Pievēršoties zemas jaudas slodzes un sarežģītas uzlādes problēmām lauku apvidos, šajā rakstā tiek piedāvāta integrētas optiskās atmiņas un uzlādes staciju būvniecības stratēģija lauku apvidos un ieviestas konkrētas stratēģijas pielietošanas metodes.
Rezultāti liecina, ka optiskās atmiņas un uzlādes integrēto uzlādes staciju izbūve pilsētās var ievērojami uzlabot elektroenerģijas patēriņa efektivitāti un samazināt investīciju izmaksas un ekspluatācijas izmaksas.
Integrētas optiskās atmiņas un uzlādes stacijas izveides nozīme
Pieaugot elektrotransportlīdzekļu skaitam, pieaug arī pieprasījums pēc uzlādes. Ja uzlāde netiek pareizi pārvaldīta, elektrotransportlīdzekļu uzlādes procesā tiks izšķērdēta liela daļa elektroenerģijas, kas savukārt radīs lielu slodzi mūsu energosistēmai. Optiskās atmiņas un uzlādes integrētās uzlādes stacijas izbūve var efektīvi atrisināt iepriekš minētās problēmas.
Integrētā uzlādes stacija ir jauns uzlādes stacijas režīms, kas uzlādes stacijā izmanto fotoelektriskās enerģijas ražošanas un enerģijas uzkrāšanas tehnoloģiju, lai nodrošinātu labu risinājumu elektrotransportlīdzekļu uzlādei.
Šajā režīmā fotoelektrisko enerģiju var tieši pārsūtīt uz uzlādes staciju, izmantojot savienojumu ar tīklu, un pēc tam, uzlādējot akumulatoru, var nodrošināt elektroenerģiju elektriskajiem transportlīdzekļiem; enerģijas uzkrāšanas tehnoloģija ir enerģijas uzkrāšanas iekārtu izmantošana, kas izkliedētas tīklā, kad lietotājam ir jānodrošina elektroenerģija tīklam. Salīdzinot ar tradicionālajām uzlādes stacijām, optiskās uzglabāšanas un uzlādes integrētā uzlādes stacija var efektīvi uzlabot energosistēmas darbības efektivitāti.
Integrētā optiskās atmiņas un uzlādes uzlādes stacija var efektīvi samazināt elektriskās uzlādes izmaksas un ekspluatācijas izmaksas elektrisko transportlīdzekļu uzlādes procesā.
Saskaņā ar šo modeli PV un enerģijas uzkrāšanas sistēmas turpinās darboties, līdz tīklā beigsies elektrība, un elektrotransportlīdzekļu uzlādes procesā radīto lādiņu segs integrētās uzlādes stacijas.
Lietotājiem šis modelis var ne tikai ietaupīt izmaksas, bet arī efektīvi samazināt enerģijas patēriņu. Faktiskajā darbības procesā optiskā atmiņas un uzlādes stacija var sasniegt maksimālu ekonomisko un sociālo ieguvumu, optimizējot konfigurāciju un plānošanas pārvaldību.
Tāpēc var teikt, ka optiskās atmiņas un uzlādes integrētā uzlādes stacija ir jauna veida uzlādes stacija ar labām attīstības perspektīvām.
Elektrotīklu būvniecības pašreizējās situācijas analīze lauku apvidos
Elektrotīkla būvniecība pilsētu teritorijās
Pašlaik mūsu valsts lauku apvidu elektrotīkls joprojām atrodas tradicionālās elektrotīkla struktūras stadijā, galvenokārt izmantojot gaisvadu līnijas, sadales tīkla automatizāciju, digitalizāciju un citu moderno tehnoloģiju pielietojumu, un tas ir nepietiekams, un lielākajā daļā pilsētu un ciematu joprojām nav elektrības. Mūsu valsts lauku apvidu elektrotīkla izbūvē pastāv piecas problēmas.
1). Zemais sadales tīkla automatizācijas līmenis dažos ciematos un pilsētās, nepilnīgā sadales tīkla automatizācijas sistēma un sadales tīkla darbības uzraudzības un agrīnās brīdināšanas trūkums nopietni ietekmē sadales tīkla automatizācijas sistēmas normālu darbību ciematos un pilsētās.
2). Sadales līnijas piegādes rādiuss dažos lauku rajonos ir lielāks, kas neļauj sadales līnijai efektīvi saīsināt piegādes rādiusu.
3). Dažu lauku apvidu sadales tīkla struktūrai ir nopietna novecošanās parādība, un dažām sadales līnijām ir pat tādas problēmas kā mazs vadītāja šķērsgriezums, mazs vada diametrs un iekārtu novecošanās.
4). Dažās lauku teritorijās pastāv dažas problēmas reaktīvās jaudas kompensācijas konfigurācijā, piemēram, nepietiekama iekārtu jauda un reaktīvās jaudas kompensācijas jauda.
5). Dažu ciematu un pilsētu energoapgādes uzņēmumiem trūkst zinātniska un saprātīga vadības mehānisma, plānošanas un projektēšanas idejas, kā arī lietotāja puses enerģijas patēriņa analīzes un prognozēšanas.
Pilsētas teritorijas enerģētiskā struktūra
Lauku apvidu enerģijas struktūru raksturo augsts piesārņojums, augsts enerģijas patēriņš un zema efektivitāte.
Līdz ar straujo Ķīnas ekonomikas attīstību, iedzīvotāju dzīves līmenis turpina uzlaboties, pieaug arī pieprasījums pēc enerģijas, liels fosilā kurināmā patēriņš, kā rezultātā palielinās vides piesārņojums.
Pēdējos gados lauku apvidu enerģijas struktūra ir optimizēta un modernizēta, un tīras enerģijas izmantošanas līmenis un daudzums ir acīmredzami pieaudzis.
1). Lauku apvidu slodzes jauda ir maza, un lauku apvidu iedzīvotājiem ir zems enerģijas patēriņš, un viņi galvenokārt izmanto mazjaudas elektroierīces.
2). Elektrotransportlīdzekļu (ETV) skaits lauku apvidos pieaug. ETV galvenokārt darbina elektroenerģija, un papildu enerģijas nodrošināšanai tie izmanto elektroenerģijas sistēmu. ETV skaita pieaugums neizbēgami novedīs pie elektriskās slodzes palielināšanās.
3). Elektroapgādes struktūra lauku apvidos ir nepamatota. Zemā elektroenerģijas patēriņa, vienotās elektroapgādes struktūras un zinātniskas un saprātīgas plānošanas un projektēšanas trūkuma dēļ ir grūti apmierināt elektroenerģijas pieprasījumu lauku apvidos.
4). Lauku apvidos pastāv nopietna pārslodze, dažās no tām ir zemsprieguma un novecojušu līniju problēmas, kas nopietni ietekmē energosistēmas drošu un stabilu darbību.
Sadales tīkla elektroenerģijas kvalitāte pilsētas teritorijā
Elektroenerģijas kvalitāte ir viens no svarīgākajiem faktoriem, kas ietekmē lauku iedzīvotāju dzīves kvalitāti, un tā ir arī viena no galvenajām problēmām, kas jārisina elektroenerģijas uzņēmumiem. Pašlaik sadales tīkla elektroenerģijas kvalitāte lauku apvidos galvenokārt saskaras ar šādiem trim problēmas aspektiem.
1). Lauku elektrotīkla sprieguma novirze ir liela, un dažu lietotāju spriegums ir ar negatīvu novirzi.
2). Dažos ciematos un pilsētās sadales tīkla trīsfāžu sprieguma nebalansa pakāpe pārsniedz valsts standarta diapazonu.
3). Lauku apvidu sadales tīklos pastāv nopietnas trīsfāžu disbalansa parādības, kas rada elektroenerģijas kvalitātes problēmas lietotāja pusē.
Integrētas optiskās atmiņas un uzlādes stacijas būvniecības gadījuma izpēte
Lai labāk veicinātu lauku apvidu ekonomisko attīstību, valsts enerģiski atbalsta jaunu enerģijas uzlādes staciju būvniecību. Pašlaik mūsu valstī joprojām pastāv dažas problēmas jaunu enerģijas uzlādes staciju būvniecībā, piemēram, uzlādes staciju izvietošanas grūtības, zema uzlādes iekārtu noslodze, zema uzlādes efektivitāte.
Šajā nolūkā mūsu valsts sāka paātrināt elektrotransportlīdzekļu uzlādes staciju būvniecību. Lai atrisinātu elektrotransportlīdzekļu uzlādes problēmu lauku apvidos, lauku apvidos var uzbūvēt integrētas optiskās atmiņas un uzlādes uzlādes stacijas.
Integrētā uzlādes stacija sastāv no trim daļām: fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmas, enerģijas uzkrāšanas sistēmas un uzlādes stacijas. Būvniecības procesā vispirms ir jāuzbūvē fotoelektriskā enerģijas ražošanas sistēma un pēc tam jāizmanto enerģijas uzkrāšanas sistēma elektrotransportlīdzekļu uzlādes pārvaldībai.
Turklāt uzlādes stacijā ir nepieciešams uzstādīt maiņstrāvas un līdzstrāvas uzlādes stabiņus, lai nodrošinātu ērtu elektrotransportlīdzekļu uzlādi.
Kopumā lauku apvidu ekonomiskās attīstības līmenis ir relatīvi zems, tāpēc optisko atmiņas ierīču un uzlādes integrēto uzlādes staciju būvniecības izmaksas ir relatīvi zemas. Piemēram, pagasta ekonomiskais līmenis ir valsts vidējā līmenī, un integrēto optisko atmiņas ierīču un uzlādes staciju būvniecība var sniegt labu ekonomisko labumu.
1). Pašai pilsētai ir pietiekami daudz gaismas resursu un zemes resursu, kurus var pilnībā izmantot, lai izbūvētu integrētu gaismas uzglabāšanas un uzlādes staciju.
Integrētas optiskās atmiņas un uzlādes stacijas projektēšanā vispirms jāizvēlas atbilstoši būvmateriāli un konstrukcijas forma, un pēc tam tie jāprojektē, ņemot vērā vietējo ģeogrāfisko atrašanās vietu un klimatiskos apstākļus.
Piemēram, pilsētā aukstā klimata, pietiekama apgaismojuma un salīdzinoši lielāku zemes resursu dēļ var izvēlēties fotoelektriskos paneļus, lai izveidotu integrētu uzglabāšanas un uzlādes staciju.
2). Fotoelektriskā sistēma galvenokārt ir atbildīga par elektrotransportlīdzekļu uzlādi, savukārt enerģijas uzkrāšanas sistēma ir atbildīga par elektroenerģijas uzglabāšanu. Fotoelektriskā sistēma un enerģijas uzkrāšanas sistēma būvniecības laikā ir jāapvieno saprātīgā veidā.
Turklāt ir nepieciešams saprātīgi noteikt enerģijas uzkrāšanas akumulatora un akumulatora ietilpību un daudzumu enerģijas uzkrāšanas sistēmā. Akumulatora ietilpība jāiestata atbilstoši elektrotransportlīdzekļa uzlādes pieprasījumam. Kopumā akumulatora ietilpību var noteikt atbilstoši elektrotransportlīdzekļa lietošanas situācijai, atrašanās vietai un tirgus pieprasījumam. Pamatojoties uz to, elektrotransportlīdzekļa uzlādes laiks un uzlādes efektivitāte jāprojektē saprātīgi.
3). Optiskās atmiņas un uzlādes integrētajai uzlādes stacijai ir arī pamatoti jākonfigurē dažādas uzlādes stacijas iekārtas.
Integrētās uzlādes stacijas konstrukcijā jācenšas izvēlēties kvalitatīvu, stabilu iekārtu darbību, lai izvairītos no iekārtu atteices un neietekmētu uzlādes stacijas normālu darbību.
Turklāt optiskās atmiņas un uzlādes integrētās uzlādes stacijas viedā pārvaldība var tikt realizēta, uzlabojot uzlādes stacijas viedās pakāpes.
4). Pēc integrētās uzlādes stacijas izbūves ir nepieciešams veikt stacijas pieņemšanu un izmēģinājuma ekspluatāciju:
① Tam jāatbilst valsts standartiem un nozares standartiem attiecībā uz pieņemšanu;
② Vai tā konstrukcija atbilst vietējām politikas prasībām un lietotāju pieņemšanas prasībām;
③ Tā ir jāpieņem normālai darbībai. Izmēģinājuma darbība galvenokārt ietver šādus divus aspektus: ① Jāpārbauda, vai uzlādes stacija atbilst uzlādes standartiem un saistītajām normām; ② Jāpārbauda, vai uzlādes stacija atbilst drošības noteikumiem un saistītajiem standartiem.
Optiskās atmiņas un uzlādes integrētās uzlādes kaudzes ietilpības konfigurācija
Elektromobiļa uzlādes laiku galvenokārt ietekmē elektromobiļa jauda un uzlādes laiks, t. i., akumulatora uzlādes laiks un elektroenerģijas daudzuma uzlādes laiks.
Tāpēc ir jānovērtē uzlādes laiks atbilstoši elektrotransportlīdzekļa jaudai. Pašlaik mūsu valstī nav vienota uzlādes pāļu standarta, un dažādu zīmolu uzlādes pāļu uzlādes laiks ir diezgan atšķirīgs, tāpēc mēs varam izmantot dažas metodes, lai novērtētu uzlādes pāļu uzlādes laiku. Uzlādes pāļi tika klasificēti attiecīgi pēc 4H, 12h un 16h.
Saskaņā ar iepriekš minēto metodi var novērtēt uzlādes pāļa uzlādes laiku un iegūt uzlādes laiku uzlādes pāļiem ar dažādu jaudas konfigurāciju. Uzlādes pāļu jaudas sadalē mums pilnībā jāņem vērā arī lauku iedzīvotāju īpatnības un elektrotransportlīdzekļu uzlādes vajadzības.
Dažādiem elektrotransportlīdzekļu sprieguma līmeņiem ir nepieciešama atšķirīga jauda, tāpēc atbilstoši uzlādes stacijas aprīkojuma konfigurācijas vajadzībām.
Normālos apstākļos lauku iedzīvotājiem sprieguma līmenis ir 220 V un 110 V, tāpēc uzlādes staciju būvniecībā tām jābūt aprīkotām ar atbilstoša sprieguma uzlādes pāļiem.
Ņemsim par piemēru Anhui provinci, kur normālos apstākļos lauku dzīvojamo māju sprieguma līmenis ir no 10 kV līdz 35 kV. Palielinoties elektrotransportlīdzekļu jaudai un samazinoties uzlādes laikam, vidējais uzlādes laiks pakāpeniski samazināsies.
Integrētas optiskās atmiņas un uzlādes stacijas projekts
Ekonomiskā ieguvuma analīze
Integrētā uzlādes stacija ar 4 jaudas veidiem ir 120 kW, 250 kW, 400 kW un 600 kW. Tika konstatēts, ka iekšējā atdeves likme ir 10,24% un atmaksāšanās periods ir 3,65 gadi, ja jauda ir 120 kW.
Tā kā mūsu valstī ir mazs elektrotransportlīdzekļu skaits un zems uzlādes pieprasījums, mēs varam izvēlēties mazas jaudas projektu integrētas uzlādes stacijas būvniecībai, lai apmierinātu pašreizējās lauku apvidu vajadzības pēc elektrotransportlīdzekļu uzlādes.
Integrētas optiskās atmiņas un uzlādes stacijas būvniecība
Tehniskas grūtības un risinājumi
Lai lauku apvidos tālāk attīstītu integrētas optiskās atmiņas un uzlādes stacijas, jāatrisina šādas tehniskās grūtības.
1). Lietotāja puses enerģijas uzkrāšanas sistēmas projektēšana un būvniecība. Lietotāja puses enerģijas uzkrāšanas sistēmas projektēšana un būvniecība ir atslēga integrētas optiskās uzglabāšanas un uzlādes stacijas būvniecībai lauku apvidos.
2). Fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmas un uzlādes sistēmas koordinēta vadība. Izbūvējot integrētu uzlādes staciju lauku apvidos, ir pilnībā jāņem vērā fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmas un uzlādes sistēmas koordinācija un vadība. Fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmas un uzlādes sistēmas koordinētā vadība galvenokārt ietver divus aspektus:
No vienas puses, tā ir koordinēta vadība starp fotoelektrisko enerģijas ražošanas sistēmu un enerģijas uzkrāšanas sistēmu, no otras puses, tā ir koordinēta vadība starp fotoelektrisko enerģijas ražošanas sistēmu un uzlādes sistēmu.
Fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmas un enerģijas uzkrāšanas sistēmas vadības koordinēšanai var izmantot uzlādes un izlādes kontrolieri, jaudas regulatoru un citas ierīces.
Ja fotoelektriskās enerģijas ražošanas sistēmas izejas jauda nav pietiekama, uzlādes un izlādes regulators var savlaicīgi papildināt uzlādes staciju ar lieko jaudu, un jaudas regulatoru var izmantot, lai samazinātu fotoelektriskās ražošanas jaudu, tādējādi izvairoties no pārlādēšanas.
Turklāt superkondensatoru var izmantot, lai panāktu fotoelektriskās enerģijas ražošanas iekārtu uzlādes funkciju.
3). Uzlādes stacijas tīklam pieslēgtas vadības stratēģija. Normālos apstākļos maza mēroga elektrotīkli lauku apvidos rada tīklam pieslēgtas nestabilitātes problēmu. Lai nodrošinātu enerģijas patēriņa drošību lauku apvidos, liels skaits izkliedēto elektroapgādes iekārtu elektrotīklā jākontrolē un jāpārvalda tīklam pieslēgtam kontrollerim.
Vienlaikus izkliedēto barošanas avotu var pieslēgt elektrotīklam, izmantojot tīkla puses pārveidotāju.
Turklāt ir nepieciešams izmantot akumulatoru, superkondensatoru un citas ierīces, lai panāktu sadalītā barošanas avota koordinētu vadību.
4). Uzlādes stacijas enerģijas sadales vadības projektēšana. Kopumā, ja lietotāja puses enerģijas uzkrāšanas jauda nav pietiekama, lieko jaudu var pievienot uzlādes stacijai, izmantojot divvirzienu pārveidotāju, un, ja lietotāja puses enerģijas uzkrāšanas jauda ir pietiekama, fotoelektriskās enerģijas ražošanas iekārtas uzlādēšanai un izlādēšanai var izmantot superkondensatorus.
5). Optiskās atmiņas un uzlādes integrētās uzlādes stacijas ekspluatācijas uzturēšana un pārvaldība. Konkrēti, tas ietver šādus septiņus aspektus: ① Izstrādāt pamatotu darba plānu; ② Stiprināt attiecīgā personāla apmācību; ③ Regulāri pārbaudīt un uzturēt iekārtas; ④ Izveidot un uzlabot uzlādes stacijas ekspluatācijas vadības sistēmu; ⑤ Regulāri organizēt un veikt dažādas apmācības; ⑥ Izveidot un uzlabot uzlādes stacijas ekspluatācijas un apkopes mehānismu; ⑦ Savlaicīgi novērst iekārtu bojājumus utt.
Šajā rakstā tiek analizēta fotoelektriskās enerģijas ražošanas un enerģijas uzglabāšanas projektu tehnoloģija un ekonomija, un tiek secināts, ka integrētas uzlādes stacijas ir iespējams izbūvēt lauku apvidos.
Šai shēmai ir labas ekonomiskās un sociālās priekšrocības, un tā atbilst jaunas enerģijas ražošanas nozares attīstības prasībām saskaņā ar "dubultā oglekļa" mērķi Ķīnā. Līdz ar jaunu enerģijas ražošanas tehnoloģiju nepārtrauktu attīstību, fotoelektriskās enerģijas ražošanas tehnoloģijas tiks plašāk izmantotas, kā arī enerģijas uzkrāšanas tehnoloģijas.
Tāpēc mūsu valstij būtu jāpalielina pētījumi par progresīvām jaunām enerģijas ražošanas tehnoloģijām, piemēram, jaunām enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijām un fotoelektriskās enerģijas ražošanas tehnoloģijām, lai sniegtu lielāku atbalstu jaunas enerģijas ražošanas nozares attīstībai.
