Новое исследование Австралийского национального университета (ANU) показало, что наши электромобили (ЭМ) и системы горячего водоснабжения могут стать мощными активами для электросети и помочь превратить австралийские города в гигантские батареи.

По словам ведущего автора исследования доктора Бина Лу, при разумном использовании эти технологии могут помочь снизить нагрузку на сеть в часы пик.

«Города часто воспринимаются как гиганты, потребляющие энергию», — сказал доктор Лу. «Но с повсеместной электрификацией они могут стать гигантскими аккумуляторами — управляющими энергией, а не просто потребляющими её».

Исследование, опубликованное в журнале Renewable Energy, рассматривает Австралийскую столичную территорию (ACT) в качестве примера для изучения гибкого энергетического потенциала в городах. В исследовании используются данные о поездках, профили спроса на электроэнергию и геопространственное картирование, чтобы оценить, как электромобили и системы горячего водоснабжения могут оптимизировать потребление энергии, обеспечивая его оптимальное распределение во времени и пространстве.

Результаты поразительны. В полностью электрифицированном городе каждый житель мог бы эффективно владеть примерно 46 киловатт-часами (кВт⋅ч) энергии , что эквивалентно трём-четырём домашним аккумуляторам, таким как Tesla Powerwall.

Регулируя время зарядки и отопления, каждый человек может переключить потребление около 5 кВт·ч электроэнергии в день на часы пониженной нагрузки. Эта гибкая энергия составляет около трети от среднего ежедневного потребления электроэнергии на душу населения и может быть рассчитана таким образом, чтобы поддерживать электросеть, а не нагружать её.

«Электромобили проводят около 90% времени в припаркованном состоянии», — сказал доктор Лу. «Это не ошибка. Это особенность. При грамотной координации эти припаркованные автомобили могут стать мощным инструментом для балансировки сети».

Исследование также выявляет важнейшую проблему. Если не контролировать электропотребление, пиковый спрос может увеличиться более чем на 30%, поскольку дома переходят на электромобили и электроотопление. Это потребует дорогостоящей модернизации сетей.

Однако, перенеся хотя бы половину этой нагрузки на внепиковые часы, можно вдвое снизить рост пикового спроса. Это не только помогает снизить нагрузку на инфраструктуру, но и позволяет эффективнее использовать солнечные батареи на крышах, накапливая энергию для покрытия вечернего пикового спроса.

Исследование также выявляет «точки накопления» — области с высокой плотностью рабочей силы, где гибкий спрос одновременно высок и ценен. Эти области открывают широкие возможности для интеллектуальной зарядки на рабочих местах, динамического ценового стимулирования и цифровых платформ , которые координируют работу тысяч небольших устройств, действуя как виртуальная электростанция.

Соавтор исследования, доцент Марни Шоу, отметила, что исследование показывает, как такой город, как Канберра, может стать лидером в области инноваций в сфере энергетики.

«Электрифицируя наши дома и транспорт, мы хотим максимально эффективно использовать уже имеющуюся сетевую инфраструктуру и свести к минимуму необходимость дорогостоящей модернизации сетей», — сказал доцент Шоу.

Моделирование проводилось при поддержке Icon Water и фонда ActewAGL Endowment Fund и было разработано в сотрудничестве с Evoenergy с использованием данных высокого разрешения для картирования гибкой пропускной способности городских районов.

Исполняющий обязанности генерального директора Evoenergy Сэм Сакс заявил, что полученные результаты помогут в будущем планировании сетей.

«Энергетический переход — сложный процесс, состоящий из множества подвижных частей. Понимание того, как ведут себя эти новые электрические нагрузки и как ими управлять, имеет решающее значение для создания более интеллектуальной и надёжной электросети», — сказал он.

В то время как страны стремятся достичь климатических целей и ускорить переход на чистую энергию, это исследование указывает на новый путь: дать возможность домам, автомобилям и системам горячего водоснабжения подключаться к сети, обогреваться и помогать питать ее.