықтан, зарядтау уақытын электромобильдің қуатына қарай бағалау қажет. Қазіргі уақытта біздің елімізде зарядтау қадаларының бірыңғай стандарты жоқ, және әртүрлі маркалы зарядтау қадаларының зарядтау уақыты айтарлықтай ерекшеленеді, сондықтан біз зарядтау қадаларының зарядтау уақытын бағалау үшін кейбір әдістерді қолдана аламыз. Зарядтау қадалары сәйкесінше 4H, 12h және 16h бойынша жіктелді.
Жоғарыда келтірілген әдіске сәйкес, зарядтау қадасының зарядтау уақытын бағалауға болады, сондай-ақ әртүрлі сыйымдылық конфигурациясы бар зарядтау қадасының зарядтау уақытын алуға болады. Зарядтау қадаларының сыйымдылығын бөлу кезінде ауыл тұрғындарының ерекшеліктері мен электромобильдерді зарядтау қажеттіліктерін толық ескеру қажет.
Электр көліктерінің әртүрлі кернеу деңгейлері әртүрлі қуатты қажет етеді, сондықтан зарядтау станциясының жабдықтарының конфигурациясы қажеттіліктерге сәйкес келеді.
Қалыпты жағдайда ауыл тұрғындары 220 В және 110 В кернеу деңгейінде жұмыс істейді, сондықтан зарядтау станцияларын салу кезінде зарядтау қадаларының тиісті кернеу деңгейлерімен жабдықталуы керек.
Мысал ретінде Аньхой провинциясын алайық, қалыпты жағдайда ауылдық тұрғын үйлердегі кернеу деңгейі 10 кВ және 35 кВ болады. Электр көліктерінің қуатының артуымен және зарядтау уақытының қысқаруымен орташа зарядтау уақыты біртіндеп қысқарады.
Біріктірілген оптикалық сақтау және зарядтау станциясы жобасы
Экономикалық пайданы талдау
4 түрлі қуаты бар интеграцияланған зарядтау станциясының қуаты 120 кВт, 250 кВт, 400 кВт және 600 кВт құрайды. Қуаты 120 кВт болғанда, ішкі қайтарым нормасы 10,24%, ал өтелу мерзімі 3,65 жыл екені анықталды.
Еліміздегі электромобильдер санының аздығына және зарядқа деген сұраныстың төмендігіне байланысты, біз ауылдық жерлердегі электромобильдерді зарядтауға деген қазіргі қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін интеграцияланған зарядтау станциясын салу үшін шағын қуаттылық жобасын таңдай аламыз.
Біріктірілген оптикалық сақтау және зарядтау станциясын салу
Техникалық қиындықтар және оларды шешу жолдары
Ауылдық жерлерде интеграцияланған оптикалық сақтау және зарядтау станцияларын одан әрі дамыту үшін келесі техникалық қиындықтарды шешу қажет.
1). Пайдаланушы жағындағы энергия сақтау жүйесін жобалау және салу. Пайдаланушы жағындағы энергия сақтау жүйесін жобалау және салу ауылдық жерлерде интеграцияланған оптикалық сақтау және зарядтау станциясын салудың кілті болып табылады.
2). Фотоэлектрлік энергия өндіру жүйесі мен зарядтау жүйесін үйлестірілген басқару. Ауылдық жерлерде интеграцияланған зарядтау станциясын салу кезінде фотоэлектрлік энергия өндіру жүйесі мен зарядтау жүйесі арасындағы үйлестіру мен басқаруды толық ескеру қажет. Фотоэлектрлік энергия өндіру жүйесі мен зарядтау жүйесі арасындағы үйлестіруді басқару негізінен екі аспектіні қамтиды:
Бір жағынан, бұл фотоэлектрлік қуат өндіру жүйесі мен энергия сақтау жүйесі арасындағы үйлестірілген басқару, екінші жағынан, бұл фотоэлектрлік қуат өндіру жүйесі мен зарядтау жүйесі арасындағы үйлестірілген басқару.
Фотоэлектрлік қуат өндіру жүйесі мен энергия сақтау жүйесі арасындағы басқаруды үйлестіру үшін зарядтау және разрядтау реттегіші, қуат реттегіші және басқа құрылғыларды пайдалануға болады.
Фотоэлектрлік қуат өндіру жүйесінің шығыс қуаты жеткіліксіз болған кезде, артық қуат зарядтау станциясына зарядтау және разрядтау контроллері арқылы уақытында толтырылуы мүмкін, қуат реттегішін фотоэлектрлік қуатты азайту үшін пайдалануға болады, осылайша шамадан тыс зарядтаудың алдын алады.
Сонымен қатар, супер конденсаторды фотоэлектрлік қуат өндіру жабдықтарының зарядтау функциясына қол жеткізу үшін пайдалануға болады.
3). Зарядтау станцияларының электр желісіне қосылған басқару стратегиясы. Қалыпты жағдайда ауылдық жерлердегі шағын электр желілері электр желісіне қосылған тұрақсыздыққа әкеледі. Ауылдық жерлерде электр энергиясын тұтыну қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін электр желісіндегі таратылған электрмен жабдықтаудың көп мөлшерін электр желісіне қосылған контроллер басқарып, басқаруы керек.
Сонымен қатар, таратылған қуат көзін электр желісіне тор жағындағы түрлендіргіш арқылы қосуға болады.
Сонымен қатар, таратылған қуат көзін үйлесімді басқаруға қол жеткізу үшін батареяны, суперконденсаторды және басқа құрылғыларды пайдалану қажет.
4). Зарядтау станциясының қуатты таратуды басқару дизайны. Жалпы, пайдаланушы жағындағы энергия сақтау сыйымдылығы жеткіліксіз болған кезде, артық қуатты екі бағытты түрлендіргіш арқылы зарядтау станциясына қосуға болады, ал пайдаланушы жағындағы энергия сақтау сыйымдылығы жеткілікті болған кезде, фотоэлектрлік энергия өндіру жабдықтарын зарядтау және разрядтау үшін суперконденсаторларды пайдалануға болады.
5). Оптикалық сақтау және зарядтау интеграцияланған зарядтау станциясының жұмысын қамтамасыз ету және басқару. Атап айтқанда, ол келесі жеті аспектіні қамтиды: 1. Дұрыс жұмыс жоспарын құру; 2. Тиісті персоналды оқытуды күшейту; 3. Жабдықты үнемі тексеру және күтіп ұстау; 4. Зарядтау станциясының жұмысын басқару жүйесін құру және жетілдіру; 5. Әртүрлі оқыту іс-шараларын үнемі ұйымдастыру және өткізу; 6. Зарядтау станциясының жұмысы мен техникалық қызмет көрсету механизмін құру және жетілдіру; 7. Жабдықтың істен шығуын уақтылы шешу және т.б.
Бұл мақалада фотоэлектрлік энергия өндіру және энергия сақтау жобаларының технологиясы мен экономикасы талданады және ауылдық жерлерде интеграцияланған зарядтау станциясын салу мүмкін деген қорытынды жасалады.
Бұл схема жақсы экономикалық және әлеуметтік пайда әкеледі және Қытайдағы «қос көміртекті» мақсат бойынша жаңа энергия өндіру саласын дамыту талаптарына сай келеді. Жаңа энергия өндіру технологиясының үздіксіз дамуымен фотоэлектрлік энергия өндіру технологиясы кеңінен қолданылатын болады, энергия сақтау технологиясы да кеңінен қолданылатын болады.
Сондықтан, біздің еліміз жаңа энергия өндіру саласын дамытуға көбірек қолдау көрсету үшін жаңа энергия сақтау технологиясы және фотоэлектрлік энергия өндіру технологиясы сияқты озық жаңа энергия өндіру технологиялары бойынша зерттеулерді күшейтуі керек.
