46
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
2,
сентябрь
2016
46
ПАО
«
МРСК
Центра
»
завершило
проект
по
созданию
зарядной
инфраструктуры
для
электротранспорта
Развитие
зарядной
инфраструктуры
и
сети
электрозапра
-
вок
—
это
общемировой
тренд
среди
экономически
разви
-
тых
стран
.
Россия
,
к
сожалению
,
пока
находится
в
начале
этого
нелегкого
пути
.
В
странах
-
лидерах
по
количеству
электромобилей
и
развитию
за
-
рядной
инфраструктуры
,
таких
как
Япония
,
Китай
,
США
,
страны
Евросоюза
,
популяризация
данного
вида
транспорта
началась
достаточно
давно
.
К
примеру
,
в
Японии
первая
программа
стимулирования
производства
и
спроса
электромобилей
появилась
в
1996
году
.
Во
всех
перечисленных
странах
пред
-
усмотрено
государственное
субсидиро
-
вание
приобретения
электромобилей
,
работают
различные
программы
разви
-
тия
,
немонетарные
методы
стимулиро
-
вания
спроса
,
вкладываются
средства
в
инфраструктуру
и
НИОКР
.
Россия
,
к
сожалению
,
пока
находится
в
начале
этого
нелегкого
пути
.
Основная
причина
видится
в
том
,
что
до
последнего
вре
-
мени
отсутствовала
четкая
стратегия
развития
электротранспорта
и
зарядной
инфраструктуры
,
а
также
не
были
понят
-
ны
роли
участников
процесса
.
Именно
поэтому
сложилась
ситуация
,
когда
мно
-
гие
автопроизводители
,
видя
отсутствие
развития
зарядной
инфраструктуры
для
электромобилей
,
просто
не
поставляли
в
нашу
страну
свои
модели
на
электро
-
тяге
.
В
свою
очередь
,
когда
заходит
речь
об
установке
зарядных
станций
,
все
в
один
голос
говорят
о
бесперспективно
-
сти
данной
затеи
ввиду
отсутствия
элек
-
тромобилей
на
рынке
и
спроса
на
них
.
Разорвать
этот
замкнутый
круг
реши
-
лось
ПАО
«
Россети
»,
взяв
на
себя
,
в
том
числе
,
основополагающую
функцию
по
созданию
зарядной
инфраструктуры
в
ре
-
гионах
присутствия
.
План
реализации
ме
-
роприятий
представлен
во
Всероссийской
программе
развития
зарядной
инфраструк
-
туры
для
электротранспорта
(
утв
.
приказом
ОАО
«
Россети
»
от
17.07.2013
№
412),
в
ко
-
торой
на
компанию
ПАО
«
МРСК
Центра
»
возложена
одна
из
самых
фундаменталь
-
ных
и
ответственных
задач
—
разработка
базовых
технологических
решений
путем
реализации
научно
-
исследовательских
и
опытно
-
конструкторских
работ
(
НИОКР
).
Александр
БРЕДИХИН
,
ведущий
специа
-
лист
Департамента
перспективного
и
технологичес
-
кого
развития
и
инноваций
Дмитрий
РЫБНИКОВ
,
зам
.
главного
ин
-
женера
по
развитию
и
инновациям
Александр
ПИЛЮГИН
,
первый
замес
ти
-
тель
генераль
-
ного
директора
—
главный
инженер
ПАО
«
МРСК
Центра
»
Оборудование
47
47
Во
время
подготовки
Всероссийской
программы
разви
-
тия
зарядной
инфраструктуры
для
электротранспорта
ком
-
панией
ПАО
«
МРСК
Центра
»
была
предложена
идея
совме
-
щения
широко
применяемых
объектов
распределительных
сетей
—
комплектных
трансформаторных
подстанций
6–10/0,4
кВ
с
зарядными
станциями
для
электромобилей
(
ЗС
).
Известно
,
что
по
сей
день
ЗС
устанавливаются
в
го
-
родской
черте
,
вследствие
чего
владельцы
электромоби
-
лей
оказываются
ограничены
в
возможности
передвиже
-
ния
радиусом
пробега
своего
электромобиля
,
то
есть
для
наиболее
популярных
моделей
—
от
100
до
200
км
,
что
является
одним
из
ограничивающих
факторов
для
увели
-
чения
доли
электромобилей
и
популяризации
этого
вида
транспорта
.
Предложенная
идея
устраняла
бы
проблему
отсутствия
возможности
зарядить
электромобиль
по
пути
из
одного
населенного
пункта
в
другой
,
так
как
практиче
-
ски
вдоль
любой
автодороги
проходят
ЛЭП
6–10
кВ
,
к
ко
-
торым
можно
подключить
трансформаторные
подстанции
со
встроенными
ЗС
.
Однако
по
мере
погружения
в
тонкости
будущей
конструкции
возникли
некоторые
вопросы
,
найдя
ответы
на
которые
первоначальная
идея
еще
больше
на
-
полнилась
инновационным
содержанием
.
Преимущественно
загородные
распределительные
электрические
сети
характеризуются
единичными
мощ
-
ностями
силовых
трансформаторов
от
40
до
160
кВА
.
Планируемый
результат
НИОКР
по
задумке
должен
был
обеспечивать
возможность
зарядки
двух
электромобилей
от
ЗС
мощностью
22
кВт
каждая
(
трехфазное
исполнение
).
В
этом
ключе
необходимо
также
учесть
фактическую
не
-
догруженность
мощностей
трансформаторов
при
юриди
-
ческой
загрузке
под
номинал
.
Это
означает
,
что
подавля
-
ющее
большинство
потребителей
при
технологическом
присоединении
,
не
принимая
во
внимание
суммарные
мощности
своих
электроприемников
и
коэффициент
од
-
новременности
,
выбирают
верхнюю
границу
мощностного
диапазона
.
При
этом
неиспользуемая
мощность
оказыва
-
ется
«
запертой
».
В
этих
условиях
присоединение
двух
ЗС
неизбежно
вызовет
необходимость
замены
трансформа
-
тора
на
более
мощный
,
что
кроме
капитальных
затрат
на
его
приобретение
ведет
еще
и
к
увеличению
потерь
холо
-
стого
хода
в
процессе
его
эксплуатации
.
Очевидно
,
что
без
замены
трансформатора
на
более
мощный
,
его
перегрузка
по
причине
работы
ЗС
будет
яв
-
лением
достаточно
редким
,
учитывая
невысокую
фак
-
тическую
загрузку
.
Поэтому
была
предложена
идея
соз
-
дания
алгоритма
ограничения
тока
зарядной
сессии
при
фиксации
факта
перегрузки
силового
трансформатора
.
Ведь
предполагается
,
что
именно
ПАО
«
МРСК
Центра
»
и
другие
ДЗО
ПАО
«
Россети
»
будут
основными
компани
-
ями
,
развивающими
сеть
электрозаправок
,
начав
ее
соз
-
дание
с
ЗС
для
собственного
электротранспорта
.
В
этом
ключе
становится
понятной
идея
алгоритма
ограничения
,
основанная
на
компромиссе
между
необходимостью
раз
-
Рис
. 1.
Схема
работы
алгоритма
ограничения
тока
зарядной
сессии
при
фиксации
факта
перегрузки
силового
трансформатора
вития
зарядной
инфраструктуры
и
экономической
обо
-
снованностью
создания
такой
инфраструктуры
.
Работа
интеллектуального
алгоритма
схематиче
-
ски
представлена
на
рисунке
1.
Для
упрощения
элек
-
трические
связи
показаны
в
однофазном
исполнении
.
Зеленым
цветом
обозначены
цепи
передачи
информа
-
ции
,
черным
—
силовые
.
Входной
величиной
является
суммарный
ток
,
протекающий
в
обмотке
0,4
кВ
силово
-
го
трансформатора
,
измеряемый
трансформаторами
тока
ТТ
.
С
помощью
энергоанализатора
ЭА
аналоговая
величина
потребляемого
тока
оцифровывается
и
пере
-
48
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
2,
сентябрь
2016
дается
в
промышленный
логический
контроллер
ПЛК
,
который
сравнивает
текущую
величину
с
максимальным
током
,
который
определяется
мощностью
трансформа
-
тора
.
При
перегрузке
трансформатора
,
ПЛК
,
понимая
,
что
перегрузка
вызвана
зарядкой
электромобиля
,
дает
команду
электромобилю
о
необходимости
уменьше
-
ния
своего
потребления
до
момента
уменьшения
сум
-
марного
потребления
ниже
установленного
граничного
значения
.
Выполненные
в
ходе
реализации
проекта
НИОКР
опытные
образцы
характеризуются
следующими
особен
-
ностями
:
–
разработаны
два
конструктивных
решения
:
в
бетон
-
ном
корпусе
для
городского
размещения
(
рисунок
2)
и
киоскового
типа
в
корпусе
из
сэндвич
-
панелей
для
загородной
территории
(
рисунок
3);
–
существует
возможность
ограничения
зарядного
тока
при
перегрузке
трансформатора
.
Отсутствует
необхо
-
димость
в
замене
трансформатора
на
более
мощный
при
технологическом
присоединении
ЗС
;
–
выдвинуты
особые
требования
к
электробезопас
-
ности
ввиду
нахождения
вблизи
электроустановки
не
электро
технического
персонала
.
Электробез
опас
-
ность
обеспечивается
при
всех
возможных
поврежде
-
ниях
электроустановки
,
в
том
числе
при
длительном
стекании
тока
однофазного
замыкания
на
землю
в
случае
повреждения
ЛЭП
10
кВ
(
нормы
жестче
чем
в
ГОСТ
12.1.038-82.);
–
экономическая
эффективность
.
Вариант
с
ЗС
внеш
-
него
исполнения
стоит
примерно
на
полмиллиона
больше
,
чем
результаты
НИОКР
с
ЗС
внутреннего
исполнения
,
с
учетом
добавления
специального
отсе
-
ка
и
электронной
начинки
для
реализации
алгоритма
ограничения
;
–
эстетичность
,
возможность
удобной
зарядки
для
двух
электромобилей
одновременно
;
–
вандалозащищенность
зарядных
станций
.
Завершающим
этапом
выполнения
НИОКР
стали
приемо
-
сдаточные
испытания
,
которые
подтвердили
ра
-
ботоспособность
всего
оборудования
,
в
том
числе
моду
-
ля
ограничения
и
управления
зарядной
сессией
.
Также
,
в
целях
защиты
интеллектуальной
собственности
,
были
поданы
заявки
на
получение
патента
на
изобретение
—
устройство
управления
и
ограничения
,
и
патента
на
по
-
лезную
модель
—
конструктивное
исполнение
КТП
,
со
-
вмещенной
с
ЗС
для
электромобилей
.
Рис
. 2.
КТП
с
ЗС
в
бетонном
корпусе
для
городского
размещения
Оборудование
49
Затрагивая
тему
перспектив
развития
зарядной
ин
-
фраструктуры
на
территориях
обслуживания
ПАО
«
МРСК
Центра
»,
нужно
отметить
,
что
существует
несколько
сце
-
нариев
применения
результатов
НИОКР
,
наиболее
выгод
-
ным
из
которых
является
возможность
оказания
услуги
по
зарядке
электромобилей
для
всех
желающих
владельцев
электромобилей
.
Именно
в
этом
случае
возможно
дина
-
мичное
развитие
зарядной
инфраструктуры
,
ввиду
малых
сроков
окупаемости
вложений
.
Внушает
оптимизм
ответ
ФАС
России
на
соответ
-
ствующий
запрос
,
в
котором
деятельность
по
заряд
-
ке
электромобилей
отнесена
к
услуге
,
а
не
к
продаже
электроэнергии
.
В
случае
отнесения
процедуры
зарядки
электромобилей
к
продаже
электроэнергии
,
электросете
-
вые
компании
не
могли
бы
заниматься
данным
видом
де
-
ятельности
по
причине
законодательного
запрета
совме
-
щения
функций
по
передаче
и
продаже
электроэнергии
.
Об
окончательном
решении
по
данному
вопросу
можно
будет
говорить
после
внесения
изменений
в
соответству
-
ющие
нормативные
акты
.
С
технической
точки
зрения
результаты
НИОКР
также
имеют
все
шансы
стать
востребованными
в
обозримом
будущем
.
Известно
,
что
до
последнего
времени
огра
-
ничивающим
фактором
являлась
мощность
зарядного
устройства
(
ЗУ
)
электромобиля
.
То
есть
3-
фазная
розетка
мощностью
22
кВт
(
именно
такая
мощность
характеризует
зарядные
станции
в
опытных
образцах
НИОКР
)
не
дава
-
ла
никакого
преимущества
во
времени
зарядки
электро
-
мобиля
с
мощностью
ЗУ
3,3
кВт
.
Но
каждый
год
выходят
все
новые
модели
электромобилей
,
мощность
ЗУ
кото
-
рых
постепенно
растет
.
Важно
отметить
,
что
аккумуля
-
торная
батарея
изначально
поглощает
больше
энергии
и
за
половину
полного
времени
можно
получить
не
+50%
заряда
аккумулятора
,
а
значительно
больше
—
вплоть
до
+70–80%
емкости
батареи
.
Таким
образом
,
в
ближай
-
шей
перспективе
,
при
соответствующей
мощности
ЗУ
,
электромобиль
можно
будет
зарядить
до
+70–80%
емко
-
сти
аккумуляторной
батареи
за
полчаса
.
Это
уже
можно
считать
приемлемым
временем
зарядки
электромобиля
,
учитывая
меньшую
в
несколько
раз
удельную
стоимость
километра
пробега
по
сравнению
с
автомобилями
с
дви
-
гателями
внутреннего
сгорания
.
К
тому
же
,
при
располо
-
жении
зарядных
станций
,
к
примеру
,
на
привычных
АЗС
с
развитой
инфраструктурой
,
время
на
зарядку
электро
-
мобиля
можно
провести
в
комфорте
,
выпив
чашечку
чая
или
кофе
.
Рис
. 3.
КТП
с
ЗС
киоскового
типа
в
корпусе
из
сэндвич
-
панелей
для
загородной
территории
Оригинал статьи: ПАО «МРСК Центра» завершило проект по созданию зарядной инфраструктуры для электротранспорта
Развитие зарядной инфраструктуры и сети электрозаправок — это общемировой тренд среди экономически развитых стран. Россия, к сожалению, пока находится в начале этого нелегкого пути.
