스마트 충전

Smart charging
전기 차량의 스마트 충전에 의한 피크 부하 방지

스마트 충전은 전기차, 충전소, 충전 사업자가 데이터 연결을 공유하는 충전 시스템을 말한다. 스마트 충전을 통해 충전소는 에너지 소비를 최적화하기 위해 충전 장치의 사용을 감시, 관리 및 제한할 수 있다.[1][unreliable source?] 스마트 충전은 제어되지 않은 충전과 비교해 차량 충전에 따른 피크를 다른 소비로 인해 피크를 피크에서 멀리 이동시켜 전력 사용 피크를 평탄하게 한다.[2]

스마트 충전은 사용자 관리 충전(UMC)과 공급자 관리 충전(SMC)의 두 가지 충전 관리 시스템으로 나눌 수 있다.[3]

UMC의 경우 사용시간 관세가 적용되며, 고객은 가격과 필요에 따라 충전 시기를 결정한다. 사용시간 관세에 따른 EV 충전 프로파일은 비피크 EV 충전으로, 전기 가격이 하락하는 시점에 충전 부하가 갑자기 증가한 것이다.[4] UMC는 제어되지 않은 충전에 의해 야기되는 피크 EV 충전 프로필과 비교하여, 최고 충전 부하 형성을 전기 요금 규정에 따라 오후 9시에서 10시 사이에 특정 늦은 시간으로 지연시킬 것이다.[4]

SMC에서는 실시간 에너지 생산, 국소 에너지 소비, 인근 EV 및 기타 전기 장치의 충전 상태 정보 등 여러 신호를 기반으로 충전 및 방전 결정을 내린다.[1] 충전 부하의 점진적인 상승은 사용량이 적은 시간 내에 관찰할 수 있다. 이상적으로 EV 충전 피크는 비피크 시간대의 실시간 전력 수요 격차에 맞게 자체 조정이 가능하다.

스마트 충전 구현

V1G

UMC 시스템에서 시간에 대한 전기 가격은 단순한 인센티브의 한 형태다. EV 소유자는 충전 시기와 충전 속도를 조정해야만 보상을 받을 수 있다. 이는 차량의 단방향 제어(V1G)로 간주된다.

V2G

SMC 네트워크를 통해 충전 결정 외에도 EV는 피크 시간 동안 지역 전력 수요를 충족하거나 전기 수요에 대한 압력을 완화하기 위해 방전할 수 있다. V2G는 유틸리티/전송 시스템이 대개 피크 시간대에 고객으로부터 에너지를 구매할 수 있는 스마트 충전 구현이다. 방전은 전력 범위를 확장함으로써 그리드에 추가적인 유연성을 제공하며 전력 생산의 최고점을 줄일 수 있다.[5]

스마트 충전 기능

에너지 효율

스마트 충전은 피크 부하의 일부를 오프피크 시간으로 전송한다. V2G를 백업으로 사용할 수 있기 때문에 에너지 수요의 예측 가능성 또한 향상된다. 연구는 더 부드럽고 예측 가능한 에너지 수요 곡선이 총 에너지 생산에서 녹색 에너지의 비율을 증가시킬 것이라는 것을 보여준다.[4]

책임

상하이의 전기요금에 대한 고객의 반응에 대한 설문조사에 따르면, 최고/최저가격 비율이 2:1일 경우, 75%의 고객이 충전 패턴을 오프피크로 조정하게 된다. 가격비율이 6:1이면 백분위수가 90%에 이른다.[6]

비판과 우려

UMC 대 SMC의 수용률에 대한 영국의 조사에 따르면 현재 및 전 EV 소유자가 SMC보다 UMC에 채택될 가능성이 두 배 더 높은 것으로 나타났다.[3] 영국의 실제 및 잠재적 플러그인 전기차 채택자 사이의 인식) 일반적인 우려 중 일부는 다음과 같다.

중복 및 증분 충전으로 인한 손상

연구 결과, 배터리 충전 상태가 70~80%로 유지될 경우 배터리 수명에 최소한의 영향을 미칠 것으로 입증되었다. 그러나 충전 습관 조사에서는 대다수의 EV 소유자가 매일 차량을 완전 충전으로 "보충"할 것을 제안한다.[3]

미래 여행을 예측하기 어려움

또 다른 문제는 SMC에 채택함으로써 매 사용 시 배터리 비율이 불분명해진다는 것이다. 이것은 결과적으로 여행의 유연성을 제한한다. 배터리 용량 개선과 대체 충전 경로 등이 가능한 해결책이다.

카셰어링 사회의 과금 압력 가속화

차량 공유가 낮은 탑승률로 개인 차량 이용 감소로 이어질 것이라는 연구결과가 나왔다.[7] 그러나 평균 차량 사용 시간이 증가함에 따라 주차/충전 시간은 감소할 것이다. 이것은 충전 전원에 대한 도전을 가져올 것이다.

정부 홍보

영국 정부는 "전기차에 대한 모든 정부 지원 가정용 충전 포인트는 2019년 7월부터 혁신적인 '스마트' 기술을 사용해야 한다"고 명령했다. 즉, 충전점은 원격으로 접근할 수 있어야 하며 신호를 수신, 해석 및 반응할 수 있어야 한다. 스마트 충전은 또한 높은 전력 수요를 감소시키고, 전기 시스템에 대한 전기 자동차의 비용을 최소화할 수 있으며, 오프피크 충전을 장려함으로써 소비자 비용을 낮출 수 있다."[8]

미래

케이블 충전 대안

성숙한 스마트 충전 시스템에서 공공 충전 인프라는 상업적으로 지속 가능해야 한다. 충전소 위치, 비용 및 수요 변화에 대응하는 능력(즉, 충전/배출 전력)이 제한 요인이다. 대체 충전경로는 충전소와 관련된 비용, 공간 및 전력 출력을 줄이기 위해 고려할 수 있다.

연속 충전

연속 충전은 유도 충전과 전도성 충전으로 구성된다. 전도성 충전은 에너지를 전달하기 위해 충전 보드를 사용한다. 전원을 공급받으려면 내장된 수신기가 필요하다. 충전식 도로를 설치하면 금속 접촉이 가능하다. 유도 충전은 전자기장을 이용해 전자기 유도를 통해 에너지를 전달한다.

배터리 교환

이름에서 알 수 있듯이, 배터리 교환은 충전소에서 충전할 때까지 기다리는 시간을 없애준다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b "Smart Charging of Electric Vehicles: the ultimate guide ⚡️". Virta Global.
  2. ^ Kejun Qian; Chengke Zhou; Allan, Malcolm; Yue Yuan (2010). "Load model for prediction of electric vehicle charging demand". 2010 International Conference on Power System Technology. pp. 1–6. doi:10.1109/POWERCON.2010.5666587. ISBN 978-1-4244-5938-4.
  3. ^ a b c Delmonte, Emma; Kinnear, Neale; Jenkins, Becca; Skippon, Stephen (1 February 2020). "What do consumers think of smart charging? Perceptions among actual and potential plug-in electric vehicle adopters in the United Kingdom". Energy Research & Social Science. 60: 101318. doi:10.1016/j.erss.2019.101318.
  4. ^ a b c Foley, Aoife; Tyther, Barry; Calnan, Patrick; Ó Gallachóir, Brian (January 2013). "Impacts of Electric Vehicle charging under electricity market operations". Applied Energy. 101: 93–102. doi:10.1016/j.apenergy.2012.06.052.
  5. ^ IRENA(2019), 혁신전망 : 아부다비 국제재생에너지국, 전기자동차 스마트 충전.
  6. ^ Jian, Liu; Yongqiang, Zhao; Hyoungmi, Kim (1 August 2018). "The potential and economics of EV smart charging: A case study in Shanghai". Energy Policy. 119: 206–214. doi:10.1016/j.enpol.2018.04.037.
  7. ^ 산티, P, 2017. 인터뷰[full citation needed]
  8. ^ HM 정부 보도 자료 2018년 12월 14일 발행