Достижения в области автомобилестроения
Открытый доступ

Абстрактный

Технический и экономический анализ комплексных зарядных станций для электромобилей на аккумуляторах и топливных элементах с использованием возобновляемых источников энергии

Саумья Бансал

В настоящее время большинство транспортных средств используют ископаемое топливо для работы, что приводит к одному из крупнейших источников выбросов углекислого газа. Необходимость сократить нашу зависимость от этих ископаемых видов топлива привела к более широкому использованию возобновляемых источников энергии (ВИЭ) для целей мобильности. В этой статье исследуется технический и экономический анализ универсальной зарядной станции для аккумуляторных электромобилей (BEV) и электромобилей на топливных элементах (FCEV). Гибридная модель оптимизации программного обеспечения для возобновляемых источников энергии (HOMER) и модель анализа заправочных станций большой грузоподъемности (HDRSAM) используются для проведения исследования универсальной зарядной станции в кампусе Технического университета Дании (DTU) в Рисё. С помощью HOMER анализируется в общей сложности 42 сценария зарядных станций с учетом двух систем (система, подключенная к сети, и система, не подключенная к сети). Для каждой системы для анализа настраиваются три различных конструкции зарядных станций (конструкция A — водородная нагрузка; конструкция B — электрическая нагрузка и конструкция C — интегрированная система, состоящая как из водородной, так и электрической нагрузки). Кроме того, из базы данных HOMER для каждой системы выбираются семь потенциальных ветровых турбин с различной мощностью. С помощью HDRSAM анализируется в общей сложности 18 сценариев с вариациями в варианте поставки водорода, объеме производства, варианте распределения водорода и варианте распределения водорода. Оптимальное решение от HOMER для срока службы в двадцать пять лет интегрировано в конструкцию C с системой, подключенной к сети, стоимость которой составила 986 065 долларов США. Для HDRSAM оптимальная конструкция решения состоит из трубчатого прицепа в качестве поставки водорода с возможностью каскадной подачи при давлении 350 бар вместе с высоким объемом производства, а стоимость системы составила 452 148 долларов США. Результаты двух инструментов моделирования интегрированы, и достигается общая стоимость универсальной зарядной станции, которая составила 2 833 465 долларов США. Анализ показал, что универсальная зарядная станция с подключением к сети способна удовлетворить спрос на зарядку экономически эффективно и экологически безопасно для интегрированной энергетической системы с ВИЭ в исследуемых местах.