Analysis of the Impact of Charging Electric Cars on the Power System Load

• Autorzy: Stahl Wiktoria Weronika , Bućko Paweł

Identyfikatory

DOI

10.12736/issn.2330-3022.2019108

Warianty tytułu

PL

Analiza wpływu ładowania samochodów elektrycznych na obciążenia systemu elektroenergetycznego

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The paper presents ways of integrating electric cars with the power system. In connection with this, daily load curves in the average working day have been developed in the G2V (Grid-to- Vehicle) and V2G (Vehicle-to-Grid) variants. The G2V solution consists in unidirectional energy flow from the power system to a vehicle’s battery. The V2G solution consists in bi-directional energy exchange between the power system and electric car’s battery. Each of these options may have a different impact on the system’s load. The paper presents the impact of charging a large number of electric cars on the dynamics of load changes in the period of increasing demand from the night valley to the morning peak and during its fall from the evening peak to the night valley. Also, indicators characterizing the shape of the daily load curve were analysed. The actual system load curve was compared with the G2V and V2G based on original calculations.

PL

W artykule zaprezentowano sposoby integracji samochodów elektrycznych z systemem elektroenergetycznym. W związku z tym opracowane zostały krzywe obciążenia dobowego średniego dnia roboczego w wariancie G2V (ang. Grid-to-Vehicle) oraz V2G (ang. Vehicle-to-Grid). Rozwiązanie G2V uwzględnia jednokierunkowy przepływ energii z systemu elektroenergetycznego do baterii pojazdu. Rozwiązanie V2G oznacza dwukierunkową wymianę energii pomiędzy systemem a baterią samochodu elektrycznego. Każda z przedstawionych opcji może w inny sposób wpłynąć na kształtowanie się obciążeń systemu. W artykule przedstawiono wpływ ładowania się dużej liczby samochodów elektrycznych na dynamikę zmian obciążenia w okresie zwiększania się zapotrze- bowania z doliny nocnej do szczytu porannego oraz podczas jego spadku ze szczytu wieczornego do doliny nocnej. Wykonano również analizę wskaźników charakteryzujących kształt krzywej obciążenia dobowego. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń porównano krzywą rzeczywistego obciążenia systemu z wariantami G2V oraz V2G.

Słowa kluczowe

EN

electric power system; electric car; V2G; G2V

PL

system elektroenergetyczny; samochód elektryczny; V2G; G2V

• Wydawca: ENERGA SA
• Czasopismo: Acta Energetica
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 1
• Strony: 95--101
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Stahl Wiktoria Weronika

• Gdańsk University of Technology

autor

Bućko Paweł

• Gdańsk University of Technology

Bibliografia

• 1. Hall D., Lutsey N., Emerging Best Practices for Electric Vehicle Charging Infrastructure, White Paper, International Council on Clean Transportation, 2017.
• 2. Plan rozwoju elektromobilności w Polsce [Electromobility Development Plan in Poland], Ministry of Energy, Warsaw 2016.
• 3. Sipiński D., Bolesta K., Cicha rewolucja w energetyce. Elektromobilność w Polsce [Silent Revolution in the Energy Sector. Electromobility in Poland], Polityka Insight, 2017.
• 4. Flasza J., Elektromobilność w Polsce – wyzwania i możliwości z uwzględnieniem inteligentnych instalacji OZE [Electromobility in Poland – Challenges and Opportunities Including Smart RES Plants], Autobusy: Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe, No. 6, 2017.
• 5. Polish Automotive Industry Association (PZPM) [online], https://www. pzpm.org.pl/ [access: 03.06.2019].
• 6. Polish Alternative Fuels Association (PSPA) [online], http://pspa.com.pl/ [access: 03.06.2019].
• 7. Alonso M. et al., Optimal Charging Scheduling of Electric Vehicles in Smart Grids by Heuristic Algorithms, Energies, Vol. 7, 2014, pp. 2449–2475.
• 8. Raustad R.A., The role of V2G in the smart grid of the future, Interface, Vol. 24, No. 1, 2015, pp. 53–56.
• 9. Gracia-Valle R., Joao A., Pecas L., Electric Vehicle Integration into Modern Power Networks, Springer, New York 2013.
• 10. Damiano A. et al., Vehicle-to-Grid Technology: State of the Art and Future Scenarios, Journal of Energy and Power Engineering, No. 8, 2014.
• 11. Monteiro V. et al., Batteries Charging Systems for Electric and Plug-In Hybrid Electric Vehicles [w:] New Advances in Vehicular Technology and Automotive Engineering, ed. J. Carmo, J. Ribeiro, Rijeka 2012.
• 12. Mullan J. et al., The Technical, Economic and Commercial Viability of the Vehicle-to-Grid Concept, Energy Policy, Vol. 48, 2012.
• 13. Wang Z., Wang S., Grid Power Peak Shaving and Valley Filling Using Vehicle-to-Grid Systems, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 28, No. 3, 2013.
• 14. Yu R. at al., Balancing Power Demand through EV Mobility in Vehicleto-Grid Mobile Energy Networks, IEEE Transactions on Industrial Informatics, Vol. 12, 2016.
• 15. Deivanayagam R., Vehicle-to-grid Technology: Concept, Status and Challenges, Journal of Undergraduate Research, No. 9, 2016.
• 16. EVBox [EV chargin station manufacturer] [online], https://evbox.com [access: 02.06.2019]
• 17. Pistoia G., Electric and Hybrid Vehicles – Power Sources, Models, Sustainability, Infrastructure and the Market, Elsevier, Amsterdam 2010.
• 18. Stahl W., Rozwiązania V2G I G2V jako sposoby wykorzystania samochodów elektrycznych do zmiany kształtu krzywej obciążenia dobowego systemu elektroenergetycznego [V2G and G2V solutions as the ways of using electric cars to change the shape of the daily load curve of the power system], Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej, No. 61, 2018, pp. 69–72.
• 19. Góra S., Gospodarka elektroenergetyczna w przemyśle [Power management in industry], Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warsaw 1975.
• 20. Marecki J., Gospodarka elektroenergetyczna [Power management] [in:] Poradnik inżyniera elektryka [Electrical Engineer’s Guidebook], Vol. 3, edited by L. Bożentowicz, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warsaw 2011.

Uwagi

1. Wersja polska na stronach 102--107.