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随着公共汽车和卡车运营商开始了解其站点电网容量不足,并开始寻找解决电网限制的解决方案,尤其针对重型电动卡车的储能充电站模式在欧洲快速兴起。
重型车辆快速充电,需要大功率直流兆瓦充电装置;
欧洲当前电网设施无法满足大量电动车辆的集中大功率充电需求;
通过电池储能可以平滑功率需求及供应波动,并通过峰谷电价差盈利;
电池储能还有潜力与光伏、风电等可再生发电配合,削峰填谷,平衡电力供应与需求。
欧洲极力推动重型车零排化、电动化
欧盟为达成气候中和、交通领域能源安全与技术创新领先,无论在政策法规、财税政策等方面大力支持CO2排放占比较大的重型车辆的电动化和零排放化。近期,正在讨论修订的欧盟重型车CO2排放法规明确,2030年将现行规定减排30%提升至减排45%、2035年减排65%和2040年减排90%,以及到2035年城市公交车100%零排放的目标。
重型车CO2减排目标可谓是雄心勃勃,理想落到现实,业内人士有一个广泛共识,即除了电池等车辆技术外,基础设施和推广运营模式对于达成既定目标也十分重要。
为了实现汽车制造商提出的到2030年二氧化碳减排目标,需要50000个公共充电桩(其中35,000个必须是兆瓦充电系统MCS和700个日容量为2吨的加氢站。面对这些挑战,多家制造商甚至联合投资建设适合卡车的充电基础设施,但还有更多工作要做。
电网容量有限、充电站基础设施不完善
电动汽车的广泛推广给电网容量带来较大不利挑战。行业利益相关者一直呼吁欧盟立法者解决对强大充电基础设施和足够电网容量的迫切需求,以适应电动汽车车队的增长。
尤其针对重卡充电设施,基本为兆瓦级别,向电动卡车的过渡需要充电站的功率比小汽车快速充电站功率高约50倍。这对能源供应造成的压力比汽车充电更大,许多组织缺乏可用的电力容量来安装他们所需的充电设施。
ABB和MAN Truck & Bus兆瓦充电系统 (MCS) 首次亮相
新的兆瓦充电标准在技术上设计为在3000安培(A)下充电容量高达3.75兆瓦。ABB和MAN通过充电技术样机展示了超过700 kW的充电功率。随着MCS标准的最终确定,超过1兆瓦的充电容量将成为可能。这将显着改善充电时间。它们在500 A电流下的最大充电容量为400 kW。MCS的国际标准化进程预计将于今年完成。MCS充电需要大量能量。当大量电力流动时,可见充电点、电网连接和空间需求(例如高速公路服务站、停车场或卡车停靠站)背后的基础设施发挥着关键作用。电网扩张和电网数字化不仅对于未来可再生能源的供应至关重要,也是充电基础设施的先决条件。
Bp pulse将在英国多佛港附近开发兆瓦级别重型车充电站。该站点可容纳约20兆瓦充电器 (MCS)、10 x 400kW和125 x 100 kW充电器。该容量取决于电力连接的可用性以及英国和欧洲公路货运行业的电气化步伐。第一个兆瓦充电器预计将于 2026年投入使用。兆瓦充电器有潜力在长达45分钟内为总行车充满电,一次充电可行驶约310 英里(500 公里),取决于电动汽车型号、电池、天气和驾驶条件。
可再生能源及分时峰谷电价差助推储能充电站运营模式兴起
欧盟官网介绍,从现在到2030年,电力消耗预计将增加60%左右,电网将需要整合大量可变可再生能源。风能和太阳能发电容量必须从2022年的400吉瓦增加到2030年至少1000吉瓦。
此外,电力基础设施是复杂的系统。由于电力无法大规模储存,因此需求和供应需要始终保持平衡,否则电网就会崩溃。但由于可再生能源的部署,发电变得更加分散和间歇性,确保有足够的容量来满足需求变得越来越具有挑战性。
欧洲电网相较中国,并不健壮,甚至某些地区或区域电网较为脆弱,并不支持大容量、高功率的充电基础设施。例如,沃尔沃卡车英国和爱尔兰计划在其两个服务站为电池驱动的重型货车和公共汽车安装高功率充电站。然而,他们发现这两个地点都没有足够高的电网输入容量来为充电器供电。
电网容量不足,健硕性差,加上欧盟风、光等可再生能源的激励接入,以及峰谷电价差催生了充电站储能新运营模式。
Connected Energy是二次电池储能系统的全球领导者,与每个站点合作安装其创新的300kW E-STOR 系统。该系统将提供足够的电力,以确保重卡充电设施都能运行高容量充电点。为沃尔沃供应商在恩菲尔德的礼宾车和货车提供350kW和五个22kW电动汽车充电器,而卡莱尔E-STOR将支持一个150kW卡车充电点和两个22kW电动汽车充电器。
这些系统还支持更广泛的净零战略,以使重型车队运营脱碳,其中包括对空气源热泵、光伏太阳能电池板、节能智能照明系统的投资,以及将货车车队转变为电动汽车。通过太阳能电池板自行发电,多余的发电量存储在电池储能系统中。E-STOR就像一个能源储存库,在低需求时期储存来自电网或现场可再生能源的电力,然后在高峰时期释放,通过电价差盈利。它可以帮助电动卡车车库和服务中心提供大容量的电动汽车充电,而无需担心并网限制。
卡车仓库和服务中心在设计时并未考虑到电动汽车充电,因此许多卡车仓库和服务中心在寻求将续航里程扩展到大型车辆时都面临着电网容量问题。E-STOR通常是昂贵的电网基础设施升级的更实惠的替代方案,或者在某些情况下是唯一的选择。
Connected Energy CEO称,卡车仓库和服务中心在设计时并未考虑到电动汽车充电,因此许多卡车仓库和服务中心在寻求将续航里程扩展到大型车辆时都面临着电网容量问题。E-STOR通常是昂贵的电网基础设施升级的更实惠的替代方案,或者在某些情况下是唯一的选择。
据报道,一家名为Kempower的芬兰电动汽车充电系统制造商和瑞典储能开发商Polarium合作推出配置储能功能支持的快速充电站。能够突破电网容量限制、接纳更多的可再生能源和峰谷低价电力,满足重型车充电能力的迫切需求。
随着公共汽车和卡车运营商开始了解其站点电网容量不足并开始寻找解决电网限制的解决方案,尤其针对重型电动卡车的储能充电站模式在欧洲快速兴起。
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