В исследовании, опубликованном в журнале Renewable Energy, используется Австралийская столичная территория (ACT) в качестве примера для изучения потенциала гибкой энергетики в городах.
Наши электромобили (EV) и системы горячего водоснабжения могут стать мощными активами для электросети и помочь превратить австралийские города в гигантские батареи, говорится в новом исследовании Австралийского национального университета (ANU).
По словам ведущего автора исследования доктора Бин Лу, при разумном использовании эти технологии могут помочь снизить нагрузку на сеть в периоды пиковой нагрузки.
«Города часто рассматриваются как энергоемкие гиганты», — сказал д-р Лу. «Но с повсеместной электрификацией они также могут стать гигантскими батареями, управляющими энергией, а не только потребляющими ее».
В исследовании, опубликованном в журнале Renewable Energy, используется Австралийская столичная территория (ACT) в качестве примера для изучения потенциала гибкой энергетики в городах. В исследовании используются данные о поездках, профили спроса на электроэнергию и геопространственное картографирование, чтобы оценить, как электромобили и системы горячего водоснабжения могут изменить потребление энергии таким образом, чтобы оно было оптимально распределено во времени и местоположении.
Результаты впечатляют. В полностью электрифицированном городе каждый житель может фактически владеть около 46 киловатт-часами (кВтч) накопителей энергии, что эквивалентно трем-четырем домашним батареям, таким как Tesla Powerwall.
Регулируя время зарядки и обогрева, каждый человек может переключить около 5 кВтч электроэнергии в день на непиковые часы. Эта гибкая энергия составляет около одной трети среднего ежедневного потребления электроэнергии на душу населения и может быть рассчитана на поддержку сети, а не на ее нагрузку.
«Электромобили проводят около 90% своего времени на парковке», — сказал доктор Лу. «Это не ошибка. Это особенность. При умной координации эти припаркованные автомобили могут стать мощным инструментом, помогающим сбалансировать сеть».
Исследование также подчеркивает важнейшую проблему. Если не управлять электрическими нагрузками, пиковый спрос может подскочить более чем на 30%, поскольку дома переходят на электромобили и отопление. Это потребовало бы дорогостоящей модернизации сети.
Но если перевести только половину этой нагрузки на непиковые часы, увеличение пикового спроса можно сократить вдвое. Это не только помогает снизить нагрузку на инфраструктуру, но и позволяет лучше использовать солнечную энергию на крышах, накапливая энергию для удовлетворения вечернего пика спроса.
Исследование также выявляет «горячие точки хранения» — районы с высокой плотностью занятости, где гибкий спрос является высоким и ценным. Эти области предоставляют широкие возможности для умной зарядки рабочих мест, динамических ценовых стимулов и цифровых платформ, которые координируют тысячи небольших устройств, действующих как виртуальная электростанция.
Соавтор исследования доцент Марни Шоу сказала, что исследование показывает, как такой город, как Канберра, может занять лидирующие позиции в области энергетических инноваций.
«По мере того, как мы электрифицируем наши дома и наш транспорт, мы хотим наилучшим образом использовать уже имеющуюся у нас сетевую инфраструктуру и свести к минимуму потребность в дорогостоящей модернизации сети», — сказал доцент Шоу.
Моделирование было поддержано Icon Water и ActewAGL Endowment Fund и разработано в сотрудничестве с Evoenergy с использованием данных высокого разрешения для отображения гибких мощностей в городских районах.
Исполняющий обязанности генерального директора Evoenergy Сэм Сакс сказал, что полученные результаты помогут в планировании будущей сети.
«Энергетический переход сложен и состоит из множества движущихся частей. Понимание того, как ведут себя эти новые электрические нагрузки и как мы можем ими управлять, имеет решающее значение для создания более интеллектуальной и надежной электросети», — сказал он.
В то время как страны стремятся достичь климатических целей и ускорить переход к чистой энергии, это исследование указывает на новый путь: позволить домам, автомобилям и системам горячего водоснабжения подключаться, обогревать и питать сеть.