Ładowanie bezprzewodowe zmniejsza koszty zużycia energii elektrycznej

Jak wynika z opracowania naukowców Cornell University, drogi ładowania bezprzewodowego wyposażone w systemy magazynowania energii są obiecującymi rozwiązaniami dla pojazdów elektrycznych. Argumenty za wdrażaniem tego tupu „ładowarek” to ich duże zalety w zakresie oszczędności czasu i zmniejszenia presji na istniejącą infrastrukturę energetyczną.

Branża pojazdów elektrycznych (EV) doświadczyła niezwykłej ekspansji i rozwoju technicznego w ciągu ostatniej dekady. Autorzy opracowania szacują, że do 2030 r. pojazdy elektryczne będą stanowiły 48%, 42% i 27% sprzedaży lekkich samochodów dostawczych odpowiednio w Chinach, Europie i Stanach Zjednoczonych.

Integracja dróg z systemem energetycznym

Integracja dróg ładowania bezprzewodowego z istniejącym rynkiem energii elektrycznej i efektywne zarządzanie odpowiednim systemem magazynowania energii mają więc kluczowe znaczenie dla pomyślnego wdrożenia drogowych systemów ładowania bezprzewodowego.

– W przygotowanej analizie opracowaliśmy połączony system transportu i zasilania w celu włączenia bezprzewodowego systemu ładowania drogowego do rynku energii elektrycznej w czasie rzeczywistym. Ponadto proponujemy strategię sterowania opartą na optymalizacji (…), aby eksploatować system magazynowania energii w sposób efektywny kosztowo – powiedział Oliver Gao, dyrektor Cornell Systems Engineering Program.

Badacze z Cornell opracowali strukturę sprzężonego systemu transportowo-zasilającego w obszarze ładowania bezprzewodowego aut z napędem elektrycznym. Ich zdaniem wydajna kontrola systemu magazynowania energii zmniejsza jej pobór odpowiednio o  2,61% oraz 15,34%.

Zmniejszenie kosztów

Naukowcy proponują strategię sterowania opartą na optymalizacji, aby zarządzać systemem magazynowania energii w sposób efektywny kosztowo. Badanie symulacyjne pokazuje, że wydajna kontrola systemu magazynowania energii nie tylko zmniejsza pobór energii całego systemu bezprzewodowego ładowania drogowego ale i jej ceny. Dzięki wdrożeniu systemu możliwe byłoby zmniejszenie cen końcowych za pobór energii o 10,65% i 69,33% dla pierwszego przykładu liczbowego oraz 5,11% i 34,73% dla drugiego przykładu liczbowego.

Główną zasadą byłoby hybrydowe przypisanie ruchu, który oblicza przepływ aut dla określonych przejazdów w sieci drogowej składającej się z pasów ładowania bezprzewodowego i pasów normalnego ruchu. Rozszerzony optymalny przepływ mocy prądu stałego (DCOPF) określa optymalne przepływy energii elektrycznej między źródłami wytwarzania, centrami obciążenia i drogami ładowania bezprzewodowego w danej sieci energetycznej.

System kontrolny ma na celu zminimalizowanie kosztów energii bezprzewodowych dróg ładowania poprzez efektywne zarządzanie wydajnością systemu magazynowania energii.

Źródło: cornell.edu