Sterowanie pojazdami elektrycznymi pomaga w stabilizacji sieci energetycznych
Popularność pojazdów elektrycznych szybko rośnie, czego efektem już w nieodległej przyszłości powinien być bardziej ekologiczny transport w Europie. Powszechne używanie samochodów elektrycznych może nieść ze sobą jeszcze jedną korzyść, a mianowicie możliwość stabilizacji zapotrzebowania na energię w krajowych sieciach energetycznych dzięki wykorzystaniu potencjału pojazdów w zakresie magazynowania elektryczności. Dla przykładu, gdyby zaledwie 5,5% niemieckiej floty samochodowej stanowiły pojazdy elektryczne, kraj dysponowałby wystarczającą pojemnością, aby ustabilizować zasilanie sieci. W tym kontekście, uczestnicy projektu COGENT (Control for green energy-efficient technologies), finansowanego ze środków UE, badali, w jaki sposób pojazdy elektryczne mogłyby pomóc w ustabilizowaniu sieci, przy uwzględnieniu zmian w ich podłączaniu do sieci. Przy założeniu, że sprzedaż pojazdów elektrycznych potroi się w ciągu kolejnej dekady, badacze przyglądali się roli kierowców i ich zachowań w kontekście wykorzystania akumulatorów do stabilizacji sieci, przy jednoczesnym zaspokojeniu zapotrzebowania na ładowanie. Następnie opracowano optymalne techniki sterowania, które pozwalają poprawić efektywność energetyczną pojazdów oraz ich możliwości w zakresie stabilizacji zasilania. Aby tego dokonać, uczeni wykorzystali najnowsze osiągnięcia w dziedzinie czujników i technologii komunikacyjnych, dostarczających danych o sieci energetycznej. Zaprojektowano system sterowania umożliwiający wykorzystanie danych w celu reagowania na potrzeby sieci. Został on opracowany przy pomocy sterowania predykcyjnego (MPC) oraz zaawansowanych technik modelowania wykorzystujących uczenie maszynowe. Zespół badał oparte na uczeniu się metody identyfikacyjne oraz to, jak można by je wykorzystać w środowisku MPC. Opracowano standardy bezpieczeństwa dla opartych na uczeniu się metod sterowania, aby połączyć teorię sterowania z technikami uczenia. Do osiągnięć projektu należy stworzenie nowych technik umożliwiających stosowanie predykcyjnych sterowników w zarządzaniu energią w pojazdach elektrycznych, uwzględniających wymagania w czasie rzeczywistym oraz rozproszoną strukturę problemu. Nowe, oparte na uczeniu się metody sterowania pomogą w wydajnym zarządzaniu energią w pojazdach elektrycznych oraz przyczynią się do ich wykorzystania w optymalizacji sieci energetycznych. Kolejnym etapem, już po zakończeniu projektu, będzie przeprowadzenie szeroko zakrojonego badania pojazdów elektrycznych w celu zademonstrowania korzyści związanych z rozproszonym sterowaniem opartym na uczeniu się i predykcyjnym dla optymalnego zarządzania energią. Kiedy to się stanie, idea stworzenia inteligentnych sieci umożliwiających ekologiczne i wydajne dostarczanie energii stanie się bliższa urzeczywistnienia.
Słowa kluczowe
Pojazdy elektryczne, COGENT, sieci energetyczne, sterowanie predykcyjne, uczenie maszynowe, zarządzanie energią
