Un inginer ieșean a inventat un sistem de încărcare a mașinilor electrice care permite și injectarea de energie în rețea

Totul a început pe când tânărul trebuia să-și susțină teza de disertație. Împreună cu profesorul său coordonator, șef lucrări dr.ing. Bogdan Neagu, cei doi au propus un sistem unic, o strategie prin care vehiculele electrice, deși conectate la rețele electrice la orele după-amiezii, în perioada de vârf de sarcină, ele încep să injecteze în rețea treptat, până pe la ora 00:00, iar abia ulterior se încarcă.

,,Împreună cu tânărul Mihai Andrei Luca am constatat undeva la nivelul anilor 2018-2019, atunci când au luat amploare vehiculele electrice, că influența conectării acestora pentru încărcarea la rețeaua electrică ar avea un impact negativ asupra rețelei. În momentul respectiv, am propus câteva strategii de încărcare a vehiculelor electrice, așa fel încât să aibă loc optimizarea atât a tensiunii la consumator, mai ales seara, în vârful de sarcină, precum și minimizarea pierderilor de energie în rețea. 

Andrei Mihai Luca

Pe baza acestei idei incipiente, inovative cumva la momentul respectiv, tânărul a propus o  temă de cercetare pe care o studiază în continuare la doctorat.

Strategia pe care noi am propus-o la momentul respectiv era ca vehiculele electrice să fie încărcate propriu-zis noaptea,  în intervalul 01:00-06:00 pentru a minimiza surplusul de pierderi energie, tensiunea necorespunzătoare datorată conectării la rețelele electrice a vehiculelor electrice în perioada de vârf de sarcină, la orele după-amiezii”, a declarat profesorul pentru ,,Ziarul de Iași”.

Ideea sistemului 

De asemenea, tânărul inginer, coordonator tehnic și la ,,Delgaz Grid” a explicat, mai exact, la ce se referă acest sistem de optimizare a încărcării vehiculelor electrice pe perioada nopții.

,,Ideea este următoarea: fiecare persoană care ajunge după-amiaza de la serviciu acasă, la un anumit moment, după ce se descarcă bateria, pune mașina la încărcat, de obicei seara pe la orele 18:00-19:00, în funcție de cum ajunge fiecare acasă. Lasă mașina la încărcat pe parcursul nopții, până a doua zi, depinde când pleacă înapoi la serviciu. Încărcarea standard a vehiculelor este la fel ca și în cazul unui încărcător de telefon, l-am pus la încărcat, se încarcă la puterea nominală maximă, cât de repede ajunge la 100%, iar după asta a terminat. Indiferent că el este lăsat la încărcat pe toată perioada nopții, până a doua zi. El de obicei se încarcă în primele 2-3 ore, urmând ca ulterior, deși este la încărcat, să nu se mai încarce pentru că el este deja 100%. Problemele acestui tip de încărcare sunt că mai ales seara, începând cu 18:00-19:00 de obicei atunci se atinge vârful de sarcină, când majoritatea persoanelor ajung acasă, pregătesc masa, ce mai fac, crește consumul de energie. Automat, aducând și un plus prin încărcarea vehiculelor electrice, există riscul de cele mai multe ori ca acest vârf de consum fiind suplimentat să conducă la ieșirea din bandă a nivelului tensiunii”, a declarat acesta.

Prin urmare, așa cum a precizat Mihai Andrei Luca,  nu se mai păstrează limitele admisibile (cele de acum fiind de +5 și -10% din tensiunea nominală de 230) și automat se conduce către o scădere tensiunii până la 180-190 V. Lucru care afectează utilizarea echipamentului.

Cum funcționează 

Așadar, sistemul de monitorizare, de management al consumului a fost creat tocmai ca această problemă să fie rezolvată.

,,Sistemul ar fi integrat în stația de încărcare, sau stația de încărcare alimentată din el. Sistemul știe că are disponibil un număr de N ore în care poate încărca mașina respectivă. 

Mașinile de obicei nu sunt puse pe 0 la încărcat fiindcă este prea riscant, se pune la încărcat când e sub 50% de obicei. Mașina mai are un disponibil de energie în baterie și profitând de acel disponibil de fapt, dacă pun mașina la încărcat prin acest sistem, el monitorizează nivelul de tensiune din rețea și când vârful de sarcină și consumul este mare, se comportă ca o baterie, ca un sistem fotovoltaic și injectează în rețea energie din bateria ei. Bineînțeles, nu până la 0, ci are un anumit prag pentru siguranța bateriei. Atunci când rețeaua este foarte încărcată, bateria injectează în rețea energie din cât are disponibilă pe parcursul unei anumite perioade, adică proporțional, urmând ca ulterior, spre ora 22:00, când scade consumul și vârful de sarcină, să înceapă să se încarce. Se încarcă ușor, ușor, știind că spre exemplu, până la 5 dimineața trebuie să fie 100% încărcată”, a precizat inginerul.

Pe baza cercetării de nota 10 a fost realizată și o prezentare în cadrul unui simpozion la Târgu Mureș, însă nu a fost stabilit încă un cost fix în ceea ce privește cheltuielile cu acest sistem. 

Simulativ, ținând cont de niște tarife de zi și de noapte, la un preț fictiv de 1 RON/kWh: la încărcarea clasică a rezultat 60.80 Ron, doar că așa cum a remarcat tânărul,  tensiunea a depășit limitele de bandă fiind necorespunzătoare; tot 60.80 Ron prin sistemul de management al consumului la un tarif unic, prețul pe kWh e același și e aceiași cantitate de energie necesară, însă se menține tensiunea in limitele admisibile; in cazul utilizării sistemului de management al consumului și un dublu tarif, 1 RON / kWh între orele 22-06 și 1,5

RON/kWh în celelalte ore, pentru a motiva utilizatorii să profite de posibilitatea injectării energiei din vehicule în rețea la prețul mare și încărcarea la prețul mic, rezultă un cost de încărcare de 44.45 Ron.