Sa pagtalakay sa mga problema ng mababang power load at mahirap na pag-charge sa mga rural na lugar, inilalahad ng papel na ito ang estratehiya ng pagtatayo ng integrated optical storage at charging station sa mga rural na lugar, at ipinakikilala ang mga konkretong pamamaraan ng aplikasyon ng estratehiya.
Ipinapakita ng mga resulta na ang pagtatayo ng mga optical storage at charge integrated charging station sa mga bayan ay maaaring makabuluhang mapabuti ang kahusayan ng pagkonsumo ng kuryente, at maaaring mabawasan ang mga gastos sa pamumuhunan at pagpapatakbo.
Ang kahalagahan ng pagbuo ng integrated optical storage at charging station
Habang tumataas ang bilang ng mga sasakyang de-kuryente, tumataas din ang pangangailangan para sa pag-charge. Kung hindi ito maayos na mapamamahalaan, hahantong ito sa malaking pag-aaksaya ng enerhiyang elektrikal sa proseso ng pag-charge ng mga sasakyang de-kuryente, at magdudulot ng malaking pressure sa ating sistema ng kuryente. Ang pagtatayo ng optical storage at charging integrated charging station ay maaaring epektibong makalutas sa mga problemang nabanggit.
Ang integrated charging station ay isang bagong charging station mode, na naglalapat ng photovoltaic power generation at energy storage technology sa charging station upang makapagbigay ng mahusay na solusyon para sa pag-charge ng electric vehicle.
Sa ganitong paraan, ang photovoltaic power generation ay maaaring direktang ipadala sa charging station sa pamamagitan ng grid-connected, at pagkatapos ay sa pamamagitan ng pag-charge, ang baterya ay maaaring magbigay ng kuryente para sa mga electric vehicle; Ang teknolohiya ng pag-iimbak ng enerhiya ay ang paggamit ng mga kagamitan sa pag-iimbak ng enerhiya na nakakalat sa grid, kapag kailangan ng gumagamit na magbigay ng kuryente sa grid. Kung ikukumpara sa tradisyonal na charging station, ang optical storage at charging integrated charging station ay maaaring epektibong mapabuti ang kahusayan sa pagpapatakbo ng power system.
Ang pinagsamang istasyon ng pag-charge para sa optical storage at pag-charge ay maaaring epektibong makabawas sa gastos sa pag-charge ng kuryente at gastos sa operasyon habang isinasagawa ang proseso ng pag-charge ng mga de-kuryenteng sasakyan.
Sa ilalim ng modelong ito, ang mga sistema ng PV at imbakan ng enerhiya ay patuloy na gagana hanggang sa mawalan ng kuryente ang grid, at ang karga na nalilikha habang nagcha-charge ng mga electric vehicle ay tatakpan ng mga integrated charging station.
Para sa mga gumagamit, ang modelong ito ay hindi lamang makakatipid sa mga gastos, kundi epektibong makakabawas din sa pag-aaksaya ng enerhiya. Sa aktwal na proseso ng operasyon, ang optical storage at charging station ay makakamit ang pinakamataas na benepisyong pang-ekonomiya at panlipunan sa pamamagitan ng pag-optimize sa configuration at pamamahala ng iskedyul.
Samakatuwid, masasabing ang optical storage at charging integrated charging station ay isang bagong uri ng charging station na may magagandang prospect para sa pag-unlad.
Pagsusuri ng kasalukuyang sitwasyon ng pagtatayo ng grid ng kuryente sa mga rural na lugar
Pagtatayo ng power grid sa mga lugar ng bayan
Sa kasalukuyan, ang power grid ng ating bansa sa mga rural area ay nasa yugto pa rin ng tradisyonal na istruktura ng power grid, pangunahin na ang mga overhead lines, automation ng distribution network, digitalization at iba pang modernong teknolohiya ay hindi sapat, karamihan sa mga bayan at nayon ay wala pa ring kuryente. May limang problema sa pagtatayo ng power grid sa mga rural area ng ating bansa.
1). Ang mababang antas ng automation ng distribution network sa ilang mga nayon at bayan, ang hindi perpektong sistema ng automation ng distribution network, at ang kakulangan ng real-time na pagsubaybay at maagang babala sa operasyon ng distribution network, ay lubhang nakakaapekto sa normal na operasyon ng sistema ng automation ng distribution network sa mga nayon at bayan.
2). Mas malaki ang radius ng suplay ng linya ng distribusyon sa ilang mga rural na lugar, kaya hindi kayang paikliin ng linya ng distribusyon ang radius ng suplay nang epektibo.
3). Ang istruktura ng network ng distribusyon sa ilang mga rural na lugar ay may malubhang penomeno ng pagtanda, at ang ilang mga linya ng distribusyon ay mayroon pang mga problema tulad ng maliit na cross section ng konduktor, maliit na diyametro ng kawad at pagtanda ng kagamitan.
4). May ilang problema sa konpigurasyon ng kompensasyon ng reaktibong lakas sa ilang mga rural na lugar, tulad ng hindi sapat na kapasidad ng kagamitan at kapasidad ng kompensasyon ng reaktibong lakas.
5). Ang mga negosyo ng suplay ng kuryente sa ilang mga nayon at bayan ay kulang sa siyentipiko at makatwirang mekanismo ng pamamahala, ideya sa pagpaplano at disenyo, at pagsusuri at paghula ng pagkonsumo ng kuryente sa panig ng gumagamit.
Ang istruktura ng enerhiya ng lugar ng bayan
Ang istruktura ng enerhiya sa mga rural na lugar ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na polusyon, mataas na pagkonsumo ng enerhiya at mababang kahusayan.
Kasabay ng mabilis na pag-unlad ng ekonomiya ng Tsina, patuloy na bumubuti ang antas ng pamumuhay ng mga tao, tumataas din ang pangangailangan para sa enerhiya, at malaking bilang ng pagkonsumo ng enerhiyang fossil ang nauubos, na nagreresulta sa pagtaas ng polusyon sa kapaligiran.
Sa mga nakaraang taon, ang istruktura ng enerhiya sa mga rural na lugar ay na-optimize at napabuti, at ang antas ng paggamit at dami ng malinis na enerhiya ay malinaw na tumaas.
1). Maliit ang kapasidad ng kargamento sa mga rural na lugar, at ang mga residente sa mga rural na lugar ay may mababang konsumo ng kuryente at pangunahing gumagamit ng mga kagamitang elektrikal na mababa ang lakas.
2). Ang bilang ng mga sasakyang de-kuryente (EVS) sa mga rural na lugar ay tumataas. Ang mga EVS ay pangunahing pinapagana ng enerhiyang elektrikal, at ginagamit ang sistema ng kuryente upang magbigay ng pantulong na enerhiya. Ang pagtaas ng bilang ng mga EVS ay hindi maiiwasang magreresulta sa pagtaas ng electric load.
3). Hindi makatwiran ang istruktura ng suplay ng kuryente sa mga rural na lugar. Dahil sa mababang konsumo ng kuryente, iisang istruktura ng suplay ng kuryente at kakulangan ng siyentipiko at makatwirang pagpaplano at disenyo, mahirap matugunan ang pangangailangan sa kuryente sa mga rural na lugar.
4). Mayroong malubhang overload sa mga rural na lugar, na ang ilan ay may mga problema sa mababang boltahe at luma nang linya, na seryosong nakakaapekto sa ligtas at matatag na operasyon ng sistema ng kuryente.
Kalidad ng kuryente ng network ng distribusyon sa lugar ng bayan
Ang kalidad ng kuryente ay isa sa mahahalagang salik na nakakaapekto sa kalidad ng buhay ng mga residente sa kanayunan, at isa rin ito sa mga pangunahing problema na dapat lutasin ng mga negosyo ng kuryente. Sa kasalukuyan, ang kalidad ng kuryente ng network ng distribusyon sa mga rural na lugar ay pangunahing kinakaharap ng sumusunod na tatlong aspeto ng problema.
1). Malaki ang paglihis ng boltahe ng network ng kuryente sa kanayunan, at ang boltahe ng ilang mga gumagamit ay lumilitaw na negatibong paglihis.
2). Ang antas ng kawalan ng balanse ng three-phase voltage ng distribution network sa ilang mga nayon at bayan ay lampas sa saklaw ng pambansang pamantayan.
3). May mga seryosong three-phase unbalance phenomena sa distribution network sa mga rural na lugar, na humahantong sa problema ng kalidad ng kuryente sa panig ng mga gumagamit.
Pag-aaral ng kaso sa pagtatayo ng pinagsamang optical storage at charging station
Upang mas mapaunlad ang kaunlarang pang-ekonomiya ng mga rural na lugar, masigasig na isinusulong ng estado ang pagtatayo ng mga bagong charging station ng enerhiya. Sa kasalukuyan, mayroon pa ring ilang problema sa pagtatayo ng mga bagong charging station ng enerhiya sa ating bansa, halimbawa, ang mahirap na lokasyon ng mga charging station, mababang paggamit ng mga pasilidad sa pag-charge, at mababang kahusayan sa pag-charge.
Dahil dito, sinimulan ng ating bansa na pabilisin ang pagtatayo ng mga istasyon ng pag-charge ng mga de-kuryenteng sasakyan. Upang malutas ang problema ng pag-charge ng mga de-kuryenteng sasakyan sa mga rural na lugar, maaaring magtayo ng integrated charging station para sa optical storage at charging sa mga rural na lugar.
Ang pinagsamang istasyon ng pag-charge ay binubuo ng tatlong bahagi: photovoltaic power generation system, energy storage system at charging station. Sa proseso ng konstruksyon, kinakailangang itayo muna ang photovoltaic power generation system, at pagkatapos ay gamitin ang sistema ng pag-iimbak ng enerhiya upang pamahalaan ang pag-charge ng mga de-kuryenteng sasakyan.
Bukod pa rito, kinakailangang maglagay ng AC charging post at DC charging post sa charging station upang mapadali ang pag-charge ng electric vehicle.
Sa kabuuan, ang antas ng pag-unlad ng ekonomiya ng mga rural na lugar ay medyo mababa, kaya ang gastos sa pagtatayo ng optical storage at charging integrated charging stations ay medyo mababa. Kung gagamit tayo ng isang township bilang halimbawa, ang antas ng ekonomiya ng township ay nasa gitnang antas sa bansa, at ang pagtatayo ng integrated optical storage at charging station ay maaaring magdulot ng magagandang benepisyong pang-ekonomiya.
1). Ang bayan mismo ay may sapat na yamang-ilaw at yamang-lupa, na maaaring ganap na magamit upang itayo ang pinagsamang istasyon ng pag-iimbak at pag-charge ng ilaw.
Sa disenyo ng integrated optical storage at charging station, dapat munang piliin ang naaangkop na materyales sa pagtatayo at hugis ng istruktura, at pagkatapos ay isama sa lokal na lokasyon at kondisyon ng klima upang magdisenyo.
Halimbawa, dahil sa malamig na klima, sapat na liwanag, at medyo marami ang yamang lupa sa bayan, maaari kang pumili ng mga photovoltaic panel upang magtayo ng integrated storage at charging station.
2). Ang PV system ay pangunahing responsable sa pag-charge ng mga electric vehicle, habang ang energy storage system naman ay responsable sa pag-iimbak ng kuryente. Ang PV system at ang energy storage system ay dapat na pagsamahin sa makatwirang paraan habang ginagawa.
Bukod pa rito, kinakailangang makatwirang itakda ang kapasidad at dami ng bateryang pang-imbak ng enerhiya at bateryang pang-imbak sa sistema ng imbakan ng enerhiya. Ang kapasidad ng baterya ay dapat itakda ayon sa pangangailangan sa pag-charge ng sasakyang de-kuryente. Sa pangkalahatan, ang kapasidad ng baterya ay maaaring matukoy ayon sa sitwasyon ng paggamit, lokasyon, at pangangailangan sa merkado ng sasakyang de-kuryente. Batay dito, ang oras ng pag-charge at kahusayan ng pag-charge ng sasakyang de-kuryente ay dapat na makatwirang idisenyo.
3). Kailangan ding makatwirang i-configure ng optical storage at charging integrated charging station ang iba't ibang kagamitan ng charging station.
Sa pagtatayo ng integrated charge station, dapat sikaping pumili ng mahusay na kalidad at matatag na pagganap ng kagamitan upang maiwasan ang pagkabigo ng kagamitan at maapektuhan ang normal na operasyon ng charging station.
Bukod pa rito, ang matalinong pamamahala ng optical storage at charging integrated charging station ay maaaring maisakatuparan sa pamamagitan ng pagpapabuti ng matalinong antas ng charging station.
4). Pagkatapos ng pagtatayo ng integrated charging station, kinakailangang isagawa ang operasyon ng pagtanggap at pagsubok ng istasyon:
① Dapat itong naaayon sa mga pambansang pamantayan at pamantayan ng industriya para sa pagtanggap;
② Kung ang pagkakagawa nito ay sumusunod sa mga kinakailangan ng lokal na patakaran at mga kinakailangan ng gumagamit para sa pagtanggap;
③ Dapat itong tanggapin para sa normal nitong operasyon. Ang pagsubok na operasyon ay pangunahing kinabibilangan ng sumusunod na dalawang aspeto: ① Dapat subukan kung ang istasyon ng pag-charge ay sumusunod sa mga pamantayan ng pag-charge at mga kaugnay na pamantayan; ② Dapat subukan kung ang istasyon ng pag-charge ay sumusunod sa mga regulasyon sa kaligtasan at mga kaugnay na pamantayan.
Pagsasaayos ng kapasidad ng charging pile na pinagsama sa optical storage at charging
Ang oras ng pag-charge ng electric vehicle ay pangunahing apektado ng lakas at oras ng pag-charge nito, ibig sabihin, ang oras ng pag-charge ng baterya at oras ng pag-charge ng kuryente.
Samakatuwid, kinakailangang tantyahin ang oras ng pag-charge ayon sa lakas ng sasakyang de-kuryente. Sa kasalukuyan, walang pinag-isang pamantayan para sa mga charging pile sa ating bansa, at ang oras ng pag-charge ng mga charging pile ng iba't ibang tatak ay lubos na magkakaiba, kaya maaari tayong gumamit ng ilang mga pamamaraan upang tantyahin ang oras ng pag-charge ng mga charging pile. Ang mga charging pile ay inuri ayon sa 4H, 12h at 16h ayon sa pagkakabanggit.
Ayon sa nabanggit na pamamaraan, maaaring tantyahin ang oras ng pagkarga ng charging pile, at makuha ang oras ng pagkarga ng charging pile na may iba't ibang kapasidad. Sa paglalaan ng kapasidad ng mga charging pile, dapat din nating lubos na isaalang-alang ang mga katangian ng mga residente sa kanayunan at mga pangangailangan sa pagkarga ng mga de-kuryenteng sasakyan.
Ang iba't ibang antas ng boltahe ng mga de-kuryenteng sasakyan ay nangangailangan ng iba't ibang lakas, kaya ayon sa mga pangangailangan ng konfigurasyon ng kagamitan sa istasyon ng pag-charge.
Sa ilalim ng normal na mga pangyayari, ang mga residente sa kanayunan na may mga antas ng boltahe na 220V at 110V, kaya sa pagtatayo ng mga istasyon ng pag-charge ay kailangang may kaukulang antas ng boltahe ng mga charging pile.
Gamitin nating halimbawa ang probinsya ng Anhui, sa ilalim ng normal na mga pangyayari, ang mga antas ng boltahe sa mga residensyal na kanayunan ay 10 kv at 35 kv. Sa pagtaas ng lakas ng mga de-kuryenteng sasakyan at pagbawas ng oras ng pag-charge, ang karaniwang oras ng pag-charge ay unti-unting bababa.
Proyekto ng Pinagsamang Optical Storage at charging station
Pagsusuri ng benepisyong pang-ekonomiya
Ang pinagsamang istasyon ng pag-charge na may 4 na uri ng kuryente ay 120kW, 250KW, 400kW at 600kW. Natuklasan na ang internal rate of return ay 10.24% at ang payback period ay 3.65 taon kapag ang kuryente ay 120kw.
Dahil sa maliit na bilang ng mga sasakyang de-kuryente at mababang demand sa pag-charge sa ating bansa, maaari nating piliin ang proyektong may maliit na kapasidad upang itayo ang integrated charge station, upang matugunan ang kasalukuyang pangangailangan sa pag-charge ng mga sasakyang de-kuryente sa mga rural na lugar.
Pagtatayo ng pinagsamang optical storage at charging station
Mga teknikal na kahirapan at solusyon
Ang mga sumusunod na teknikal na problema ay kailangang malutas para sa karagdagang pagpapaunlad ng pinagsamang optical storage at charging stations sa mga rural na lugar.
1). Ang disenyo at konstruksyon ng user-side energy storage system. Ang disenyo at konstruksyon ng user-side energy storage system ang susi sa pagtatayo ng integrated optical storage at charging station sa mga rural na lugar.
2). Ang koordinadong kontrol ng photovoltaic power generation system at charging system. Kinakailangang lubos na isaalang-alang ang koordinasyon at kontrol sa pagitan ng photovoltaic power generation system at ng charging system kapag itinatayo ang integrated charge station sa mga rural na lugar. Ang koordinasyon ng kontrol sa pagitan ng photovoltaic power generation system at charging system ay pangunahing kinabibilangan ng dalawang aspeto:
Sa isang banda, ito ang koordinadong kontrol sa pagitan ng photovoltaic power generation system at ng energy storage system, sa kabilang banda, ito ang koordinadong kontrol sa pagitan ng photovoltaic power generation system at ng charging system.
Maaaring gamitin ang charge and discharge controller, power regulator, at iba pang mga aparato upang i-coordinate ang kontrol sa pagitan ng photovoltaic power generation system at energy storage system.
Kapag hindi sapat ang output power ng photovoltaic power generation system, ang sobrang power ay maaaring mapunan muli sa charging station sa pamamagitan ng charge and discharge controller, at maaaring gamitin ang power regulator upang mabawasan ang kapasidad ng photovoltaic generation, upang maiwasan ang labis na pagkarga.
Bilang karagdagan, ang super capacitor ay maaaring gamitin upang makamit ang tungkulin ng pag-charge ng mga kagamitan sa photovoltaic power generation.
3). Istratehiya sa pagkontrol na konektado sa grid ng mga istasyon ng pag-charge. Sa ilalim ng normal na mga pangyayari, ang maliliit na grid ng kuryente sa mga rural na lugar ay humahantong sa kawalang-tatag na konektado sa grid. Upang matiyak ang kaligtasan ng pagkonsumo ng kuryente sa mga rural na lugar, ang isang malaking bilang ng ipinamahaging suplay ng kuryente sa power grid ay dapat kontrolin at pamahalaan ng grid-connected controller.
Kasabay nito, ang distributed power supply ay maaaring konektado sa power grid sa pamamagitan ng grid-side converter.
Bukod pa rito, kinakailangang gumamit ng baterya, super capacitor at iba pang mga aparato upang makamit ang koordinadong kontrol ng distributed power supply.
4). Disenyo ng kontrol sa distribusyon ng kuryente ng istasyon ng pag-charge. Sa pangkalahatan, kapag hindi sapat ang kapasidad ng imbakan ng enerhiya ng user-side, ang sobrang kuryente ay maaaring idagdag sa istasyon ng pag-charge sa pamamagitan ng isang bi-directional converter, at kapag sapat na ang kapasidad ng imbakan ng enerhiya ng user-side, ang paggamit ng mga super-capacitor ay maaaring gamitin upang mag-charge at mag-discharge ng mga kagamitan sa photovoltaic power generation.
5). Ang pagpapanatili at pamamahala ng operasyon ng optical storage at charge integrated charging station. Partikular na kinabibilangan ito ng sumusunod na pitong aspeto: ① Bumuo ng maayos na plano sa trabaho; ② Palakasin ang pagsasanay ng mga kaugnay na tauhan; ③ Regular na inspeksyon at pagpapanatili ng kagamitan; ④ Magtatag at mapabuti ang Sistema ng Pamamahala ng Operasyon ng charging station; ⑤ Regular na mag-organisa at magsagawa ng iba't ibang aktibidad sa pagsasanay; ⑥ Magtatag at mapabuti ang mekanismo ng operasyon at pagpapanatili ng charging station; ⑦ Tugunan ang mga pagkabigo ng kagamitan sa napapanahong paraan, atbp.
Sinusuri ng papel na ito ang teknolohiya at ekonomiya ng mga proyektong photovoltaic power generation at energy storage, at bumubuo ng konklusyon na posible ang pagtatayo ng integrated charging station sa mga rural na lugar.
Ang programa ay may magagandang benepisyong pang-ekonomiya at panlipunan, at nakakatugon sa mga kinakailangan ng pag-unlad ng industriya ng pagbuo ng bagong enerhiya sa ilalim ng target na "Double carbon" sa Tsina. Kasabay ng patuloy na pag-unlad ng bagong teknolohiya sa pagbuo ng enerhiya, ang teknolohiya ng photovoltaic power generation ay mas malawakang gagamitin, at ang teknolohiya sa pag-iimbak ng enerhiya ay mas malawakang gagamitin din.
Samakatuwid, dapat dagdagan ng ating bansa ang pananaliksik sa mga makabagong teknolohiya sa pagbuo ng enerhiya tulad ng bagong teknolohiya sa pag-iimbak ng enerhiya at teknolohiya sa pagbuo ng photovoltaic power upang makapagbigay ng higit na suporta para sa pag-unlad ng industriya ng pagbuo ng kuryente para sa bagong enerhiya.
