Essa abordagem ajuda a reduzir o impacto de cargas de carregamento de alta-energia na rede local, melhora a utilização de eletricidade renovável e apoia o transporte de-carbono mais baixo. À medida que a adopção de VE e a implantação de energia distribuída continuam a crescer, as estações integradas estão a passar de projectos-piloto para uma utilização comercial mais ampla em áreas de serviço rodoviário, parques industriais, complexos comerciais, instalações logísticas e locais de carregamento comunitário.
1. Quatro subsistemas principais
Sistema de geração solar fotovoltaica
O sistema fotovoltaico serve como fonte de energia renovável do local, convertendo a luz solar em eletricidade. Seus principais componentes incluem módulos fotovoltaicos, inversores, estruturas de montagem, cabos CC, caixas combinadoras e equipamentos de proteção.
Os módulos fotovoltaicos convertem a radiação solar em energia CC através do efeito fotovoltaico. Os inversores fotovoltaicos então convertem essa energia CC em eletricidade CA para uso no carregamento de equipamentos, cargas auxiliares ou na rede.
Sistema de armazenamento de energia de bateria
O sistema de armazenamento de energia atua como buffer de energia da estação. Armazena eletricidade quando a produção solar está disponível ou a procura da rede é menor e, em seguida, liberta-a quando a procura de carregamento aumenta ou a produção renovável diminui.
A maioria dos projetos comerciais atualmente usa sistemas de baterias de íons de lítio, especialmente produtos químicos de fosfato de ferro e lítio (LFP), devido ao seu forte perfil de segurança, longa vida útil e ampla disponibilidade no mercado. Baterias de fluxo redox de vanádio também podem ser consideradas para aplicações que exigem armazenamento de longa-duração ou um número muito alto de ciclos de carga-descarga.
Um sistema típico de armazenamento de energia de bateria inclui racks ou gabinetes de bateria, um sistema de conversão de energia (PCS), sistema de gerenciamento de bateria (BMS), equipamento de gerenciamento térmico, proteção contra incêndio e sistemas de monitoramento de segurança.
Infraestrutura de carregamento de veículos elétricos
O equipamento de carregamento é a parte da estação voltada-para o cliente, fornecendo eletricidade aos VEs com segurança e eficiência.
As configurações típicas incluem:
Carregadores rápidos DC, desde unidades de carregamento rápido-padrão até sistemas de carregamento refrigerados a líquido-de alta-potência
Carregadores CA, comumente usado para tempos de permanência mais longos, como locais de trabalho, comunidades residenciais e locais de carregamento de destino
A tecnologia de carregamento-resfriada por líquido é cada vez mais usada em aplicações de-alta potência porque pode suportar níveis de corrente mais altos e, ao mesmo tempo, melhorar o manuseio dos cabos e o desempenho térmico.
Sistema de gestão de energia
O sistema de gerenciamento de energia, ou EMS, é o centro de controle operacional da estação. Ele monitora a geração solar, o estado de carga da bateria, a utilização do carregador, as cargas do edifício e as condições da rede em tempo real.
Com base nestes dados, o EMS pode coordenar os fluxos de energia para priorizar o consumo renovável, gerir o carregamento e descarregamento da bateria, apoiar a gestão da procura e otimizar os calendários de carregamento. Em aplicações mais avançadas, algoritmos de previsão podem ser usados para melhorar as decisões de despacho com base na produção solar esperada, na demanda de cobrança e nos períodos tarifários de eletricidade.
2. Principais tecnologias de integração de sistemas
Arquitetura acoplada-DC
O acoplamento CC integra geração fotovoltaica, armazenamento de bateria e equipamento de carregamento CC no lado CC do sistema. Isso pode reduzir etapas desnecessárias de conversão de energia em comparação com determinados projetos-acoplados de CA.
Por exemplo, a eletricidade CC gerada-por energia solar pode ser encaminhada mais diretamente para o armazenamento da bateria ou para o equipamento de carregamento CC, dependendo da topologia do sistema. Isto pode melhorar a eficiência da conversão de energia e simplificar o encaminhamento da energia, embora o benefício real dependa da seleção do equipamento, da estratégia operacional e da configuração do local.
Os sistemas acoplados-CC são particularmente atraentes para projetos com uma alta parcela de-geração solar no local, armazenamento de bateria e demanda de carregamento-rápido CC.
Interconexão DC flexível
A interconexão CC flexível permite que os ativos fotovoltaicos, de armazenamento e de carregamento dentro de uma estação operem como uma rede de energia mais coordenada. Em vez de tratar cada ativo como um sistema isolado, a energia pode ser alocada dinamicamente de acordo com a demanda-em tempo real e a capacidade disponível.
Essa abordagem pode melhorar a utilização de energia renovável local, reduzir o impacto dos picos de cobrança e aumentar a flexibilidade operacional-no local. Em áreas-restritas da rede, ele também pode suportar implantação mais rápida, reduzindo a necessidade de expansão imediata da rede upstream.
Grade-Formando Armazenamento de Energia
Os sistemas-de armazenamento de energia de bateria em forma de grade são projetados para fornecer mais do que funções convencionais de carga e descarga. Eles podem ajudar a manter a estabilidade de tensão e frequência, especialmente em redes- fracas ou em condições de operação isoladas.
Dependendo da estratégia de controle e dos requisitos do projeto, os sistemas de{0}formação de grade podem fornecer funções como suporte de tensão, resposta de frequência, suporte de transferência contínua e capacidade de-inicialização automática. Estas características podem melhorar a resiliência das estações de carregamento que servem corredores de mobilidade críticos, instalações industriais ou áreas com capacidade de rede limitada.
Controle Inteligente de Grupo de Carregador
Em estações de carregamento-de alta potência, o carregamento simultâneo de veículos pode criar picos de carga acentuados e imprevisíveis. O controle inteligente do grupo de carregadores permite que o EMS coordene vários carregadores de acordo com a capacidade do local, disponibilidade da bateria, limites da rede e prioridade de carregamento.
Quando a capacidade disponível é limitada, o sistema pode alocar energia dinamicamente-por exemplo, mantendo a prioridade de carregamento para carregadores de alta-potência selecionados enquanto ajusta temporariamente a saída de unidades de{2}}prioridade mais baixa. Isto ajuda a melhorar a utilização geral da estação sem exceder os limites de conexão à rede.
O carregamento inteligente e a gestão flexível da carga são cada vez mais reconhecidos como ferramentas práticas para reduzir os picos de procura e melhorar a integração da rede à medida que o carregamento de VE se expande