利用闲置卡车为电网提供清洁能源

滑铁卢大学的研究人员正在利用闲置的电动汽车作为移动发电机，为过度劳累和老化的电网提供电力。

在分析了阿尔伯塔省电网大幅提升的能源需求后，该研究提出了一种创新方法，利用卡车燃料电池产生的电力来补充电网。

“加拿大的电网需要升级，”首席研究员、滑铁卢机械与机电工程系教授吴晓宇博士说。

“但阿尔伯塔省的电网价格远高于其他省份。大部分电力由化石燃料提供，导致碳排放量凸显。需要快速调整电网以满足变动的需求，是电网价格不稳定的原因之一并且不稳定。这创造了清洁能源存储的潜力，可以压平电力需求和价格。”

该团队的研究建立在车辆到电网技术的基础上，该技术采用特殊的充电器将电动汽车(EV)电池中未使用的能量推回电网进行存储。存储的电力可以在与天气相关的停电期间支持电网，或减少高峰的需求。

该研究建议向燃料电池动力卡车司机支付费用，让他们在高峰时段休息，并在休息时插入加氢站或管道，利用卡车闲置的燃料电池作为发电机，为电网提供电力。

其结果是减少了高速公路上的车辆流量，减少了高峰时段的能源使用，并以更清洁的方式储存能源。

滑铁卢研究生 Daniel Ding 开发了一个数学模型来模拟运行，然后使用软件对氢燃料电池驱动的电动汽车平衡电网负载、降低高峰电价和碳强度的可行性和潜力进行分析和建模。

丁说：“与电池等其他燃料相比，氢燃料电池具有优势，电池需要更多的投资，而且处理时会产生更多的污染。”

“我们的初步研究结果表明，在未来的电动汽车中使用现有的燃料电池可以降低电网成本。”

这种储能解决方案的应用范围不仅仅限于卡车。重型车辆和火车(例如通常在需要改变火车路线之前处于闲置状态的转辙机车)也可能是早期采用者。

“随着重型汽车脱碳需求的不断增加，燃料电池电动汽车的保有量预计将迅速扩大，”吴说。

“将这些卡车连接到电网以实现调峰目的可能会为采用氢燃料电池电动汽车提供经济激励，并有助于促进大规模氢经济的出现。”

研究人员下一步计划在实验室和现场测试这些初步发现，以确定其在现实世界中的适用性。

该研究得到了 Transition Accelerator、Mitacs 和加拿大自然科学与工程研究委员会 (NSERC) 的支持。这是滑铁卢大学可持续未来计划的最新成果，该计划旨在使滑铁卢大学成为可持续发展研究、教育和创新领域的全球领导者，以造福于环境、经济和社会。

有关这项工作的更多信息，请参阅发表在 2023 年 IEEE 第 11 届智能能源电网工程国际会议 (SEGE) 上的研究论文“通过混合整数线性规划优化阿尔伯塔省燃料电池电动汽车到电网”。

来源: Materials provided by University of Waterloo.
注明: Content may be edited for style and length. Journal Reference: Daniel Ding, Xiao-Yu Wu. Optimization of Fuel Cell Electric Vehicle-to-Grid in Alberta by Mixed Integer Linear Programming. 2023 IEEE 11th International Conference on Smart Energy Grid Engineering (SEGE), 2023; DOI: 10.1109/SEGE59172.2023.10274585