ZNANSTVENO-TEHNOLOŠKA SURADNJA SA SRBIJOM

 OSNOVNE INFORMACIJE

 

 Sufinanciranje znanstveno istraživačkih projekata u sklopu zajedničke hrvatsko-srpske suradnje  od strane Ministarstva znanosti i obrazovanja

 Naziv projekta na  hrvatskom jeziku

 Utjecaj punionica električnih vozila na urbanu elektroenergetsku distribucijsku  mrežu - Rješenje za napredne gradove

 Naziv projekta na  engleskom jeziku

 Influence of a Electrical Vehicles Charging Station on Urban Electric Power  Distribution Network - Smart Cities Solution

 Hrvatski voditelj  projekta

 prof. dr. sc. Igor Kuzle 

 Srpski voditelj  projekta

 dr. Aleksandar Nešković

 Trajanje projekta

 2016. – 2017.


OPIS PROJEKTA

U skladu s ciljevima europske energetske politike, posljednjih godina značajno se povećao udio obnovljivih izvora energije (OIE) u elektroenergetskim sustavima (EES), a očekuje se nastavak takvog trenda. EES budućnosti sastojat će se od velikog broja malih proizvodnih jedinica (distribuirana proizvodnja - DP) u kombinaciji s konvencionalnom proizvodnjom, s masovnom proizvodnjom iz OIE, Što će uzrokovati dvosmjerne tokove snaga između prijenosne i distribucijske mreže kao i unutar distribucijske mreže. Stohastička priroda proizvodnje električne energije iz OIE nameće nove izazove na vođenje pogona EES-a, a problem vođenja dodatno otežava DP koja je uglavnom ,nevidljiva" operatorima koji vode sustav, jer nije opremljena odgovarajućim informacijsko komunikacijskim (ICT) uređajima. Veliki udio neupravljivih OIE i nenadgledane DP u proizvodnom portfelju, može dovesti do problema sa stabilnosti, naponskih i drugih poremećaja iii čak ispada dijelova EES-a.

Prisutne su promjene i na strani potrošnje gdje potrošači vođeni cjenovnim signalima s tržišta preuzimaju sve aktivniju ulogu, te upravljaju vlastitom potrošnjom, a hibridna i obična električna vozila (EV) postala su atraktivan način prijevoza u razvijenim državama. Razlozi ubrzanog povećavanja broja EV, posebice u urbanim područjima su višestruki, poput smanjenja zagađenja stakleničkim plinovima (današnja vozila uzrokuju 6-7% zagađenja) pa državne i gradske uprave smanjuju ili ukidaju poreze na EV, omogućavaju im besplatno parkiranje i punjenje, korištenje prometnih traka za javni prijevoz i sl. No, unatoč ekološkim prednostima EV postojeći pasivni pristup njihovoj integraciji često uzrokuje lokalna zagušenja i naponske probleme u gradskoj distribucijskoj elektroenergetskoj mreži (EEM).

Kako bi se ublažili negativni utjecaji kombinacije DP, OIE i EV te ubrzao razvoj i korištenje niskougljičnih tehnologija uz povećanje fleksibilnosti EES-a, Europska komisija donijela je Plan za strateške energetske tehnologije (SET plan) u okviru kojeg su donesene Europske industrijske inicijative od kojih je jedna i Europska tehnološka platforma za EEM budućnosti (Europska tehnološka platforma za napredne mreže). Napredne EE mreže (engl. smart grids) podrazumijevaju skup tehnoloških multidisciplinarnih elektrotehničko-informacijsko-komunikacijskih rješenja koja omogućuju precizno nadgledanje uvjeta u EES-u visokom rezolucijom u stvarnom vremenu, s automatskim poduzimanjem upravljačkih i ostalih djelovanja kako bi se spriječili ili ublažili mogući poremećaji u što kraćem vremenu. U slučaju urbanih distribucijskih mreža, koje će se razmatrati u okviru ovog projekta, cilj je olakšati integraciju OIE i DP uz izbjegavanje skupih pojačanja mreže uz određene investicije u nadzornu, telekomunikacijsku i upravljačku opremu uključujući aktivno upravljanje potrošnjom i korištenje EV kao spremnika električne energije (SEE).

Kako bi se ublažio mogući negativni utjecaj EV na EEM u urbanim područjima, potrebno Je izgraditi punionice električnih vozila na, za EEM, optimalnim lokacijama uz analizu postojeće i planirane DP i/ili OIE, što je i težište projektom predloženih istraživanja. Pri tome lokacije punionica trebaju biti na mjestima koja su lako dostupna i gdje je gustoća prometa velika. Preliminarne lokacije punionica odredit će se na temelju praćenja kretanja vozila tijekom dana, korištenjem signala masovno prisutnih GSM/UMTS uređaja, što zahtjeva razvoj složenih modela i analizu velikog broja podataka. Nakon opisanog preliminarnog izbora lokacija analizirat će se EEM na razmatranom području kako bi se odabrale one lokacije na kojima će buduće punionice imati najmanje negativan ili čak i pozitivan utjecaj na EEM. EV će se analizirati kao potencijalni SEE, a obuhvatit će se i postojeća ili planirana izgradnja DP i/ili OIE čija bi se proizvodnja mogla koristiti za punjenje EV.

Istraživanje bi trebalo olakšati i integraciju OIE jer će se razviti integralni modeli koji će pokazivati interakciju DP, OIE, EV i punionica s EES-om i raspodjelu opterećenja na elemente distribucijske EEM te omogućiti robustan odziv na fluktuacije proizvodnje OIE i, ako je to potrebno, nezavisni otočni rad dijelova EEM u kombinaciji s EV. Kako bi se osiguralo zadovoljavajući nadzor i optimalno upravljanje sa svim navedenim elementima EES-a, također, potrebno je osmisliti i odgovarajuće načine prijenosa i obrade signala i informacija na temelju standardiziranih komunikacijskih protokola poput IEC 61850 i sl.

Istraživačka grupa iz Zagreba godinama istražuje utjecaj OIE, DP i EV na EES kao i razvoj tehnologija naprednih mreža u svrhu očuvanja sigurnog i stabilnog pogona EES-a. U posljednje tri godine, članovi istraživačkog tima objavili su više radova u prestižnim znanstvenim časopisima iz razmatranog područja. Istraživačka grupa iz Beograda bavi se istraživanjima u domenu projektiranja radio sistema (prvenstveno javnih mobilnih GSM/UMTS/LTE sistema), analizom i modeliranjem radio kanala i naročito razvojem metoda za pozicioniranje mobilnih korisnika. Iz ovih oblasti objavili su veliki broj znanstvenih radova na konferencijama i u prestižnim međunarodnim časopisima.

Istraživačke grupe su komplementarne jer se napredne EEM temelje na primjeni ICT rješenja, a predložena istraživanja će se optimalno nadopunjavati i voditi k jedinstvenom sveobuhvatnom rješenju problema i s elektroenergetskog i s komunikacijskog stajališta.

Osim računalih simulacija, predviđena su i laboratorijska ispitivanja jer obije grupe raspolažu zavidnim laboratorijskim mogućnostima. Eksperimentalno dobiveni odzivi za različite scenarije i poremećaje koristit će kao verifikacija simulacija u specijalističkim programskim paketima. Na modelu će se istražiti utjecaj različitih naprednih tehnologija u svrhu poboljšanja odziva EES-a nakon poremećaja.

Kao rezultat istraživanja očekuje se publiciranje više radova na konferencijama u Hrvatskoj i Srbiji, te jedan zajednički rad u relevantnom znanstvenom časopisu u 2017. godini.