Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Perspektivy využití malých vodních elektráren k provozu elektrických vozidel a tepelných čerpadel

číslo 10/2003

inovace, technologie, projekty

Perspektivy využití malých vodních elektráren k provozu elektrických vozidel a tepelných čerpadel

doc. Ing. Miroslav Cenek, CSc., prof. Ing. Jiří Kazelle, CSc., Ing. Zdenka Rozsívalová,
Ústav elektrotechnologie, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií,
Vysoké učení technické v Brně

Současný stav

V současné době se k nabíjení elektrických vozidel a k provozu tepelných čerpadel používá elektrická energie z rozvodné elektrické sítě, do které přispívají i výrobci elektrické energie z obnovitelných zdrojů, tj. např. malých vodních elektráren.

Dosud nízké výkupní ceny elektrické energie vyrobené v malých vodních elektrárnách nutí tyto malovýrobce elektrické energie zabývat se možností přímého využití elektrické energie v místě jejich instalace, např. k nabíjení jednostopých a dvoustopých elektrických vozidel v rámci individuální ekologické dopravy, perspektivně i elektrobusů v rámci hromadné ekologické dopravy a současně i k provozu tepelných čerpadel v budovách, kde jsou malé vodní elektrárny instalovány.

Navrhované řešení

Elektrická vozidla jednostopá (elektrická kola s pomocným elektrickým pohonem, skládací elektrické skútry a elektrické skútry klasické konstrukce, dvoustopá elektrická vozidla – sedany a pick-upy) a elektrobusy jsou v současné době nabíjeny z rozvodné elektrické sítě, obvykle nabíjecím režimem, který odpovídá době nabíjení zcela vybité baterie v délce 6 až 8 hodin, většinou v nočních hodinách při využití nižší cenové sazby elektrické energie.

Obr. 1.

Cestou ke zvýšení využití elektrické energie z malých vodních elektráren je nabíjení elektrických vozidel, v místě instalace těchto elektráren za použití jejich rychlého nabíjení, které odpovídá době 45 až 90 minut pro zcela vybitou akumulátorovou baterii.

Přímé nabíjení elektrických vozidel z malých vodních elektráren umožňuje odstranění ztrát elektrické energie, které vznikají při jejím převodu v místě její výroby do elektrické sítě a zpět, jež u stabilní rozvodné elektrické sítě činí 10 % a u nestabilní rozvodné sítě až 20 %.

Rychlé nabíjení akumulátorových baterií elektrických vozidel umožňuje zvýšit účinnost nabíjení těchto baterií vůči klasickým způsobům nabíjení z dosavadních 70 až 85 % podle typu baterie na 95 až 98 % při použití jejich rychlého nabíjení.

Celkově lze tedy konstatovat, že rychlé nabíjení elektrických vozidel přímo z malých vodních elektráren umožňuje zvýšení využití elektrické energie vůči nabíjení z rozvodné elektrické sítě v průměru o 29 % u stabilní elektrické sítě a o 39 % u nestabilní elektrické sítě.

Rychlé nabíjení akumulátorových baterií elektrických vozidel navíc umožňuje dvojnásobné až trojnásobné prodloužení životnosti akumulátorových baterií a současně výrazné prodloužení denního dojezdu elektrických vozidel, jež činí u dvoustopých vozidel až 180 km a u elektrobusů až 240 km.

Vedle uvedených úspor elektrické energie je využití elektrické energie získané z těchto elektráren výhodné pro jejich majitele i s ohledem na úspory elektrické energie při zajištění provozu tepelných čerpadel, které je možné přímo v budovách, kde jsou tyto elektrárny instalovány, použít k jejich vytápění v zimě a k chlazení v létě a k ohřevu teplé vody.

Obr. 2.

Při vytápění bytových prostorů pomocí tepelných čerpadel dochází k efektivnějšímu využití elektrické energie vyrobené z malých vodních elektráren, a to 2,5krát až 4krát vyššímu podle typu tepelného čerpadla. Např. tepelné čerpadlo s topným faktorem 3,0 spotřebovává pro výrobu 3 kW·h tepla pouze 1 kW·h elektrické energie, je tedy 3krát efektivnější ve srovnání s přímým elektrickým ohřevem.

Použití elektrických vozidel místo vozidel se spalovacími motory současně zlepšuje kvalitu ovzduší i ve volné přírodě, mimo městské aglomerace v místech, kde jsou malé vodní elektrárny umístěny.

Menší dosah dojezdu elektrických vozidel je výrazně vyvážen možností získání elektrické energie, potřebné pro provoz elektrických vozidel v místě bydliště jejich uživatele oproti nutnosti přepravy vozidel se spalovacími motory pro palivo k čerpacím stanicím v místech s výrazně řidší sítí oproti městským aglomeracím.

Použití elektrické energie z malých vodních elektráren v místě jejich instalace k nabíjení elektrických vozidel a provozu tepelných čerpadel je výhodné pro majitele těchto elektráren i s ohledem na stávající nízké výkupní ceny elektrické energie dodávané do rozvodné elektrické sítě. Např. v Rakousku dříve odpovídala tato výkupní cena 0,70 ATS/kW·h a v Německu 0,09 DEM/kW·h.

Společné využití elektrické energie z malých vodních elektráren k provozu elektrických vozidel a tepelných čerpadel je současně perspektivní i z hlediska ekologického, neboť umožní zvyšování podílu obnovitelné energie na provozu elektrických vozidel.