Исследование эффективности использования энергетических комплексов на основе возобновляемых источников энергии для зарядки электротранспорта

• Автор: Шуркалов, Петр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 283 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТА И ЕГО ЗАРЯДНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

1.1. Электрические транспортные средства и зарядная инфраструктура

1.1.1. Общие положения

1.1.2. Электромобили и гибридные автомобили в мире: современное состояние и перспективы развития

1.1.3. Зарядная инфраструктура в мире

1.1.3.1. Зарядные станции

1.1.3.2. Станции замены аккумуляторных батарей

1.1.3.3. Стимулирование развития зарядной инфраструктуры со стороны государства и частных компаний
1.1.3.4. Базы дишых и интерактивные карты размещения зарядных станций
1.1.3.5. Зарядная инфраструктура: современное состояние и перспективы развития
1.1.4. Зарядные станции, работающие от возобновляемых источников энергии
ПАЛ. Солнечные зарядные станции
1.1.4.2. Ветряные зарядные станции
1.1.5. Электрические транспортные средства и зарядная инфраструктура в России
1.2. Понятие гибридного энергетического комплекса
1.3. Аналитический обзор исследований и научных работ в области зарядной инфраструктуры для электротранспорта
1.4. Постановка задачи исследования
1.5. Выводы по главе
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЭК
2.1. Общие положения
2.2. Построение структурно-функциональной модели ГЭК
2.3. Построение ресурсной модели ГЭК
2.3.1. Ресурсная модель прихода солнечного излучения
2.3.2. Ресурсная модель изменения скорости ветра
2.4. Построение технических моделей элементов ГЭК
2.4.1. Техническая модель солнечной фотоэлектрической
установки
2.4.2. Техническая модель ветроэлектрической установки
2.4.3. Техническая модель дизельной электроустановки
2.4.4. Техническая модель потребителей энергии
2.4.4.1. Технические модели зарядных станций
2.4.4.2. Технические модели станций замены аккумуляторных батарей
2.5. Построение экономической модели ГЭК
2.6. Выводы по главе
3. ОБЩАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ГЭК
3.1. Общие положения
3.2. ГЭК, включающие в свой состав зарядные станции
3.3. ГЭК, включающие в свой состав станции замены аккумуляторных батарей
3.4. Выводы по главе
4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Общие положения
4.2. Расчёт режимов работы ГЭК
4.3. Экономическая оценка эффективности ГЭК
4.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Зарядная инфраструктура в мире и России.
Статистика
Приложение 2. Техническая модель потребителей энергии
Приложение 3. Результаты расчёта режимов работы ГЭК
Приложение 4. Результаты экономической оценки эффективности

Приложение 5. Информация по рассматриваемому в работе оборудованию

В состав этой станции входит ветроэлектрическая установка с вертикальной осью вращения UGE-4K производства компании Urban Green Energy (установленная мощность 4 кВт) и зарядное устройство WattStation (также может быть использовано устройство DuraStation) компании General Electric [53]. Технические характеристики этой станции приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Технические характеристики зарядной станции Sanya SkyPump [53-55].
ВЭУ UGE-4K Станция WattStation Станция DuraStation
Мощность, кВт Мин. скорость ветра, м/с Ном. скорость ветра, м/с Режим заряда Мощность, кВт Режим заряда Мощность, кВт
4 3,5 12 240 В, 30 А 7,2 240 В, 16 А; Mode3 (400 В, 32 А) 3,6;
Станция Sanya SkyPump является первой в мире ветряной зарядной станцией для электромобилей, где зарядка осуществляется непосредственно от ВЭУ. В августе 2011 года одна такая станция была установлена в Барселоне (Испания), а к концу года несколько таких станций должно было быть установлено ещё в Австралии и США.
1.1.5. Электрические транспортные средства и зарядпая инфраструктура в России
В крупных городах России, и в Москве в частности, выброс загрязняющих веществ в атмосферу автотранспортом сегодня весьма велик. В связи с этим в 2011 году Московское правительство внесло в государственную программу «Развитие транспортной системы города Москвы на 2012-2016 гг.» мероприятия, направленные на решение этой проблемы. Согласно программе, для улучшения экологической обстановки в городе предполагается сохранить на существующем уровне объём выбросов