ПАО «МРСК Центра» завершило проект по созданию зарядной инфраструктуры для электротранспорта

Page 1
background image

Page 2
background image

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


Page 3
background image

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

-


Page 4
background image

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


Page 5
background image

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


Читать онлайн

Развитие зарядной инфраструктуры и сети электрозаправок — это общемировой тренд среди экономически развитых стран. Россия, к сожалению, пока находится в начале этого нелегкого пути.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»