Інтеграція інфраструктури зарядки електромобілів з відновлювальними джерелами енергії
Автор: Васильєв Олександр Дмитрович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Енергетична безпека
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У першому розділі моєї магістерської роботи висвітлюється історія електромобілей, а також актуальність та значення інтеграції інфраструктури зарядки електромобілів з відновлюваними джерелами енергії. Основні цілі цієї роботи включають технічний аналіз існуючої інфраструктури, дослідження відновлюваних джерел енергії, оцінку екологічного впливу інтеграції, аналіз соціальних аспектів, а також розробку інтегрованих моделей зарядних станцій. Дослідження також підкреслює важливість інтеграції для зменшення вуглецевого впливу, підвищення енергетичної ефективності, забезпечення енергетичної безпеки та незалежності, стимулювання економічного зростання, покращення якості повітря, підтримки сталого розвитку, а також для популяризації електромобільності [1], [2], [3]. Об’єкт дослідження – зарядні станції, їх ефективність, та сумісність з відновлюваними джерелами енергії. Предмет дослідження – параметри зарядних станцій та їх потенціал при використання різних видів відновлюваних джерел енергії, таких як сонячна, вітрова, у контексті зарядних систем для електромобілів. Мета дослідження – оцінка поточного стану інфраструктури, визначення можливостей та викликів такої інтеграції, а також розробка стратегічних рекомендацій для її ефективного впровадження. У другому розділі проведено аналіз різноманітних стандартів та технологій зарядки електромобілів, з особливим фокусом на систему CCS, яка інтегрує швидку зарядку та звичайну зарядку, що робить її важливим компонентом у сучасній інфраструктурі зарядки електромобілів, особливо в Європі, де вона є стандартом для багатьох нових електромобілів; обговорюється важливість використання зарядних кабелів з рідинним охолодженням обумовлена необхідністю забезпечення безпеки та ефективності при високих амперажах; аналізуються також різні типи роз’ємів для електромобілів, їх специфікації, включаючи максимальні вихідні струми та потужності, а також рівні зарядки, які використовуються в різних країнах; аналізується потенціал інтеграції відновлюваних джерел енергії з інфраструктурою зарядки, що відкриває нові можливості для зниження викидів CO2 та сприяє переходу до більш екологічно сталої транспортної системи [4], [5], [6]. У третьому розділі представлено комплексний аналіз технологій зарядки електромобілів, зосереджуючись на оптимальних параметрах та майбутніх тенденціях. Дослідження охоплює як існуючі, так і запропоновані технології заряджання, з акцентом на конструкції перетворювачів, різних рівнях потужності, спрямуванні потоку енергії та методологіях управління зарядом. Особлива увага приділяється ефективному та швидкому підходу до заряджання літій-іонних акумуляторів, що сприяє подовженню їхнього терміну служби та високій ефективності заряджання [7]. У четвертому розділі розглядаються стратегії інтегрування інфраструктури зарядних пристроїв для електромобілів з відновлюваними джерелами енергії; аналіз їх розміщення та поєднання з новітніми досягненнями у технологіях та управлінні батареями для підвищення пробігу електромобілів і скорочення часу зарядки. Було також розглянуто концепцію Vehicle-to-Grid, яка передбачає використання акумулятора електромобіля для забезпечення мережі електроенергією під час пікових навантажень, що збільшує надійність системи. Окрім цього, було запропоновано рішення для мікромереж, а саме, представлено мережевий інвертор для фотоелектричних систем, така інтеграція інвертора в інфраструктуру зарядки електромобілів може сприяти використанню сонячної енергії для зарядки електромобілів, тим самим підвищуючи стабільність мікромережі [8], [9]. Ключові слова: електромобільність, відновлювані джерела енергії, інфраструктура зарядки, інтеграція систем, технологічні інновації, зарядні станції, батарея акумуляторів, зменшення шкідливих викидів. Перелік викорстаних літературних джерел 1. History of Electric Cars [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://avt.inl.gov/sites/default/files/pdf/fsev/HistoryOfElectricCars.pdf 2. Infrastructure development and European integration [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://mtu.gov.ua/en/content/rozvitok-infrastrukturi-ta-evrointegraciya.html 3. Defining infrastructure integration: Abstract aspirations and institutional variations [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://www.researchgate.net/publication/318757387_Defining_infrastructure_integration_Abstract_aspirations_and_institutional_variations 4. EV charging connector types [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://www.power-sonic.com/blog/ev-charging-connector-types/ 5. Chellaswamy, C.; Ramesh, R. Future Renewable Energy Option for Recharging Full Electric Vehicles // Renew. Sustain. Energy Rev. – 2017. – Vol. 76. – Pp. 824–838. 6. Mwasilu, F.; Justo, J.-J.; Kim, E.-K. et al. Electric Vehicles and Smart Grid Interaction: A Review on Vehicle to Grid and Renewable Energy Sources Integration // Renew. Sustain. Energy Rev. – 2014. – Vol. 34. – Pp. 501-516. 7. Electric Vehicles Charging Technology Review and Optimal Size Estimation [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://link.springer.com/article/10.1007/s42835-020-00547-x 8. The impact of electric vehicles on the outlook of future energy system [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://www.researchgate.net/publication/323348464_The_impact_of_electric_vehicles_on_the_outlook_of_future_energy_system 9. Grid-Connected Inverter for a PV-Powered Electric Vehicle Charging Station to Enhance the Stability of a Microgrid [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://www.mdpi.com/2071-1050/13/24/14022