OŚWIETLENIE DRÓG I MIEJSC PUBLICZNYCH Integracja infrastruktury oświetleniowej ze stacją szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych Wisła, 12.04.2018 r. Prezentuje: Robert Jędrychowski - Politechnika Lubelska
1 MOTYWACJA DLA PROJEKTU Normy emisji Nowa norma emisji spalin: Euro 5 130 g CO 2 /km Euro 6 95 g CO 2 /km Euro 7 68 g CO 2 /km Emisja dla nowych rozwiązań: hybrydy - 50-70 g CO 2 /km, hybrydy typu plug-in wynosi poniżej 30 g CO 2 /km, samochody elektryczne nie emitują CO 2
1 MOTYWACJA DLA PROJEKTU Strategia Państwa Program Rozwoju Elektromobilności składa się z następujących dokumentów strategicznych: Planu Rozwoju Elektromobilności Energia do przyszłości, Ministerstwo przyjęty Energii przez poprzez Radę wprowadzenie Ministrów 16.03.2017; nowych regulacji prawnych, dedykowanych Krajowych elektromobilności, ram polityki rozwoju prognozuje: infrastruktury paliw W 2020 alternatywnych, r. w 32 wybranych przyjęte aglomeracjach: przez Radę Ministrów 29.03.2017; W segmencie pojazdów napędzanych energią Ustawy o elektromobilności i paliwach elektryczną: alternatywnych; po drogach poruszać się będzie 50 tys. Projekt ustawy powołującej Fundusz pojazdów Niskoemisyjnego Transportu, tj. projekt powstanie 6 tys. punktów o normalnej ustawy o zmianie ustawy o biokomponentach Planowany mocy wzrost ładowania i biopaliwach ciekłych liczby oraz samochodów niektórych innych elektrycznych 400 punktów do 1 miliona o dużej w mocy ciągu 10 ładowania, ustaw (UC 79). Projekt w trakcie procesu lat legislacyjnego.
1 MOTYWACJA DLA PROJEKTU Strategia Państwa Ministerstwo Energii oczekuje następujących rezultatów: w segmencie pojazdów napędzanych energią elektryczną: Ministerstwo Energii poprzez wprowadzenie nowych po drogach regulacji poruszać prawnych, się będzie dedykowanych 50 tys. pojazdów elektromobilności, prognozuje: W powstanie 2020 r. w 632 tys. wybranych punktów aglomeracjach: o normalnej mocy ładowania W segmencie pojazdów napędzanych energią 400 punktów o dużej mocy ładowania elektryczną: po drogach poruszać się będzie 50 tys. pojazdów powstanie 6 tys. punktów o normalnej Planowany mocy wzrost ładowania liczby samochodów elektrycznych 400 punktów do 1 miliona o dużej w mocy ciągu 10 ładowania, lat Obecnie w prawodawstwie Polskim nie ma rozporządzenia określającego wymagania techniczne dla ogólnodostępnych stacji ładowania pojazdów elektrycznych. Konieczność wydania rozporządzenia w tej sprawie została zapisana po raz pierwszy w Ustawie o elektromobilności i paliwach alternatywnych.
2 ROZWÓJ RYNKU Szybkie ładowanie Przestrzenne rozmieszczenie ładowarek typu Fast Charger w Europie Plany budowy ładowarek typu Fast Charger w Europie
2 ROZWÓJ RYNKU Przykład infrastruktury wolnego ładowania Instalacja wolnostojących układów ładowania skutkuje: Wzrostem nakładów związanych z wykupem gruntów, Koniecznością uzyskania zgód i pozwoleń na budowę nowych obiektów, Ograniczeniami związanymi z lokacją obiektu, Szpeceniem krajobrazu,
2 ROZWÓJ RYNKU Standardy złącz szybkiego ładowania cd
3 PROJEKT Zakres projektu ZAKRES PROJEKTU Zintegrowany z infrastrukturą oświetleniową punkt transferu energii pomiędzy siecią OSD a pojazdem elektrycznym wraz z systemem rozliczeń. ŁADOWARKA + OŚWIETLENIE V2G SYSTEM ROZLICZEŃ AMI SYSTEM ZARZĄDZANIA SCADA ŚRODOWISKO OSD Moc wyjściowa prototypu < 50kW Napięcie zasilające 3x400V AC Napięcie wyjściowe 50-500V DC Regulowany współczynnik cosϕ Dwukierunkowy transfer energii V2G Złącza do ładowania AC i DC Inteligentny system oświetlenia LED wskazujący status usługi Budowa nowych funkcjonalności systemu AMI, które pozwolą na: +komunikację licznika AMI z punktem transferu energii +uruchomienie funkcji prepaid dla punktu transferu energii Budowa mechanizmu rozliczenia funkcji prepaid pomiędzy OSD a Spółką Obrotu (Partner Zewnętrzny Projektu) Budowa interfejsu użytkowania aplikacja Budowa nowych funkcjonalności systemu SCADA, które pozwolą na: + monitoring transferu jakości energii w sieci nn + uruchomienie funkcji operatywnego zarządzania punktem transferu dla bezpieczeństwa sieci nn Analiza miejsca usytuowania punktów transferu energii wraz modelem optymalnego usytuowania w przyszłości punktów transferu dla wdrożenia masowego Model rozliczeń usługi ładowania: - cennik usług dodatkowych lub - rozliczenie funkcji prepaid ze Spółką Obrotu
3 PROJEKT Harmonogram prac POCZĄTEK PROJEKTU VI 2017 Realizacja zadania 1 20 miesięcy 5 miesięcy Realizacja zadania 2 Realizacja zadania 3 Decyzja NCBiR w zakresie przyznania dofinasowania dla projektu. Prace związane ze zbudowaniem dwóch układów AC/DC zabudowanych w słupie oświetleniowym Analiza lokalizacji miejsc usytuowania punktów ładowania wraz z wykonaniem infrastruktury przyłączenia wybranych dwóch punktów ładowania 6 miesięcy Opracowanie modelu rozliczeń, we współpracy ze Spółką Obrotu: - Jedna faktura - Różne PPE 6 miesięcy Budowa i wdrożenie rozwiązania ICT na który będą się składać zadania związane z pracami po stronie SCADA i systemu AMI. Realizacja zadania 4 3 miesiące 3 miesiące Testowanie prototypów pod katem trwałości i ergonomia ich użytkowania. II 2020 ZAKOŃCZENIE PROJEKTU 2017 2018 2019 2020 CZAS
3 PROJEKT Architektura rozwiązania Układ dwukierunkowego transferu energii Podmioty współpracujące SN 15 kv 0,4 kv L L nn OSD E Sprzedawca energii Operator ładowarki Operator oświetlenia
3 PROJEKT Architektura rozwiązania Układ dwukierunkowego transferu energii wraz z systemem zdalnego sterowania, monitorowania i rozliczeń energii Sprzedawca energii OSD E Biling system AMI System SCADA in LV SN 15 kv 0,4 kv L L nn LEGENDA: Komunikacja AMI Komunikacja SCADA Proces realizacji umowy sprzedaży Interface użytkownika
Zasilacz 24V Przekształtnik ładowarki Serwis Lampa LED SEE 4 UKŁAD ZASILANIA Architektura rozwiązania Warianty I układu zasilania stacji ładowania pojazdów Zegar astr. SN/nn Linia nn Linia nn ładowarka Licznik Ładowarka zainstalowana zostanie w miejsce już istniejącego słupa oświetleniowego np. parkingu Sieć zasilająca ładowarkę i sieć oświetleniowa są rozdzielone Sieć oświetleniowa nie może być wykorzystana samodzielnie do zasilania stacji ładowania pojazdów Sieci te mogą mieć niezależnych operatorów Oświetlenie pracuje zgodnie z cyklem pracy całej sieci Dodatkowe funkcje oświetlenia uwzględniają potrzeby stacji ładowania.
Zasilacz 24V Przekształtnik ładowarki Serwis Lampa LED SEE 4 Układ zasilania Architektura rozwiązania Warianty II układu zasilania stacji ładowania pojazdów Zegar astr. SN/nn Linia nn Linia nn ładowarka Licznik Ładowarka zainstalowana zostanie w nowym miejscu Sieć zasilająca ładowarkę zasila również oprawę oświetleniową zintegrowaną z ładowarką Oświetlenie traktowane jest jako jeden z obwodów potrzeb własnych stacji ładowania Oświetlenie pracuje zgodnie z cyklem pracy całej sieci, ale sterowane jest poprzez SCADA Dodatkowe funkcje oświetlenia uwzględniają potrzeby stacji ładowania
5 ROZWIĄZANIE KONSTRUKCYJNE Układ zasilania Listwa zasilająca Możliwość przyłączenia okablowania o dużej obciążalności prądowej Możliwość wprowadzenia niezależnego obwodu zasilania oświetlenia Elastyczny układ zasilania obwodów potrzeb własnych Pomiar prądu i napięcia w obwodzie głównym i oraz obwodach potrzeb własnych Możliwość zasilania kolejnych stacji
6 OŚWIETLENIE Wstęp Wymagania stawiane oświetleniu Stacja ładowania powinna być zharmonizowana z istniejąca infrastrukturą oświetleniową Oprawy oświetleniowe stosowane w stacji ładowania będą dopasowane do wymagań technicznych dla oświetlanego obiektu Projekt nie narzuca wyboru konkretnego typu oprawy Typ oprawy oraz moc zależna jest od projektu oświetlenia obiektu np. parkingu Oświetlenie stacji ładowania może pełnić funkcje dodatkowe związane obsługą stacji ładowania
6 OŚWIETLENIE Sterowanie Wymagania stawiane oświetleniu Oprawa zintegrowana ze stacją ładowania realizuje funkcje oświetlenia ogólnego współpracując z siecią oświetleniową Sterowanie załączaniem i wyłączaniem oprawy zależy od wariantu zasilania Załączanie zasilania całej sieci oświetleniowej Załączanie poprzez sterowanie z systemu SCADA Możliwość regulacji strumienia świetlnego oprawy Sterowanie 1 10 V DALI Możliwość regulacji strumienia świetlnego w celu zwiększenia komfortu obsługi stacji ładowania Możliwość regulacji strumienia świetlnego w celu zwiększenia bezpieczeństwa
7 System sterowania Architektura systemu zarządzania infrastrukturą ładowania
8 OŚWIETLENIE Podsumowanie Stacja szybkiego ładowania pojazdów zintegrowana z infrastrukturą oświetleniową jest propozycją wychodzącą naprzeciw planom rozwoju elektromobilności Zasilanie stacji szybkiego ładowania wymaga zbudowania sieci elektroenergetycznej dostosowanej do wymogów technicznych Stacja może współpracować z istniejącą siecią oświetleniową, sieć oświetleniowa nie bierze udziału w procesie ładowania Realizacja projektu pozwoli na zdefiniowanie nowych funkcjonalności technicznych związanych z zarządzaniem stacjami ładowania Projekt pozwoli również na zdefiniowanie wymagań stawianych stacjom ładowania przy współpracy z siecią dystrybucyjną
Integracja infrastruktury oświetleniowej ze stacją szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych Dziękują za uwagę: Robert Jędrychowski - Politechnika Lubelska W prezentacji wykorzystano materiały opracowane przez: D. Zielińskiego, B. Mroczka i R. Jędrychowskiego