АЗС и зарядные хабы
Быстрая зарядная станция на 150 киловатт работает по десять минут за сеанс. Сеть при этом должна быть готова выдать эти 150 киловатт круглосуточно. Накопитель разрывает эту связь: сеть отдаёт среднее, пик закрывает батарея.
Арифметика зарядного хаба
Возьмём станцию на 150 киловатт. За сутки через неё проходит, скажем, двадцать сеансов по двадцать минут. Это около 100 киловатт-часов в среднем за час работы, но мгновенная мощность в момент зарядки — все 150.
Сетевая организация продаёт вам не энергию, а именно эти 150 киловатт готовности. Причём на новой площадке это ещё и техприсоединение: заявка, технические условия, кабель, трансформатор, от полугода ожидания.
Накопитель позволяет подключить станцию к вводу в 50 киловатт. Между сеансами батарея заряжается из сети медленно и постоянно, во время сеанса отдаёт мощность быстро.
Сеть работает со средней мощностью. Автомобиль видит пиковую.
Типовые конфигурации
| Задача | Ввод | Накопитель |
|---|---|---|
| Одна станция 150 кВт, до 20 сеансов в сутки | от 50 кВт | 200–300 кВт·ч |
| Две станции по 150 кВт | от 100 кВт | 400–600 кВт·ч |
| Хаб 4 поста, до 350 кВт на пост | от 250 кВт | от 1 МВт·ч, контейнер |
| АЗС: ТРК, касса, освещение, ЭЗС | существующий | 150–400 кВт·ч |
Ключевой параметр здесь не средняя загрузка, а вероятность одновременных сеансов. Если два автомобиля приезжают одновременно, мощность удваивается. Это считается статистически, и от этого зависит и ёмкость, и мощность преобразователя.
Про традиционную АЗС
Даже без электромобилей у заправки есть свои задачи.
- Резерв ТРК и кассы. При отключении колонки не работают, торговля останавливается полностью. Генератор ставить шумно и не всегда разрешено по нормам.
- Резерв освещения и видеонаблюдения. Требования безопасности на объекте с топливом.
- Холодильное оборудование магазина. На современной АЗС магазин часто приносит больше, чем топливо.
- Подготовка к установке ЭЗС. Накопитель ставится заранее, зарядная станция добавляется позже без пересмотра договора с сетевой.
Если планируется зарядная инфраструктура на десяти площадках, разница между «техприсоединение на каждой» и «накопитель на каждой» становится стратегической. Второй вариант позволяет запустить сеть за один сезон вместо трёх лет и не зависеть от очереди в сетевой организации.
Что учитываем в проекте
- Профиль загрузки станции. Сколько сеансов, в какие часы, какова вероятность одновременных.
- Скорость восстановления заряда. Батарея должна успевать зарядиться между пиками, иначе к вечеру станция начнёт ограничивать мощность.
- Стратегию при полном разряде. Станция снижает мощность зарядки, а не отключается: автомобиль заряжается медленнее, но заряжается.
- Взрывобезопасность зоны. На АЗС есть классифицированные зоны, и размещение оборудования вне их границ обосновывается в проекте.
- Тепловой режим. Зарядные хабы работают циклами с высокими токами, охлаждение считается под реальный профиль.
Считают ёмкость по одному сеансу зарядки и получают компактную систему. В реальности вечером приезжают три машины подряд, батарея садится, и станция режет мощность до сетевой. Клиент, простоявший час вместо двадцати минут, больше не вернётся. Ёмкость считается по пиковому часу, а не по среднему сеансу.
Что спрашивают операторы ЭЗС
Что будет, если батарея разрядится, а машина приехала?
Станция продолжит работать, но на мощности, которую даёт сеть, — например, 50 киловатт вместо 150. Зарядка идёт медленнее, но не прекращается. Контроллер управляет этим заранее: он видит уровень заряда и постепенно ограничивает мощность, а не отключает станцию резко. В интерфейсе станции клиенту показывается фактическая мощность.
Можно ли поставить накопитель к уже работающей ЭЗС?
Да. Накопитель ставится между вводом и станцией и работает как буфер. Это частый сценарий, когда хаб хотят расширить с двух постов до четырёх, а мощности ввода не хватает. Переделывать саму зарядную станцию не нужно, она о накопителе даже не знает.
Насколько это дороже, чем просто увеличить мощность ввода?
Зависит от ставки за техприсоединение в вашем регионе и от того, есть ли вообще свободная мощность в точке подключения. На загруженных площадках сетевая организация может выдать отказ или предложить мероприятия стоимостью в несколько накопителей. Мы считаем оба варианта в ТЭО и показываем цифры рядом.
Как накопитель переносит режим постоянных мощных циклов?
Это самый тяжёлый режим из всех, что бывают у стационарных систем: глубокие циклы каждый день на высоких токах. Поэтому для хабов мы закладываем ток не выше 0,5C, жидкостное охлаждение и запас по ёмкости на деградацию. Расчётный срок службы получается ближе к 10 годам, а не к 15, и это честно закладывается в экономику проекта.