Ново проучване установява, че електрическите превозни средства (EV) и системите за битова гореща вода (бойлери) могат значително да укрепят електроенергийната мрежа на Австралия.
Проучването, проведено от Австралийския национален университет (ANU), показва, че чрез по-интелигентно използване на тези технологии градове като Канбера могат да преминат от ролята на големи потребители на енергия в ролята на гигантски батерии.
Според екипа на ANU жителите могат колективно да съхраняват и преразпределят енергията, като разпределят времето за зареждане и отопление, което ще облекчи натоварването по време на пиковите периоди на потребление.
Изследователите изчисляват, че в един напълно електрифициран град всеки човек би могъл да управлява енергия, равна на няколко домашни батерии, превръщайки градската инфраструктура в гъвкав инструмент за стабилност на електропреносната мрежа.
В изявление на екипа се подчертава, че „прехвърляйки само половината от това натоварване към часове извън пиковите, увеличението на пиковото търсене би могло да бъде намалено наполовина. Това не само помага за намаляване на натоварването на инфраструктурата, но и позволява по-добро използване на слънчевата енергия от покривите чрез съхранение на енергия за задоволяване на вечерното пиково търсене“.
Чиста електроенергийна мрежа
Транспортът и отоплението създават голяма част от емисиите на парникови газове в света – над 12 милиарда тона през 2019 г. Преминаването към електроенергия от чисти енергийни източници е един от най-добрите начини за намаляване на тези емисии.
Електромобилите и термопомпите се разпространяват бързо – през 2024 г. са продадени над 17 милиона електромобила, а капацитетът на термопомпите достига 1000 GW до 2021 г. Тези системи предлагат и нови начини за съхранение на енергия на местно ниво, като се използват автомобилните батерии и резервоарите за топла вода. Това се нарича разпределено съхранение на енергия (DES).
DES помага на електроенергийната мрежа, като прехвърля потреблението на енергия към по-малко натоварени периоди и използва по-ефективно слънчевата и вятърната енергия, според статия в The Conversation.
Въпреки че съществуват много малки проучвания, моделирането на DES в мащаба на целия град все още е рядкост. Изследователите твърдят, че тези мащабни модели са от ключово значение за планирането на бъдещите енергийни системи, намаляването на разходите и превръщането на градовете в по-чисти и по-надеждни, докато се придвижват към пълна електрификация.
Новото проучване се фокусира върху подобряването на начина, по който измерваме и разбираме DES в градовете, като използва за пример Австралийската столична територия (ACT).
ACT вече работи с 100% възобновяема електроенергия и има за цел да достигне нулеви нетни емисии до 2045 г., като премине към електрически транспорт и отопление.
С един от най-високите проценти на слънчеви панели на покриви в света – 455 MW инсталирани до март 2025 г. – регионът е идеален за проучване на начина, по който се съхранява и използва енергията.
Проучването използва подробни картографски инструменти, за да проследява потреблението на енергия час по час и квартал по квартал.
Основните цели са да се види как DES може да премести използването на енергия в часове извън пиковите, да се разбере къде се намира DES и да се проучи как електрическите превозни средства и отоплителните системи могат да помогнат за управлението на търсенето и да се избегне претоварването на електропреносната мрежа, тъй като все повече райони преминават към възобновяема енергия.
Балансиране с батерии
Проучването разкрива значителния потенциал на разпределеното съхранение на енергия в напълно електрифицирани градове. Всеки жител би могъл ефективно да има достъп до около 46 киловатчаса (kWh) съхранена енергия, което е приблизително равно на притежаването на три до четири домашни батерии.
Според изследователите, просто като променят времето за зареждане на електромобилите и загряването на топлата вода, хората могат да преместят около 5 kWh електроенергия в периоди извън пиковите часове.
Тази преместваема енергия съставлява почти една трета от дневното потребление на електроенергия на човек, което предлага значителна възможност за подкрепа на електропреносната мрежа по време на часовете с високо потребление.
Електромобилите, които остават паркирани през по-голямата част от времето, могат да играят решаваща роля в тази система, ако зареждането се управлява разумно.
Без подходяща координация обаче, увеличеното електрическо натоварване от превозните средства и отоплителните системи може да доведе до увеличение на пиковото потребление на електроенергия с повече от 30 %, което ще наложи скъпи модернизации на електроенергийната мрежа.
Изследователите подчертават, че стратегическото прехвърляне на натоварването може да намали наполовина увеличението на пиковото търсене, като облекчи натиска върху инфраструктурата и подобри използването на слънчевата енергия от покривите, особено вечер.
Проучването също така посочва градските „горещи точки за съхранение“ – райони с гъста заетост и висока гъвкавост на търсенето.
Подробностите от проучването на екипа бяха публикувани в списанието „Renewable Energy“.
Източник: InterestingEngineering
