مقاله هزینه های اضافی و قیمت تمام شده

دانلود پایان نامه

برای پیاده سازی V2G باید نهادهای مختلفی درگیر این امر شوند که در این فصل در قالب هفت مجموعه تحت چارچوب « ساختار نهادی اجرایی V2G » دسته بندی شده اند. در این فصل به معرفی این نهاد ها و نقش هر کدام در اجرای طرح اتصال خودرو به شبکه در ایران پرداخته شده است.
1-2 تعریف و معرفی انواع خودروهای الکتریکی
فناوری خودروهای الکتریکی اولین بار توسط پورشه ابداع گردید اما اولین خودروی هیبرید با قابلیت اتصال به پریز برق را شرکت جنرال موتورز در اواخر دهه 1960 معرفی کرد و بدین ترتیب آغاز PHEV را می توان به آن زمان مربوط دانست. « خودروی الکتریکی » به خودرویی اطلاق می شود که از موتور الکتریکی برای تامین همه یا بخشی از توان مکانیکی لازم برای حرکت خودرو استفاده نماید. سه نوع خودروی الکتریکی را معرفی می کنیم که برای بحث اتصال خودرو به شبکه به کار می آیند :خودروی باتری دار، خودروی پیل سوختی و خودروی هیبریدی.
خودروهای باتری دار انرژی  را به صورت الکتروشیمیایی در باتری ها ذخیره می نمایند. از آنجایی که این خودروها باید برای شارژبه شبکه وصل شوند، هزینه های اضافی برای پیاده سازی V2G در مورد این خودروها ناچیز است. خودروی باتری دار فاقد آلایندگی است و بازدهی بسیار بالایی دارد. اما قیمت تمام شده خودرو بالا بوده و مسافت اندکی را با یک بار شارژ طی می نماید. به دلیل وزن بالای باتری، باید آلیاژهای سبک در ساخت آن استفاده گردد و در ضمن نیاز به نصب سیستم شارژ باتری در منازل یا محل های پارک این خودرو وجود دارد.
خودروهای پیل سوختی انرژی را در قالب هیدروژن ذخیره می نمایند که از طریق ترکیب با اکسیژن جو در یک پیل سوختی، تولید برق می نماید. مشکلاتی مثل ذخیره هیدروژن و تلفات تبدیل انرژی باعث پرهزینه شدن این نوع خودروها گردیده است. برای استفاده در بحث V2G، برق تزریقی به شبکه از پیل سوختی به دست می آید که توسط ادوات الکترونیک قدرت به برق متناوب 50 یا 60 هرتز تبدیل می گردد. آلایندگی این خودرو نیز در حد صفر است و بازدهی 50 تا 60 درصدی و طی مسافت زیاد از سایر مزایای این نوع خودروها محسوب می شود. هر چند قیمت تمام شده این خودرو نیز بالاست و نیاز آن به ایجاد جایگاه های تامین سوخت هیدروژن نیز از جذابیت های استفاده از این خودرو کاسته است.
خودروهای هیبرید از یک موتور احتراق داخلی استفاده می کنند که محور آن یک ژنراتور را می گرداند. یک باتری کوچک، انرژی ژنراتور و انرژی ترمز را ذخیره می نماید. باتری و ژنراتور، برق مورد نیاز یک یا چند موتور الکتریکی را که چرخ ها را می گردانند تامین می کنند. توان موتور احتراق داخلی نیز به همین محور تزریق می شود. قیمت این خودروها در مقایسه با خودروهای متعارف اندکی بالاتر است، اما کاهش مصرف سوخت به میزان تقریبی 4 لیتر در هر صد کیلومتر و کاهش آلودگی هوا از مزایای اصلی آن حساب می آید. مزیت این خودرو به خودروی پیل سوختی عدم نیاز به زیر ساخت ویژه برای تامین منبع انرژی بوده و مزیت آن نسبت به خودروی باتری دار طی مسافت زیاد است.
خودروی PHEV یه خودروی هیبرید است که دو ویژگی اضافی را داراست: یک باتری بزرگتر و امکان شارژ توسط پریز معمولی برق. خودروی PHEV از بنزین و توان دریافتی از پریز برق برای شارژ باتری اش استفاده می کند. این خودروها در چند کیلومتر ابتدایی مسیر از انرژی باتری استفاده کرده و سپس به حالت هیبرید تغییر می کنند. باتری بزرگتر این خودروها ( 6 کیلو ولت ساعت یا بیشتر) اجازه حرکت خودرو در حالت کاملا برقی به مسافت حداقل 20 مایل را می دهد. این نوع خودرو نیز برای V2G مناسب است و این کار برای آن به دو شیوه امکان پذیر است که اولی به مانند خودروی باتری دار بوده و راه دوم آن است که خودرو به صورت موتور ژراتور کار کرده و با مصرف سوخت در حالت متوقف شده، برق تولید و به شبکه تزریق کند.
  • مطلب مشابه :  دانلود پایان نامه ارشد درمورد تقسیم کار اجتماعی و سفرنامه نویسان


  • خودروی PHEV را نسل جدید خودروها می دانند که مزیت بازدهی بالای خودروهای باتری دار و مزیت برد طولانی خودروهای متعارف را با هم یکجا دارد. طراحی های فعلی این خودروها دارای برد صرفا برقی 20 تا 40 مایل معادل 32 تا 64 کیلومتر هستند. باتری های PHEV طوری طراحی می شوند که در یک پارکینگ همگانی و یا در خانه و از یک پریز استاندارد در گاراژ شارژ شوند.
    1-3 تعریف V2G و کاربرد های آن
    هنگامی که ایده ساخت خودروهای الکتریکی شکل گرفت، تصور می شد که این خودروها از دید شبکه قدرت تنها مانند یک بار معمولی به چشم می آیند. اما بر خلاف بسیاری از مصارف خانگی برق مانند روشنایی، وسایل گرمایشی  و سرمایشی، رایانه و غیره، مصرف واقعی انرژی الکتریکی توسط خودروها ( هنگام رانندگی ) از نظر زمانی بر مصرف برق این خودروها از شبکه ( هنگام شارژ ) منطبق نیست.
    شارژ بیشتر خودروهای الکتریکی حدود 2 تا 8 ساعت زمان می خواهد و لزومی ندارد که این زمان از همان لحظه ی اتصال شارژ آغاز شود. بنابراین، خودروی الکتریکی یک نوع بار منعطف است که می تواند از مصادیق پاسخ تقاضا محسوب شود. باید دقت داشت که برای پیاده سازی مفهوم پاسخ تقاضا برای مشترکین خانگی، نیاز به  یک سطح حداقل از اتوماسیون وجود دارد. چرا که اصولا مشترکین خانگی تمایل چندانی به واکنش نشان دادن به تغییرات خفیف قیمت برق ندارند. سه سناریو مختلف برای فرآیند شارژ خودروهای الکتریکی اشاره شده است که عبارتند:

    • شارژ فوری: هنگامی که زیر ساخت های لازم برای اجرای بحث پاسخ تقاضا فراهم نباشد، مصرف کننده تمایلی به تغییر زمان شارژ خودروی برق خود ندارد. بنابراین مصرف کننده به محض رسیدن از محل کار به خانه، خودروی خود را به شارژ می زند. از قضا بازه ی زمانی بازگشت به خانه با پیک بار انطباق داشته و بدین ترتیب افزایش پیک بار به وجود می آید .
    • شارژ با تاخیر زمانی: یک راه حل ارزان و ساده برای به تعویق انداختن شارژ باتری خودروها این است که از یک تایمر استفاده شود تا هنگامی که مصرف کننده به خانه مراجعت می نماید، خودوری خود را به برق بزند اما شروع فرایند شارژ با یک تاخیر زمانی که توسط تایمر تنظیم می شود، از ساعات پیک به ساعات غیر پیک تغییر نماید. بهره وری این روش هنگامی بیشتر می شود که مصرف کنندگان زمان تاخیر یکسانی را برای شارژ خودروی خود در نظر نگیرند.
    • شارژ با مدیریت بهره بردار ناوگان : در این سناریو، بهره بردار ناوگان یا تجمیع کننده مسئولیت تعیین نحوه شارژ خودروها را عهده دار می شود. خواسته های مالک خودرو برای نحوه ی شارژ باتری وسیله ی نقلیه اش از طریق مفاد قراردادی که با بهره بردار ناوگان یا تجمیع کننده منعقد نموده است، لحاظ می شود. هر گاه خودروی الکتریکی به شبکه وصل شود، تجمیع کننده یک برنامه شارژ برای خودرو در نظر می گیرد که از زمان اتصال آغاز و تا زمان تخمینی انفصال از شبکه تداوم می یابد .
    مطلب مشابه :  پایان نامه طبقه‌بندی اطلاعات و دسترسی به منابع
  • آنچه تا کنون ذکر شد به شارژ هماهنگ خودروهای الکتریکی برمی گردد که با هدف کاهش اثرات نامطلوب این نوع بارها بر شبکه قدرت صورت می گیرد. اما خودروی الکتریکی می تواند اثرات مطلوب دیگری برای شبکه فراهم آورد. از جمله آن که خودرو می تواند در ساعات کم باری که قیمت برق ارزان است، برق را در باتری خود ذخیره نموده و در ساعات پر باری که قیمت برق بالاست، آن را به شبکه تحویل دهد .
    همچنین خودروها می توانند در بازار خدمات جانبی به عنوان رزرو مورد بهره برداری قرار گیرند تا هر گاه بر اثر وقوع حادثه، نیاز به تزریق فوری توان الکتریکی توسط خودروها به شبکه قدرت باشد، خودروهای پارک شده و متصل به شبکه از طریق دشارژ باتری خود بتوانند مانند ارائه دهندگان رزرو گردان عمل نمایند. به علاوه خودروهای الکتریکی می توانند در بازار تنظیم فرکانس نیز مشارکت نموده و از طریق شارژ و دشارژ توان الکتریکی متناسب با فرامین دریافتی از بهره بردار شبکه تحت قالب سیگنال AGC، به حفظ فرکانس شبکه در محدوده مجاز خود کمک رسانند .
    هنگامی که به خودروهای الکتریکی پارک شده و متصل به شبکه به عنوان منابع ارائه دهنده خدمت به شبکه برق نگاه شود، ورود به بحث V2G صورت گرفته است. به بیان دیگر V2G به معنای استفاده از ظرفیت باتری خودروهای الکتریکی به عنوان ذخیره کننده انرژی الکتریکی برای ارائه توان الکتریکی یا خدمات جانبی به  شبکه قدرت است. کاربردهای V2G علاوه بر مشارکت در بازارهای برق، شامل ایفای نقش مکمل برای تولیدات از منابع تجدید پذیر نیز می باشند. بدین معنی که نوسانات توان خروجی واحد های تولید برق همچون بادی و فتوولتائیک توسط ذخیره انرژی در باتری خودروهای الکتریکی جبران شود. V2G لازم برای پایدار کردن برق خورشیدی برای توان پیک و توان بادی برای بار پایه محاسبه شده است. چهار بازار مربوط به V2G عبارتند از : بار پایه، پیک، رزرو گردان و تنظیم فرکانس. V2G برای بار پایه مناسب نیست، تحت شرایطی برای پیک می تواند به کار رود، برای رزرو گردان رقابت پذیر است و برای تنظیم به شدت رقابت پذیر است.
    بحث V2G دارای دو نوع یک سویه و دو سویه است که در نوع یک سویه جهت توان همواره از شبکه به سمت خودرو است ولی در نوع دوسویه امکان تزریق توان خودرو به شبکه نیز وجود دارد. در بیشتر جاها تنها به مورد دوم V2G اطلاق شده و مورد اول به عنوان G2V نامیده شده است.
    نحوه مشارکتی که برای خودروهای الکتریکی در بازار برق در بحث V2G پیشنهاد می دهد بدین شکل است که خودروهای الکتریکی در زمان های غیر پیک مانند شب ها در فاز شارژ شدن به سر برده و تجمیع آنها به اصلاح منحنی بار کمک می کند. در طی روز و در زمانی که خودروها پارک شده باشند، تجمیع آنها به عنوان یک منبع می تواند در بازار تنظیم مشارکت نماید و همین طور برای کاهش پیک به کار گرفته شود. مناسب بودن خودروهای الکتریکی برای بازارهای مختلف در کالیفرنیا بررسی شده و در جدول زیر را ارائه شده است.
     

    این نوشته در آموزشی ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.