Przyszłość elektromobilności: optymalna integracja OZE poprzez zastosowanie urządzeń ICT w pojazdach elektrycznych

Przyszłość elektromobilności: optymalna integracja OZE poprzez zastosowanie urządzeń ICT w pojazdach elektrycznych

Kontekst siedem regionów modelowych w Niemczech skierowanych na ICT GridSurfer Międzymiastowa integracja pojazdów elektrycznych w systemie elektroenergetycznym, w tym koncepcja stacji wymiany baterii Harz.EE-mobility E-mobilność na obszarach wiejskich z dużym udziałem OZE E-mobility Integracja elektromobilności w przyszłym systemie elektroenergetycznym oparta na ICT (ogólnokrajowa, wspólna infrastruktura ICT) Smart Wheels Intermodalna koncepcja e-mobilności na obszarach miejskich (miejski dostawca energii) Future Fleet Pojazdy elektryczne jako część floty pojazdów użytkowych MeRegioMobil Podłączone pojazdy elektryczne jako magazyn energii w systemie elektroenergetycznym ee-tour Allgäu pojazdy elektryczne i turystyka w Allgäu (południowe Niemcy) 2

Motywacja Scenariusz min., EV: - 2,5% w 2020-15% w 2030 pojazdów w Niemczech Źródło: Carolin Reichert: Elektromobilität Chancen, Herausforderungen und Beitrag RWE. In: Erster Deutscher Elektromobil-Kongress. Bonn, 16.-17. 06 2009 EV jako dostawca usług systemowych (generacja, odbiór, magazynowanie) w przyszłości Wpływ na jakość energii 3

Cel projektu Rozwój i testowanie kluczowych technologii opartych na ICT, koniecznych do efektywnej integracji pojazdów elekrtycznych (EV) w sieci z dużym udziałem generacji odnawialnej Skierowane na e-mobilność Ładowanie głównie z OZE Opłacalność Możliwość stabilizacji pracy sieci Bezpieczeństwo zasilania Nieograniczona mobilność i ograniczona emisja CO2 Ochrona środowiska Infrastruktura logistyczna Infrastruktura ICT System elektroenergetyczy 4

Cel projektu W projekcie mobilności 25 pojazdów elektrycznych (9 typów) 15 stacji ładowania (7 typów) Złożoność infrastruktury ładowania Zgodność EV ze stacją ładującą (CS) (standardy, procesy ICT... ) Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) Moc czynna i bierna (P,Q) Zabezpieczenia (zabezp. nadprądowe, RCCB) Pomiary Ładowanie, rozładowywanie EV Harmoniczne (emisja wyższych harm. prądu) Prąd ochronnego przewodu uziemiającego (PE) 5

Poziomy systemu e-mobilności poziom 1 Infrastruktura logistyczna 26 15 56 131 159 71 112 4 49 116 51 129 179 100 10 123 140 139 117 130 158 103 165 144 1 63 135 41 58 143 128 152 38 138 98 141 134 5 110 30 46 Przygotowanie odpowiedniej infrastruktury ładowania 132 System informowania kierowcy Optymalna lokalizacja publicznych i częściowo publicznych stacji ładowania Możliwość ładowania w domu Beispiel: Mobilitätsanalyse von 50 Fahrzeugen in einer Modellregion 115 14 136 79 Nachfragepunkte nach dynamischer Analyse Standzeiten > 2h 23 16 61 22 33 86 55 170 104 102 154 155 171 157 18 166 39 54 81 44 60 119 72 64 83 69 92 43 11 84 90 80 59 151 50 32 148 174 82 12 176 124 162 78 173 29 168 8 101 3 125 169 2 77 68 9 62 127 73 180 122 7 20 156 99 95 149 142 70 121 74 21 25 177 106 105 111 145 118 36 85 91 172 150 57 108 27 147 94 19 161 107178 164 126 109 6 114 47 163 175 52 40 28 45 89 34 133 66 146 31 96 76 113 137 53 88 37 65 97 153 35 17 167 67 13 120 75 48 87 93 24 42 Możliwe lokalizacje 20 35 2 3 14 1 60 20 4 19 17 6 10 29 11 5 24 12 11 10 9 13 7 8 16 15 8 35 56 37 48 14 52 Potencjalne zapotrzebowanie na ładowanie 14 Legende Potentieller Standort 18 40 17 48 36 35 34 60 17 22 49 10 33 28 38 21 12 65 50 81 48 28 20 25 10 55 32 39 24 29 25 32 40 25 47 43 54 51 26 40 44 65 41 27 130 42 67 50 45 90 31 120 80 53 65 30 46 23 73 70 65 66 6

Poziomy systemu e-mobilności poziom 2 Infrastruktura komunikacyjna i informacyjna Mobilny i stacjonarny system informowania kierowcy UMTS Bluetooth Web Services CIM Data base IEC 61850 PLC/WLAN Pojazd elektryczny Centrum sterowania E-mobilności Stacja ładowania 7

Poziomy systemu e-mobilności poziom 3 System elektroenergetyczny Zwiększone bezpieczeństwo zasilania Maksymalizacja wykorzystania OZE Optymalna praca sieci przez prognozowanie zapotrzebowania mobilności Prognozowanie mobilności Testy terenowe Symulacja E-mobilności 8

Geschwindigkeit [km/h] / Leistung [kw] Kompletny system Zarządzanie obszarem mobilności Logistyka System elektroen System informowania kierowcy 140 Der neue europäische Fahrzyklus 120 Geschwindigkeit Leistung UN/ECE II 100 80 UN/ECE I 60 40 20 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Zeit [s] Modele biznesowe Prognoza 9

Geschwindigkeit [km/h] / Leistung [kw] 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Architektura i implementacja kompletnego systemu Mobilny system informowania kierowcy Centrum zarządzania E-mobilnością Bluetooth Web Services UMTS UMTS CAN CIM data base Analiza biznesowa LAN/ WLAN/CAN CAN 140 120 Geschwindigkeit Leistung Der neue europäische Fahrzyklus UN/ECE II IEC 61850 /IEC 61970 Komponenty ICT wewnątrz e-samochodu 100 80 UN/ECE I 60 40 20 0 Zeit [s] Prognoza Stacja ładowania 10

Implementacja ustandaryzowane i zmodernizowane interfejsy Mobliny system informowania kierowcy/ urządzenie końcowe Model danych: IEC 61970 + aktualizacje Centrum zarządzania mobil. komunikacja: IEC 61850 Stacja ładowania komunikacja: IEC 61850 komunikacja: zdefiniowane CAN-ID Jednostka telematyczna Pojazd elektryczny Jednostka komunikacyjna Zarządzanie baterią 11

Wyniki składniki sprzętowe Stacje ładowania Pojazdy testowe Komponenty ICT wewn. samochodu ComBox Telematics box E-Box/CAN-Emulator 12

Wyniki instalacje ICT Koncepcja rozmieszczenia CS Portal Harz.EE-mobility 26 15 56 131 159 71 112 4 49 116 51 129 5 179 100 1 10 123 140 139 117 130 158 103 165 6 144 1 63 2 3 135 41 58 143 128 152 38 138 98 141 14 134 5 110 Legende 30 7 46 132 Versorgungsstandort mit E-Tankstelle Nachfragepunkte 115 14 16 79 136 23 16 61 22 33 86 56 55 170 104 102 154 155 171 17 157 Anfallende Zuweisungskosten (standortabhängig) Anfallende Zuweisungskosten (standortunabhängig) 18 35 166 87 39 54 81 44 153 60 119 72 64 83 69 92 43 17 38 42 11 84 90 80 35 21 59 50 151 50 93 32 148 176 67 174 82 12 124 162 78 173 169 24 29 168 125 8 101 3 2 77 68 9 32 62 127 73 180 122 7 20 156 99 95 149 142 70 121 74 21 54 25 160 177 106 47 105 111 145 26 42 118 36 85 91 172 150 44 57 13 108 27 147 94 19 161 107178 164 126 109 6 114 47 163 175 52 40 28 45 23 89 34 133 66 146 84.690,00 988.875,00 Anfallende Errichtungskosten 126.500,00 Gesamtkosten der E- Tankstelleninfrastruktur Summe aller Kundenzuweisungen 1.200.065,00 135 Summe der Errichtungen: 23 Gesamtauslastung: 69,45% 30 31 96 76 113 137 53 88 37 37 65 97 167 120 75 48 System informowania kierowcy 13

Wyniki centrum kontroli i klienci elektromobilności Aplikacje na SmartPhone System informowania kierowcy 14 Centrum sterowania (infrastruktura elektryczna, logistyczna i ICT)

Testy terenowe Do 25 pojazdów w obszarze mobilności Harz i Magdeburg Dokumentacja profilów mobilności Badanie przydatności pojazdów elektrycznych Praca stacji ładowania Analiza wykorzystania przez użytkownika (profile ładowania, systemy taryfowe) Wsparcie użytkownika 15

Dziękuję za uwagę Aby uzyskać więcej informacji, prosimy o kontakt: michal.ramczykowski@copperalliance.pl 16 harz.ee-mobility