یکپارچه‌سازی خودروهای برقی در شبکه‌های توزیع: راهکاری برای چالش‌های نفوذ انرژی‌های تجدیدپذیر

مشخصات نویسندگان و چکیده مقاله

این مقاله توسط <a href=”http://orcid.org/usrname#¹” onclick=”window.open(this.href);return false;”>¹ جلال ابراهیم‌اف، <a href=”http://orcid.org/users/۴۷۲۰۰۷#²” onclick=”window.open(this.href);return false;”>² تورال علی‌اف، <a href=”http://orcid.org/۰۰۰۰-۰۰۰۲-۳۱۴۳-۰۱۱۳#³” onclick=”window.open(this.href);return false;”>³ ایلکین مشهور‌اف و <a href=”http://orcid.org/۰۰۰۰-۰۰۰۱-۶۵۵۵-۳۶۳۲#⁴” onclick=”window.open(this.href);return false;”>⁴ نیجات محمدف از دانشگاه دولتی نفت و صنعت آذربایجان (Azerbaijan State Oil and Industry University) تهیه شده است. شناسه‌های ORCID نویسندگان به شرح زیر است: نویسنده سوم دارای کد ۰۰۰۰-۰۰۰۲-۳۱۴۳-۰۱۱۳ و نویسنده چهارم دارای کد ۰۰۰۰-۰۰۰۱-۶۵۵۵-۳۶۳۲ است و هر دو در پایگاه‌های علمی ثبت شده‌اند.

از پیش‌ از همه لازم است بگوییم که در بسیاری از مجلات فنی و مهندسی، درج شناسه ORCID برای دنبال کردن فعالیت‌های پژوهشی دقیق و تمایز_section_شناسایی شایسته نویسندگان ضروری است؛ این امر به میزان شفافیت علمی و قابلیت استناد به مقالات کمک می‌کند.

چکیده (Abstract)

بارگیری گسترده خودروهای برقی (Electric Vehicles) منجر به تغییرات قابل‌توجهی در مقادیر مصرف انرژی لحظه‌ای و در مکانیزم‌های حاکم بر آن می‌شود. این افزایش تقاضا به‌طور ناگهانی و ناگهانی بر شبکه‌ها فشار می‌آورد و نوسان‌های قابل‌توجهی ایجاد می‌کند. راه‌حل مؤثر برای مقابله با این چالش، تغییر به شبکه‌های هوشمند (Smart Grids) است.

در این مقاله به بررسی و تحلیل اقتصادی مسیر انتقال خودرو به شبکه که «خودرو به شبکه» (Vehicle-to-Grid یا V2G) نامیده می‌شود، پرداخته می‌شود. این مسیر به‌عنوان راه‌حلی برای حل مشکلات نوسانی ناشی از ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر در شبکه به کار می‌رود. برای تحقق این هدف، در داستان‌های موجود در ادبیات، یک شبیه‌سازی انجام شد که هم عمر مفید باتری خودرو و هم رفتار راننده را در نظر گرفت.

مطالعات مرتبط با شبکه‌های هوشمند و منابع انرژی تجدیدپذیر نباید تنها به مصرف‌کنندگان خانگی محدود شوند. از منظر رقابتی، مصرف‌کنندگان صنعتی نیز هنگام توسعه و برنامه‌ریزی سیستم‌های خود باید دستگاه‌های سازگار با شبکه هوشمند را انتخاب کنند. تحقیقات کیفیت انرژی و فناوری V2G از حیاتی magnitudی برخوردار هستند.

علاوه بر اهداف مهندسی، باید جنبه اقتصادی خودروهای برقی نیز مورد بررسی قرار گیرد؛ برای مثال بررسی منافع و هزینه‌هایی که می‌توانند از طریق ادغام عمودی (Vertical Integration) ایجاد کنند.

چکیده لهستانی (Streszczenie)

در نسخهٔلسانی چکیده آمده است: گسترش استفاده از خودروهای الکتریکی منجر به تغییرات معنی‌داری در مقادیر مصرف انرژی لحظه‌ای و در مکانیزم‌های حاکم بر آن می‌شود. نیاز به برق به‌ شدت افزایش می‌یابد و نوسانات در شبکه‌ها رخ می‌دهد. تنها راه مقابله، مهاجرت به شبکه‌های هوشمند است. این مقاله روش انتقال از خودرو به شبکه را که برای حل نوسانات ناشی از ورود منابع تجدیدپذیر به شبکه به‌کار می‌رود، به‌صورت تحلیلی و اقتصادی بررسی کرده است.

در این زمینهٔigual با کارهای پیشین، یک شبیه‌سازی انجام شد کهعمر باتری و رفتار راننده را در نظر می‌گیرد. پژوهش‌ها نباید فقط برای مشترکین خانگی مورد پذیرش قرار گیرند؛ مصرف‌کنندگان صنعتی برای حفظ رقابتی باید زیرساخت‌های سازگار با شبکه هوشمند را به‌کار بگیرند. بررسی کیفیت انرژی و V2G از اهمیت بالایی برخوردار است. علاوه بر اهداف فنی، باید جنبه اقتصادی خودروهای برقی — شامل مزایا و هزینه‌های ناشی از ادغام عمودی — نیز مورد توجه قرار گیرد. (عنوان لهستانی: راهکار برای چالش‌های یکپارچه‌سازی منابع تجدیدپذیر: ادغام خودروهای برقی با شبکه‌های توزیع)

کلیدواژه‌ها (Keywords)

انگلیسی: Vehicle-to-Grid، مدیریت انرژی (Energy Management)، خودروهای برقی (Electric Vehicles)، شارژ فتوولتائیک (PV Charging)، انرژی تجدیدپذیر (Renewable Energy)، شبکه توزیع (Distribution Network)، V2G

لهستانی: Vehicle-to-Grid، zarządzanie energią، pojazdy elektryczne، ładowanie PV، energia odnawialna، sieć dystrybucyjna، V2G

۱. مقدمه

جهان امروزی به‌سختی در حال تحول به انرژی‌های تجدیدپذیر می‌نگرد. با اینحال، این منابع انرژی مثبتند彼らは_source‌های_ منفی متعددی بر شبکه‌های برق ایجاد می‌کنند. از سوی دیگر، تقاضای برق در ساعات مختلف شبانه‌روز بسیار نوسانی است؛ مصرف برق در روزهای پررشد بسیار بیشتر از شب و ساعاتی است که تقاضا کمتری دارد. در این شرایط، به‌دلیل وابستگی به آب‌OHA و هوا، نمی‌توان همواره به‌طور یکتا به منابع تجدیدپذیر تکیه کرد؛ بنابراین، این نیروگاه‌ها می‌بایست با سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی یکپارچه شوند.

روش‌های ذخیره‌سازی انرژی متنوعی در دسترس است؛ از بateria‌های ثابت گرفته تا پمپاژ آب در مخازن. اما به دلیل محدودیت‌هایбовی و مالی، نمی‌توانند همیشه در همه مکان‌ها پیاده‌گردانند؛ به همین دلیل خودروهای برقی می‌توانند به‌عنوان ابزار ذخیره‌سازی به کار روند.

تعداد خودروهای برقی در شلوغ‌های شهری به‌طور روزمره در حال افزایشت است. همزمان، تقاضا برای برق به‌طور طبیعی بالا می‌رود؛ هر خودرو برقی برای بارگیری نیاز به برق دارد و این برق باید از منابع پاک تولید شود. به همین دلیل، خودروهای برقی می‌توانند مکمل منابع تجدیدپذیر باشند.

آنها وقتی که باتری‌ها پر هستند و تقاضای شبکه بالاست، می‌توانند برق را به شبکه بدهند؛ و وقتی تقاضا کم است، انرژی در باتری‌ها ذخیره می‌شود و در زمان‌های بعدی دوباره مصرف یا تخفیف می‌شود [۱]. این الگوی تعادل‌بخشی دوطرفه بین عرضه و تقاضا را شکل می‌دهد.

berawning شمار خودروهای برقی فرصت واقعی‌ای برای تثبیت و متعادل‌سازی شبکه (Grid Balancing) ارائه می‌دهد. این فرصت می‌تواند با استفاده از راهکارهای خودرو به شبکه (Vehicle-to-Grid یا V2G) مدیریت شود تا به پایداری سامانه الکتریکی و کنترل اکوسیستم‌های محلی کمک کند.

خودرو به شبکه (V2G) ساماحی است که در آن خودروهای برقی السلطان به پریز (Plug-in EV) متصل می‌شوند و با ارسال مجدد برق به شبکه یا کاهش نرخ شارژ، خدمات مدیریت تقاضا (Demand-side Services) را قابل‌اجرا می‌سازند. مفهوم پایه خودرو به شبکه در شکل ۱ Mizانstagsh’od darāy-e ۱ hamānand.

شکل ۱. مفهوم خودرو به شبکه (Vehicle-to-Grid)

۲. مواد و روش‌ها

انتقال توان از خودرو به شبکه. روش V2G ایده‌ای نوآورانه است که در سال‌های اخیر رشد و توسعه یافته است. این رویکرد شامل مکانیسم‌های کلیدی متعددی می‌شود؛ از جمله پاسخ‌گویی به تقاضای بالای انرژی و متعادل‌سازی هزینه‌های تولید برق.

در بسیاری از کشورها، شمار خودروهای الکتریکی در ناوگان حمل‌ونقل با سرعت چشمگیری رو به افزایش است. این خودروها برای شارژ باتری‌های پرظرفیت خود ناگزیرند به شبکه اصلی متصل شوند. پیامدهای ناشی از اتصال هم‌زمان تعداد زیادی از آن‌ها به شبکه، از سوی پژوهشگران بررسی شده است. نکته جالب اینجاست که این خودروها معمولاً در طول روز بخش بزرگی از زمان را بی‌حرکت سپری می‌کنند؛ همین واقعیت، ایده به‌کارگیری باتری‌هایشان را شکل داد. V2G با استفاده از همین باتری‌ها، انرژی را ذخیره می‌کند و در پی ایجاد یک منبع انرژی توزیع‌شده است. به نظر می‌رسد این شیوه بتواند به شکلی هم‌افزا، چالش‌های قابلیت اطمینان منابع تجدیدپذیر را مرتفع سازد. در واقع، هیبریدهای مبتنی بر V2G می‌توانند نقش مکملی برای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر ایفا کنند [۴].

مدل ریاضی و روش محاسباتی. ظرفیت تولید شبکه از طریق کسر هزینه تولید از مجموع تولید منابع تجدیدپذیر و منابع کمکی به دست می‌آید. مقدار تولید “P” در هر لحظه زمانی “t” به صورت زیر محاسبه می‌شود:

.

در اینجا: PG=تولید شبکه، PW=تولید برق باد، PS=تولید برق خورشیدی، PA=تولید کمکی. پارامتر PC نیز برای نمایش میزان مصرف به کار می‌رود. مدل‌سازی انرژی بادی روش‌های گوناگونی دارد که ذاتی تولیدی متغیر دارد. می‌توان PW را با بهره‌گیری از توزیع احتمال ویبُل به دست آورد.

.

در اینجا: v=سرعت باد، vci=سرعت بادی که توربین به واسطه آن راه‌اندازی می‌شود، vco=سرعت بادی که توربین در آن متوقف می‌گردد، vR=سرعت باد در نقطه قدرت اسمی. سایر پارامترها عبارت‌اند از k: عامل صاف‌سازی و λ: نسبتی که برای مقیاس‌بندی مورد استفاده قرار می‌گیرد. داده‌های اندازه‌گیری‌شده انرژی باد قابلیت آن را دارند که به توزیع احتمال ویبُل نزدیک شوند. برای داده‌های تولید و مصرف انرژی خورشیدی نیز می‌توان از توزیع‌های احتمال متفاوتی استفاده کرد. به جای روش‌های مبتنی بر توزیع، امکان استفاده از مقادیر واقعی اندازه‌گیری‌شده تمام منابع نیز وجود دارد. میزان مشارکت منابع پشتیبان، بسته به نوع منبع انتخاب‌شده تغییر می‌کند. چنانچه از V2G استفاده شود، این ساختار به مثابه یک سیستم مشارکتی تلقی شده و ظرفیت تولید به دو عامل وابسته است: وضعیت SOC باتری خودروهای الکتریکی و احتمال اتصال این خودروها به V2G (POP). عوامل گوناگونی بر مقدار POP اثر می‌گذارند: نخست، اهمیت و دفعات استفاده از خودرو؛ دوم، انگیزه مالکان برای حضور در این سیستم. مکانیسم‌های مبتنی بر مشوق می‌توانند ارزش POP را در یک سیستم مدیریت انرژی ارتقا دهند. مشابه سیستم‌های DSM، اعطای پاداش‌ها میل به مشارکت را تقویت می‌کند. به صورت فرضی، بر خلاف مقدار POP که در بازه [۰-۱] بیان می‌گردد، مقدار SOC به صورت درصد نمایش داده می‌شود (۰: خالی، ۱۰۰: پر).

.

نمودار بلوکی یک روش محاسباتی بر پایه مدل ریاضی در شکل ۲ ارائه شده است.

شکل ۲. مدل پیشنهادی سیستم مدیریت انرژی

در روش محاسباتی، برای تعیین میزان تولید V2G از رویکرد ظرفیت انرژی موجودِ پیش‌بینی‌شده استفاده شد. این روش در گام نخست، احتمال مشارکت را برای همه خودروها یکسان در نظر می‌گیرد. به کارگیری احتمال متفاوت برای تک‌تک خودروها، پیچیدگی محاسبات را به شدت بالا می‌برد. با تکیه بر مجموع احتمال مشارکت، توزیع سهم به توزیع دوجمله‌ای ساده‌سازی می‌شود. سرانجام، ظرفیت انرژی در دسترس از طریق دسته‌بندی خودروها در گروه‌های گوناگون محاسبه می‌گردد. ویژگی‌های SOC خودروهای الکتریکی نیز لحاظ می‌شوند تا ارزیابی دقیق‌تری از روش محاسباتی صورت پذیرد [۵, ۶, ۷, ۸].

پژوهش شبیه‌سازی انتقال خودرو به شبکه. در مطالعه شبیه‌سازی، مقادیر POP و SOC به سبب عدم قطعیتشان به عنوان متغیرهای تصادفی در نظر گرفته شدند. این مقادیر تصادفی به شکلی یکسان میان مالکان خودروهای الکتریکی توزیع یافتند. بر همین اساس، مشارکت خودروها در شبکه V2G شکل می‌گیرد. پژوهش حاضر سه سناریو را واکاوی می‌کند که در آن‌ها منابع تجدیدپذیر در سطوح متفاوت به شبکه یاری می‌رسانند. پروفایل‌های تولید منابع انرژی با استفاده از مقادیر ظرفیت کل در جدول ۱ شکل گرفتند [۹, ۱۰].

جدول ۱. منابع مورد استفاده و مقادیر ظرفیت کل

.

شکل ۳. پروفایل تولید روزانه توربین‌های بادی و پنل‌های فوتوولتائیک

نمودارهای تولید روزانه

شکل ۳، پروفایل‌های تولید روزانه این منابع را نشان می‌دهد. تولید پنل‌های فتوولتائیک (PV) در بعدازظهر به اوج می‌رسد، اما در برخی ساعات روز تقریباً صفر است. انرژی بادی نیز رفتاری مشابه دارد و تولید آن ناپیوسته است. شبکه نمی‌تواند تنها با اتکا به این دو منبع، تأمین برق قابل اعتمادی داشته باشد.

تولید کل برق شبکه

شکل ۴ تولید کل برق شبکه را در طول روز نشان می‌دهد.

شکل ۴. نمونه‌ای از پروفایل تولید کل روزانه شبکه

احتمال مشارکت EA در V2G

در بسیاری از مطالعات علمی، احتمال مشارکت خودروهای الکتریکی (EA) در سیستم V2G (خودرو به شبکه) به‌صورت یک مقدار واحد تعریف می‌شود. اما این فرض واقعیت را به‌درستی منعکس نمی‌کند؛ بنابراین، به هر EA فرصتی جداگانه برای مشارکت داده شده است. احتمال مشارکت در V2G بر اساس فواصل تعیین‌شده در جدول ۲ و نوع سناریو مشخص می‌شود.

مقادیر احتمالی مشارکت EA و V2G

تعیین تولید انرژی تجدیدپذیر

پارامترهای جدول ۳ برای تعیین تولید انرژی تجدیدپذیر در سناریوهای مختلف به کار می‌روند.

کاهش میزان تولید برای سناریوهای مختلف

استفاده از مقادیر کم منابع انرژی تجدیدپذیر

در این سناریو، منابع انرژی تجدیدپذیر احتمالاً محدودتر هستند. دلیل این محدودیت می‌تواند شرایط فصلی یا کاهش موقت تولید باشد. در نتیجه، در چنین شرایطی نیازی حداکثری و پایدار به تأمین V2G وجود دارد. احتمال مشارکت EA در V2G نیز برای این منظور بالا در نظر گرفته شده است. شکل ۵ تأثیر V2G بر شبکه را در این سناریو نشان می‌دهد. با استفاده از V2G، پروفایل تولید متعادل‌تری به دست می‌آید.

استفاده از مقادیر زیاد منابع انرژی تجدیدپذیر

در این سناریو، فرض بر این است که تولید انرژی تجدیدپذیر نسبت به سناریوی قبلی بیشتر است. بر اساس جدول ۲، صاحبان EA در این حالت انگیزه متوسطی برای مشارکت در V2G دارند. با بررسی شکل ۶ مشاهده می‌شود که V2G می‌تواند پروفایل تولید شبکه را مشابه سناریوی قبل متعادل کند.

استفاده از مقادیر بسیار زیاد منابع انرژی تجدیدپذیر

در سناریوی سوم، فرض بر این است که سهم انرژی تجدیدپذیر در شبکه بسیار زیاد است. در این وضعیت، تمایل به مشارکت در V2G پایین نگه داشته می‌شود تا از تولید بیش از حد جلوگیری شود و فرصت‌های مشارکت بر اساس آن شناسایی می‌شوند. همان‌طور که در شکل ۷ دیده می‌شود، حضور اندک V2G تولید را افزایش می‌دهد. با توجه به غلبه منابع تجدیدپذیر، شبکه پروفایل تولید موجی دارد و سهم کوچک V2G بسیار شبیه حالت عدم حضور آن در سیستم است [۱۱, ۱۲].

تحلیل اقتصادی و ارزیابی

تولید برق از سوخت‌های فسیلی به‌طور کلی آسیب‌های زیست‌محیطی جدی به همراه دارد. با این حال، از منظر اقتصاد عمومی، هزینه‌های تولید برای بسیاری از کشورها اهمیت زیادی دارد. در مقایسه بین V2G و راه‌حل‌های مبتنی بر سوخت فسیلی، هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه و نگهداری در نظر گرفته نمی‌شود. زیرا در نظر گرفتن این هزینه‌ها، V2G را در موقعیت ناعادلانه‌ای قرار می‌دهد. در عمل، خودروهای الکتریکی که بخش عمده سرمایه‌گذاری اولیه V2G را تشکیل می‌دهند، توسط صاحبانشان خریداری شده و هزینه‌های نگهداری آنها نیز توسط خود آنان پرداخت می‌شود. جدول ۴ هزینه‌های هر دو روش تولید را مقایسه می‌کند [۱۳].

هزینه‌ها و محدودیت‌های V2G

مهم‌ترین حوزه هزینه در V2G به باتری مربوط می‌شود. عملکرد این سیستم‌ها تحت تأثیر فناوری باتری، سلامت آن و وضعیت شارژ (SOC) قرار دارد. برای جلوگیری از مشکلات احتمالی ولتاژ، مقدار SOC در خودروهای مشارکت‌کننده در V2G باید بیش از ۲۰ درصد باشد. مشکل اصلی خودروهای الکتریکی امروزی این است که مسافت قابل رانندگی آنها زیاد نیست. هیچ صاحب خودروی الکتریکی مایل نیست که خودرویش با SOC پایین در سیستم V2G نگه داشته شود و سفر خود را با چنین وضعیتی آغاز کند. بنابراین، در یک سیستم V2G ضروری است که SOC هرگز به زیر ۵۰ درصد کاهش نیابد. اما این محدودیت می‌تواند سهم V2G در سیستم را کاهش دهد. جدول ۵ خلاصه‌ای از نحوه تفسیر مقادیر SOC برای یک سیستم V2G ارائه می‌دهد [۱۴].

مقایسه هزینه تولید سوخت فسیلی با V2G

معنی مقادیر SOC برای V2G

عمر باتری و مدیریت هوشمند در سیستم V2G

باتری‌های خودروهای برقی (EA) امروزه از لایه‌های الکتروشیمیایی تشکیل شده‌اند. این باتری‌ها در اثر فرسودگی، گرمای بیش از حد و فرایندهای شارژ و تخلیه با مشکلات گوناگونی روبرو می‌شوند. تکرار این فرایندها روند فرسودگی را تسریع می‌کند. با این حال، حتی در نبود سیستم V2G نیز باتری خودرو به مرور فرسوده و غیرقابل استفاده می‌شود. بنابراین، باید صرفاً اثرات اضافی V2G بر عمر باتری ارزیابی شود. افزون بر این، پژوهش‌ها نشان داده‌اند که انجام شارژ و تخلیه در محدوده‌های متوسط و پایین‌تر SOC (وضعیت شارژ) به افزایش عمر باتری کمک می‌کند. از این رو، یک سیستم مدیریت توان هوشمند باید خودروهای شرکت‌کننده در V2G را با در نظر گرفتن مقادیر SOC هدایت کند.

تحلیل اقتصادی و یکپارچه‌سازی V2G

این بخش به تحلیل اقتصادی سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر هیبریدی همراه با V2G می‌پردازد و یکپارچه‌سازی V2G را بررسی می‌کند. V2G یک راهکار زیست‌محور است که وعده می‌دهد از مزایای یک سیستم انرژی تجدیدپذیر هیبریدی حداکثر بهره را ببرد. منابع انرژی تجدیدپذیر مانند باد و خورشید، به دلیل شرایط محیطی قادر به تولید پیوسته نیستند. V2G می‌تواند برای غلبه بر این ناپایداری در تولید به کار گرفته شود. با این حال، باتری‌های خودروهای برقی در سیستم V2G ناگزیر فرآیندهای شارژ و تخلیه‌ای را تجربه می‌کنند که اغلب عمر آن‌ها را کاهش می‌دهد. با وجود هزینه اضافی‌ای که باتری‌ها تحمیل می‌کنند، سیستم V2G هم از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه‌تر از جایگزین‌های سوخت فسیلی است و هم آسیب کمتری به محیط زیست می‌زند. عامل مهم دیگر، میزان مشارکت صاحبان خودرو است که بر موفقیت سیستم V2G تأثیر می‌گذارد. در صورت پایین بودن انگیزه، می‌توان با به‌کارگیری مکانیزم‌های تشویقی، مشارکت را افزایش داد [15].

۳. نتیجه‌گیری

مطالعه حاضر برای سه سناریو انجام شده است که در آنها منابع انرژی تجدیدپذیر با درجات مختلف در شبکه مشارکت دارند. پروفایل‌های تولید منابع انرژی بر اساس مقادیر کل ظرفیتی که توسط نویسندگان ارائه شده، ایجاد شده‌اند. در مثال کاربردی، فرض شده است که تنها از منابع انرژی بادی و خورشیدی استفاده می‌شود. نتایج بر اساس سه وضعیت متفاوت که در متن مقاله به آنها اشاره شده، به دست آمده است:

1. سناریوی مقادیر کم انرژی تجدیدپذیر: به دلیل محدودیت ناشی از شرایط فصلی یا کاهش موقت در تولید، نیاز حداکثری و پایدار به تأمین انرژی از V2G وجود دارد. احتمال مشارکت خودروهای برقی در V2G نیز برای این منظور بالا در نظر گرفته شده است. با استفاده از V2G، پروفایل تولید متعادل‌تری به دست آمد.
2. سناریوی انرژی تجدیدپذیر کافی: در این سناریو، تولید در مقایسه با سناریوی قبلی بالاتر فرض شده است. صاحبان خودروهای برقی انگیزه متوسطی برای مشارکت در V2G دارند. تحلیل شبیه‌سازی نشان داد که V2G می‌تواند مانند سناریوی قبلی، پروفایل تولید شبکه را متعادل کند.
3. سناریوی سوم — مشارکت بسیار بالا انرژی تجدیدپذیر: مشارکت انرژی از منابع تجدیدپذیر در شبکه بسیار بالا فرض شده است. در چنین وضعیتی، تمایل به مشارکت در V2G برای جلوگیری از تولید بیش از حد، پایین در نظر گرفته شده و فرصت‌های مشارکت نیز به همین نسبت تعیین شده‌اند. به دلیل غلبه منابع تجدیدپذیر، شبکه دارای پروفایل تولید نوسانی (موج‌دار) است. مشارکت اندک V2G در این وضعیت، شباهت زیادی به نبود V2G در سیستم دارد.

منابع

1. A. Panday and H. O. Bansal, “Green Transportation: Need, Technology and Challenges”, Int. J. Global Energy Issues, Inderscience publishers, Vol. 37, No. 5/6, pp. 304-318
2. A. Briones, J. Francfort, P. Heitmann, M. Shey, S. Shey and J. Smart, “Vehicle-to-grid (V2G) power flow regulations and building codes review by the AVTA”, INL/EXT-12-26853, September 2012
3. R. Sioshansi and P. Denholm, “The value of plug-in hybrid electric vehicles as grid resources”, Energy Journal, vol. 31, no.3, paper no. 01/2010
4. A. B. Rolufs, “Kansas City Plug-In Electric Vehicle Demonstration Project”, Missouri Transportation Institute, Missouri university of science and engineering
5. T. Morgan, “Smart grids and electric vehicles: Made for each other?”, Summit Int. Transport Forum, on Seamless Transport: Making Connections, Leipzig, Germany, discussion paper no. 2012-02, OECD 2-4 may 2012
6. S. Morash, “Vehicle to grid: plugging in the electric vehicle”, Senior Capstone Projects, paper 200
7. W. Kempton and V. Udo, Ken Huber, K. Komara, S. Letendre, S. Baker, D. Brunner and N. Pearre, “A test of vehicle-to-grid (V2G) for energy storage and frequency regulation in the PJM system”, nov. 2008
8. S. Han, S. Han, K. Sezaki, Development of an optimal vehicle-to-grid aggregator for frequency regulation, IEEE Trans. Smart Grid 1 (1) 65-72, 2010
9. C. Quinn, D. Zimmerle, T.H. Bradley, The effect of communication architecture on the availability, reliability, and economics of plug-in hybrid electric vehicle-to-grid ancillary services, Journal of Power Sources 195 (5) 1500-1509, 2010
10. M.A. Fasugba, P.T. Krein, Cost benefits and vehicle-to-grid regulation services of unidirectional charging of electric vehicles, in: Proc. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE 2011), Phoenix, USA, Sept. 17-22, pp. 827-834, 2011
11. A. Papavasiliou, S.S. Oren, Supplying renewable energy to deferrable loads: Algorithms and economic analysis, in: Proc. IEEE Power and Energy Society General Meeting, Minneapolis, USA, pp. 1-8 July 25-29, 2010
12. A. Millner, “Modeling lithium ion battery degradation in electric vehicles,” 2010 IEEE Conf. Innov. Technol. an Effic. Reliab. Electr. Supply, CITRES 2010, pp. 349–356, 2010
13. M. Yilmaz and P. T. Krein, “Review of Battery Charger Topologies, Charging Power Levels, and Infrastructure for Plug-In Electric and Hybrid Vehicles,” vol. 28, no. 5, pp. 2151–2169, 2013</
    

    مهندس برق (Electrical Engineer)

    مشاهده پست‌های بیشتر

    پرسش‌های متداول

    فناوری خودرو به شبکه (V2G) چیست؟

    V2G سیستمی است که به خودروهای برقی اجازه می‌دهد علاوه بر دریافت برق برای شارژ، انرژی ذخیره‌شده در باتری خود را به شبکه توزیع بازگردانند یا نرخ شارژ خود را برای کمک به مدیریت تقاضا تنظیم کنند.

    چرا یکپارچه‌سازی خودروهای برقی برای انرژی تجدیدپذیر ضروری است؟

    منابع تجدیدپذیر مانند باد و خورشید نوسانی هستند و ذخیره‌سازی ثابت همه‌جا ممکن نیست؛ خودروهای برقی با باتری‌های خود می‌توانند به‌عنوان ذخیره‌ساز سیار، نوسانات شبکه را مهار کنند.

    رفتار راننده چگونه بر شبیه‌سازی V2G اثر می‌گذارد؟

    زمان‌بندی شارژ، میزان روزانه رانندگی و الگوی استفاده از خودرو مستقیماً روی در دسترس بودن باتری برای کمک به شبکه اثر دارد؛ پژوهش حاضر برخلاف مطالعات پیشین این متغیر را لحاظ کرده است.

    منبع: powerquality.blog