Duke synuar problemet e ngarkesës së ulët të energjisë dhe vështirësisë në karikim në zonat rurale, ky punim paraqet strategjinë e ndërtimit të stacionit të integruar të ruajtjes optike dhe karikimit në zonat rurale, dhe prezanton metodat konkrete të zbatimit të strategjisë.
Rezultatet tregojnë se ndërtimi i stacioneve të integruara të karikimit dhe ruajtjes optike në qytete mund të përmirësojë ndjeshëm efikasitetin e konsumit të energjisë elektrike dhe mund të zvogëlojë kostot e investimit dhe kostot operative.
Rëndësia e ndërtimit të një stacioni të integruar të ruajtjes optike dhe karikimit
Ndërsa numri i automjeteve elektrike është në rritje, kërkesa për karikim është në rritje. Nëse nuk menaxhohet siç duhet, kjo do të çojë në një sasi të madhe të shpërdorimit të energjisë elektrike në procesin e karikimit të automjeteve elektrike, dhe më pas do të sjellë presion të madh në sistemin tonë energjetik. Ndërtimi i stacionit të karikimit të integruar të ruajtjes optike dhe karikimit mund t'i zgjidhë në mënyrë efektive problemet e mësipërme.
Stacioni i integruar i karikimit është një modalitet i ri i stacionit të karikimit, i cili aplikon teknologjinë e gjenerimit të energjisë fotovoltaike dhe të ruajtjes së energjisë në stacionin e karikimit për të ofruar një zgjidhje të mirë për karikimin e automjeteve elektrike.
Në këtë mënyrë, gjenerimi i energjisë fotovoltaike mund të transmetohet direkt në stacionin e karikimit përmes lidhjes në rrjet, dhe më pas, duke e karikuar baterinë, mund të sigurojë energji elektrike për automjetet elektrike; Teknologjia e ruajtjes së energjisë është përdorimi i pajisjeve të ruajtjes së energjisë të shpërndara në rrjet, kur përdoruesi duhet të furnizojë rrjetin me energji elektrike. Krahasuar me stacionin tradicional të karikimit, stacioni i karikimit i integruar i ruajtjes optike dhe karikimit mund të përmirësojë në mënyrë efektive efikasitetin operativ të sistemit të energjisë.
Stacioni i integruar i karikimit për ruajtje dhe karikim optik mund të zvogëlojë në mënyrë efektive koston e karikimit elektrik dhe koston e operimit gjatë procesit të karikimit të automjeteve elektrike.
Sipas këtij modeli, sistemet fotovoltaike dhe të ruajtjes së energjisë do të vazhdojnë të funksionojnë derisa rrjeti të mbetet pa energji elektrike, dhe ngarkesa e gjeneruar gjatë procesit të karikimit të automjeteve elektrike do të mbulohet nga stacionet e integruara të karikimit.
Për përdoruesit, ky model jo vetëm që mund të kursejë kostot, por edhe të zvogëlojë në mënyrë efektive humbjet e energjisë. Në procesin aktual të funksionimit, stacioni i ruajtjes optike dhe i karikimit mund të arrijë përfitimet maksimale ekonomike dhe sociale duke optimizuar konfigurimin dhe menaxhimin e planifikimit.
Prandaj, mund të thuhet se stacioni i karikimit të integruar me ruajtje optike dhe karikim është një lloj i ri stacioni karikimi me perspektiva të mira zhvillimi.
Analiza e situatës aktuale të ndërtimit të rrjetit elektrik në zonat rurale
Ndërtimi i rrjetit elektrik në zonat e qytetit
Aktualisht, rrjeti elektrik i zonave rurale të vendit tonë është ende në fazën e strukturës tradicionale të rrjetit elektrik, kryesisht me linja ajrore, automatizim të rrjetit të shpërndarjes, dixhitalizim dhe aplikime të tjera të teknologjisë moderne, të pamjaftueshme, dhe shumica e qyteteve dhe fshatrave janë ende pa energji elektrike. Ekzistojnë pesë probleme në ndërtimin e rrjetit elektrik në zonat rurale të vendit tonë.
1). Niveli i ulët i automatizimit të rrjetit të shpërndarjes në disa fshatra dhe qytete, sistemi i papërsosur i automatizimit të rrjetit të shpërndarjes dhe mungesa e monitorimit në kohë reale dhe paralajmërimit të hershëm të funksionimit të rrjetit të shpërndarjes, ndikojnë seriozisht në funksionimin normal të sistemit të automatizimit të rrjetit të shpërndarjes në fshatra dhe qytete.
2). Rrezja e furnizimit të linjës së shpërndarjes është më e madhe në disa zona rurale, gjë që e bën linjën e shpërndarjes të paaftë për ta shkurtuar në mënyrë efektive rrezen e furnizimit.
3). Struktura e rrjetit të shpërndarjes në disa zona rurale ka një fenomen serioz të plakjes, dhe disa linja shpërndarjeje kanë probleme të tilla si seksioni tërthor i vogël i përçuesit, diametri i vogël i telit dhe plakja e pajisjeve.
4). Ka disa probleme në konfigurimin e kompensimit të fuqisë reaktive në disa zona rurale, siç janë kapaciteti i pamjaftueshëm i pajisjeve dhe kapaciteti i kompensimit të fuqisë reaktive.
5). Ndërmarrjet e furnizimit me energji elektrike në disa fshatra dhe qytete nuk kanë mekanizma menaxhimi shkencor dhe të arsyeshëm, ide planifikimi dhe projektimi, si dhe analizë e parashikim të konsumit të energjisë nga ana e përdoruesit.
Struktura energjetike e zonës së qytetit
Struktura e energjisë në zonat rurale karakterizohet nga ndotje e lartë, konsum i lartë i energjisë dhe efikasitet i ulët.
Me zhvillimin e shpejtë të ekonomisë kineze, standardet e jetesës së njerëzve vazhdojnë të përmirësohen, kërkesa për energji është gjithashtu në rritje, dhe konsumi i madh i energjisë fosile, duke rezultuar në rritjen e ndotjes së mjedisit.
Në vitet e fundit, struktura e energjisë në zonat rurale është optimizuar dhe përmirësuar, dhe niveli i shfrytëzimit dhe sasia e energjisë së pastër janë rritur dukshëm.
1). Kapaciteti i ngarkesës së zonave rurale është i vogël, dhe banorët në zonat rurale kanë konsum të ulët të energjisë dhe përdorin kryesisht pajisje elektrike me fuqi të ulët.
2). Numri i automjeteve elektrike (EV) në zonat rurale është duke u rritur. EV-të drejtohen kryesisht nga energjia elektrike dhe përdorin sistemin e energjisë elektrike për të siguruar energji ndihmëse. Rritja e numrit të EV-ve do të rezultojë në mënyrë të pashmangshme në një rritje të ngarkesës elektrike.
3). Struktura e furnizimit me energji elektrike në zonat rurale është e paarsyeshme. Për shkak të konsumit të ulët të energjisë elektrike, strukturës së vetme të furnizimit me energji elektrike dhe mungesës së planifikimit dhe projektimit shkencor dhe të arsyeshëm, është e vështirë të përmbushet kërkesa për energji elektrike në zonat rurale.
4). Në zonat rurale ka mbingarkesë serioze, disa prej të cilave kanë probleme me tension të ulët dhe linja të vjetruara, të cilat ndikojnë seriozisht në funksionimin e sigurt dhe të qëndrueshëm të sistemit të energjisë.
Cilësia e energjisë elektrike e rrjetit të shpërndarjes në zonën e qytetit
Cilësia e energjisë elektrike është një nga faktorët e rëndësishëm që ndikon në cilësinë e jetës së banorëve ruralë, dhe është gjithashtu një nga problemet kryesore që ndërmarrjet e energjisë elektrike duhet të zgjidhin. Aktualisht, cilësia e energjisë elektrike e rrjetit të shpërndarjes në zonat rurale përballet kryesisht me tre aspektet e mëposhtme të problemit.
1). Devijimi i tensionit të rrjetit elektrik rural është i madh, dhe tensioni i disa përdoruesve duket se ka devijim negativ.
2). Shkalla e çekuilibrit të tensionit trefazor të rrjetit të shpërndarjes në disa fshatra dhe qytete është përtej diapazonit të standardit kombëtar.
3). Ekzistojnë fenomene serioze të çekuilibrit trefazor në rrjetin e shpërndarjes në zonat rurale, të cilat çojnë në problemin e cilësisë së energjisë nga ana e përdoruesit.
Studimi i rastit mbi ndërtimin e një stacioni të integruar të ruajtjes optike dhe karikimit
Për të nxitur më mirë zhvillimin ekonomik të zonave rurale, shteti promovon me forcë ndërtimin e stacioneve të reja të karikimit të energjisë. Aktualisht, ka ende disa probleme në ndërtimin e stacioneve të reja të karikimit të energjisë në vendin tonë, për shembull, vendndodhja e vështirë e stacioneve të karikimit, shfrytëzimi i ulët i impianteve të karikimit, efikasiteti i ulët i karikimit.
Për këtë qëllim, vendi ynë filloi të përshpejtojë ndërtimin e stacioneve të karikimit të automjeteve elektrike. Për të zgjidhur problemin e karikimit të automjeteve elektrike në zonat rurale, stacioni i integruar i karikimit të ruajtjes dhe karikimit optik mund të ndërtohet në zonat rurale.
Stacioni i integruar i karikimit përbëhet nga tre pjesë: sistemi i gjenerimit të energjisë fotovoltaike, sistemi i ruajtjes së energjisë dhe stacioni i karikimit. Gjatë procesit të ndërtimit, është e nevojshme të ndërtohet së pari sistemi i gjenerimit të energjisë fotovoltaike dhe më pas të përdoret sistemi i ruajtjes së energjisë për të menaxhuar karikimin e automjeteve elektrike.
Përveç kësaj, është e nevojshme të vendosni një post karikimi AC dhe një post karikimi DC në stacionin e karikimit për të ofruar komoditet për karikimin e automjeteve elektrike.
Në përgjithësi, niveli i zhvillimit ekonomik të zonave rurale është relativisht i ulët, kështu që kostoja e ndërtimit të stacioneve të integruara të magazinimit optik dhe karikimit është relativisht e ulët. Duke marrë si shembull një komunë, niveli ekonomik i komunës është në nivelin mesatar në vend, dhe ndërtimi i stacioneve të integruara të magazinimit optik dhe karikimit mund të arrijë përfitime të mira ekonomike.
1). Vetë qyteti ka burime të mjaftueshme drite dhe toke, të cilat mund të shfrytëzohen plotësisht për të ndërtuar stacionin e integruar të karikimit për ruajtjen dhe karikimin e dritës.
Në projektimin e magazinimit optik të integruar dhe stacionit të karikimit, së pari duhet të zgjidhen materialet e ndërtimit dhe forma strukturore e përshtatshme, dhe më pas të kombinohen me vendndodhjen gjeografike lokale dhe kushtet klimatike për të projektuar.
Për shembull, qyteti për shkak të klimës së ftohtë, dritës së mjaftueshme, burimeve tokësore relativisht më të mëdha, mund të zgjidhni panele fotovoltaike për të ndërtuar stacione të integruara magazinimi dhe karikimi.
2). Sistemi fotovoltaik është kryesisht përgjegjës për karikimin e automjeteve elektrike, ndërsa sistemi i ruajtjes së energjisë është përgjegjës për ruajtjen e energjisë elektrike. Sistemi fotovoltaik dhe sistemi i ruajtjes së energjisë duhet të kombinohen në një mënyrë të arsyeshme gjatë ndërtimit.
Përveç kësaj, është e nevojshme të përcaktohet në mënyrë të arsyeshme kapaciteti dhe sasia e baterisë së ruajtjes së energjisë dhe baterisë së ruajtjes në sistemin e ruajtjes së energjisë. Kapaciteti i baterisë duhet të vendoset sipas kërkesës për karikim të automjetit elektrik. Në përgjithësi, kapaciteti i baterisë mund të përcaktohet sipas situatës së përdorimit, vendndodhjes dhe kërkesës së tregut të automjetit elektrik. Mbi këtë bazë, koha e karikimit dhe efikasiteti i karikimit të automjetit elektrik duhet të projektohen në mënyrë të arsyeshme.
3). Stacioni i integruar i karikimit me ruajtje optike dhe karikim duhet gjithashtu të konfigurojë në mënyrë të arsyeshme pajisjet e ndryshme të stacionit të karikimit.
Gjatë ndërtimit të stacionit të integruar të karikimit, duhet të përpiqeni të zgjidhni pajisje me cilësi të mirë dhe performancë të qëndrueshme për të shmangur dështimin e pajisjeve dhe për të ndikuar në funksionimin normal të stacionit të karikimit.
Për më tepër, menaxhimi inteligjent i ruajtjes optike dhe stacionit të karikimit të integruar mund të realizohet duke përmirësuar shkallën inteligjente të stacionit të karikimit.
4). Pas ndërtimit të stacionit të integruar të karikimit, është e nevojshme të kryhet pranimi dhe funksionimi provë i stacionit:
① Duhet të jetë në përputhje me standardet kombëtare dhe standardet e industrisë për pranim;
② Nëse ndërtimi i tij përputhet me kërkesat e politikave lokale dhe kërkesat e përdoruesve për pranim;
③ Duhet të pranohet për funksionimin e tij normal. Funksionimi provë përfshin kryesisht dy aspektet e mëposhtme: ① Duhet të testohet nëse stacioni i karikimit përputhet me standardet e karikimit dhe normat përkatëse; ② Duhet të testohet nëse stacioni i karikimit përputhet me rregulloret e sigurisë dhe standardet përkatëse.
Konfigurimi i kapacitetit të integruar të grumbullit të karikimit të integruar të ruajtjes dhe karikimit optik
Koha e karikimit të automjetit elektrik ndikohet kryesisht nga fuqia dhe koha e karikimit të automjetit elektrik, domethënë koha e karikimit të baterisë dhe koha e karikimit të sasisë elektrike.
Prandaj, është e nevojshme të vlerësohet koha e karikimit sipas fuqisë së automjetit elektrik. Aktualisht, në vendin tonë nuk ka një standard të unifikuar për shtyllat e karikimit, dhe koha e karikimit të shtyllave të karikimit të markave të ndryshme është mjaft e ndryshme, kështu që mund të përdorim disa metoda për të vlerësuar kohën e karikimit të shtyllave të karikimit. Shtyllat e karikimit u klasifikuan përkatësisht sipas 4H, 12h dhe 16h.
Sipas metodës së mësipërme, mund të vlerësohet koha e karikimit të grumbullit të karikimit dhe mund të merret koha e karikimit të grumbullit të karikimit me konfigurime të ndryshme kapaciteti. Në ndarjen e kapacitetit të grumbulleve të karikimit, duhet të marrim në konsideratë plotësisht edhe karakteristikat e banorëve ruralë dhe nevojat e karikimit të automjeteve elektrike.
Nivele të ndryshme të tensionit të automjeteve elektrike kërkojnë fuqi të ndryshme, prandaj konfigurimi i pajisjeve të stacionit të karikimit varet nga nevojat.
Në rrethana normale, banorët ruralë kanë nivele tensioni prej 220V dhe 110V, prandaj gjatë ndërtimit të stacioneve të karikimit duhet të pajisen me nivele tensioni përkatëse të shtyllave të karikimit.
Merrni si shembull provincën Anhui, në rrethana normale, nivelet e tensionit në banesat rurale janë 10 kv dhe 35 kv. Me rritjen e fuqisë së automjeteve elektrike dhe uljen e kohës së karikimit, koha mesatare e karikimit do të ulet gradualisht.
Projekti i integruar i ruajtjes optike dhe stacionit të karikimit
Analiza e përfitimit ekonomik
Stacioni i integruar i karikimit me 4 lloje fuqie është 120kW, 250KW, 400kW dhe 600kW. Është konstatuar se norma e brendshme e kthimit është 10.24% dhe periudha e kthimit është 3.65 vjet kur fuqia është 120kw.
Për shkak të numrit të vogël të automjeteve elektrike dhe kërkesës së ulët për karikim në vendin tonë, ne mund të zgjedhim projektin me kapacitet të vogël për të ndërtuar stacionin e integruar të karikimit, në mënyrë që të përmbushim nevojat aktuale rurale të karikimit të automjeteve elektrike.
Ndërtimi i stacionit të integruar të ruajtjes optike dhe karikimit
Vështirësitë teknike dhe zgjidhjet
Vështirësitë teknike të mëposhtme duhet të zgjidhen për zhvillimin e mëtejshëm të stacioneve të integruara të ruajtjes optike dhe karikimit në zonat rurale.
1). Projektimi dhe ndërtimi i sistemit të ruajtjes së energjisë nga ana e përdoruesit. Projektimi dhe ndërtimi i sistemit të ruajtjes së energjisë nga ana e përdoruesit është çelësi për ndërtimin e stacionit të integruar të ruajtjes optike dhe karikimit në zonat rurale.
2). Kontrolli i koordinuar i sistemit të gjenerimit të energjisë fotovoltaike dhe sistemit të karikimit. Është e nevojshme të merret në konsideratë plotësisht koordinimi dhe kontrolli midis sistemit të gjenerimit të energjisë fotovoltaike dhe sistemit të karikimit gjatë ndërtimit të stacionit të integruar të karikimit në zonat rurale. Kontrolli i koordinuar midis sistemit të gjenerimit të energjisë fotovoltaike dhe sistemit të karikimit përfshin kryesisht dy aspekte:
Nga njëra anë, është kontrolli i koordinuar midis sistemit të gjenerimit të energjisë fotovoltaike dhe sistemit të ruajtjes së energjisë, nga ana tjetër, është kontrolli i koordinuar midis sistemit të gjenerimit të energjisë fotovoltaike dhe sistemit të karikimit.
Kontrolluesi i ngarkimit dhe shkarkimit, rregullatori i fuqisë dhe pajisje të tjera mund të përdoren për të koordinuar kontrollin midis sistemit të gjenerimit të energjisë fotovoltaike dhe sistemit të ruajtjes së energjisë.
Kur fuqia dalëse e sistemit të gjenerimit të energjisë fotovoltaike është e pamjaftueshme, energjia e tepërt mund të rimbushet në stacionin e karikimit në kohë nga kontrolluesi i karikimit dhe shkarkimit, rregullatori i fuqisë mund të përdoret për të zvogëluar kapacitetin e gjenerimit fotovoltaik, duke shmangur kështu mbingarkesën.
Përveç kësaj, superkondensatori mund të përdoret për të arritur funksionin e karikimit të pajisjeve të gjenerimit të energjisë fotovoltaike.
3). Strategjia e kontrollit të lidhur me rrjetin e stacioneve të karikimit. Në rrethana normale, rrjetet e energjisë në shkallë të vogël në zonat rurale çojnë në paqëndrueshmëri të lidhur me rrjetin. Për të siguruar sigurinë e konsumit të energjisë në zonat rurale, një numër i madh i furnizimit me energji të shpërndarë në rrjetin e energjisë duhet të kontrollohet dhe menaxhohet nga kontrolluesi i lidhur me rrjetin.
Në të njëjtën kohë, furnizimi me energji i shpërndarë mund të lidhet me rrjetin elektrik përmes konvertuesit në anën e rrjetit.
Përveç kësaj, është e nevojshme të përdoret bateria, superkondensatori dhe pajisje të tjera për të arritur kontrollin e koordinuar të furnizimit me energji të shpërndarë.
4). Projektimi i kontrollit të shpërndarjes së energjisë së stacionit të karikimit. Në përgjithësi, kur kapaciteti i ruajtjes së energjisë nga ana e përdoruesit është i pamjaftueshëm, energjia e tepërt mund të shtohet në stacionin e karikimit përmes një konvertori dypalësh, dhe kur kapaciteti i ruajtjes së energjisë nga ana e përdoruesit është i mjaftueshëm, përdorimi i superkondensatorëve mund të përdoret për të karikuar dhe shkarkuar pajisjet e gjenerimit të energjisë fotovoltaike.
5). Funksionimi, mirëmbajtja dhe menaxhimi i stacionit të integruar të karikimit dhe ruajtjes optike. Në mënyrë specifike, ai përfshin shtatë aspektet e mëposhtme: ① Formulimi i një plani të mirë pune; ② Forcimi i trajnimit të personelit përkatës; ③ Inspektimi dhe mirëmbajtja e rregullt e pajisjeve; ④ Ngritja dhe përmirësimi i Sistemit të Menaxhimit të Operimit të stacionit të karikimit; ⑤ Organizimi dhe kryerja e rregullt e aktiviteteve të ndryshme trajnuese; ⑥ Ngritja dhe përmirësimi i mekanizmit të funksionimit dhe mirëmbajtjes së stacionit të karikimit; ⑦ Trajtimi i dështimeve të pajisjeve në kohën e duhur, etj.
Ky punim analizon teknologjinë dhe ekonominë e projekteve të gjenerimit të energjisë fotovoltaike dhe ruajtjes së energjisë, dhe arrin në përfundimin se është e realizueshme të ndërtohet një stacion i integruar karikimi në zonat rurale.
Skema ka përfitime të mira ekonomike dhe sociale dhe përmbush kërkesat e zhvillimit të industrisë së re të gjenerimit të energjisë elektrike sipas objektivit "karbon i dyfishtë" në Kinë. Me përparimin e vazhdueshëm të teknologjisë së re të gjenerimit të energjisë, teknologjia e gjenerimit të energjisë fotovoltaike do të përdoret më gjerësisht, si dhe teknologjia e ruajtjes së energjisë.
Prandaj, vendi ynë duhet të rrisë kërkimin mbi teknologjitë e reja të përparuara të gjenerimit të energjisë, siç janë teknologjia e re e ruajtjes së energjisë dhe teknologjia e gjenerimit të energjisë fotovoltaike, për të ofruar më shumë mbështetje për zhvillimin e industrisë së re të gjenerimit të energjisë.
