Villamos autók töltésének várható hatása a kisfeszültségű elosztóhálózaton, különösképpen az elosztói engedélyes leszabályozási tartalék-piaci szerepvállalásakor
A közlekedést ma a belsőégésű motorok dominanciája jellemzi. Ez a hegemónia azonban megtörni látszik, mert az egyre fogyó olajkészletek következtében mindinkább felmerül az igény másfajta hajtások és üzemanyagok alkalmazására. Ilyen régi-új „üzemanyag” lehet a villamos energia. A nagy múltra visszatekintő, de aztán évtizedekig mellőzött technológia ma újra előtérbe került, s a villamos autózás – vagy másik nevén e-mobility – komoly esélyesnek látszik arra, hogy a jövő közlekedésének meghatározó módjává váljék.
A villamos autók várható elterjedése miatt természetesen az autók töltését kiszolgáló infrastruktúráról is gondoskodni kell. Ez a töltő-infrastruktúra pedig alapvetően a már meglévő, áramszolgáltatói tulajdonú, kisfeszültségű elosztóhálózatból fogja vételezni az energiát. A hálózatra jelenleg csatlakozó fogyasztók viselkedése, az energiafogyasztás idő-, és hely szerinti eloszlása a szolgáltatók számára jól ismert; erről évtizedek óta gyűjtött adatokkal rendelkeznek. Ezt a terhelést a jövőben jelentősen módosíthatja a villamos autók töltése miatt fellépő többlet igény. Az áramszolgáltatók számára ezért fontos információt jelent annak ismerete, hogy az újfajta terhelés milyen mértékben terheli majd az elosztóhálózati infrastruktúrát. Túlterheli-e a megnövekedett fogyasztás az elosztóhálózati transzformátorokat, okoz-e a megengedettnél nagyobb mértékű feszültségesést a fogyasztóknál? [1] Ezek a kérdések megválaszolhatók a hálózat és a villamos autók töltését biztosító rendszerek számítógépi szimulációjával. A TDK dolgozat célja ennek a szimulációs technikának a bemutatása és a felhasználásával nyert eredmények bemutatása.
Ugyanakkor a villamos autózás elterjedése a hálózat üzemeltetői és a fogyasztók számára további lehetőséget is tartogatnak. Ha nagy számú villamos autó csatlakozik egyidejűleg a hálózatra, akkor ezek összesített akkumulátor-kapacitását elosztott energiatárolónak is tekinthetjük és így rendszerszabályozási, vagy menetrend-kiegyenlítési célokra is felhasználhatjuk, amennyiben az autók töltési rendszere és fedélzeti energiamanagement-rendszere ezt a funkciót támogatja. Egy reálisan megvalósítható koncepció lehet a villamos autók feltöltését éjszaka (völgyidőszakban) megvalósítani, ami a rendszerirányító felé leszabályozási tartalék biztosítását teszi lehetővé. [2]
A TDK dolgozatban a villamos autók általános bemutatása után egy konkrét budapesti lakókörzet modellezésén keresztül mutatom be a DIgSILENT Power Factory szimulációs program felhasználását. A modell 30-féle háztartási fogyasztói profilt tartalmaz, valamint időben eltolt villamos autó töltési karakterisztikákat. A szimulációs vizsgálatok alapeseteként a villamos autók jelenléte nélküli terhelés szimulációját tekintettem, majd bemutatom az időbeli késleltetés nélküli, nem szabályozott („dumb”) töltési mód hatását az elosztóhálózatra, az autók felcsatlakozása időbeli eloszlásának figyelembe vételével. A leszabályozási tartalék-igények vizsgálatához szükséges adatokat a MAVIR Zrt nyilvános adatpublikációiból nyertem és kiterjedt statisztikai elemzés után választottam ki azokat az időszakokat amelyek a legalkalmasabbak az időben eltolt töltés modellezésére.
szerző
-
Farkas Csaba
villamosmérnöki
nappali
konzulensek
-
-
Orlay Imre
, ÉMÁSZ Hálózati Kft. (külső)
