Έρευνα χρήσης επαναχρησιμοποιούμενων συσσωρευτών ηλεκτρικών αυτοκινήτων για χρήση σε εφαρμογές δικτύου
Second life ev batteries and utilizations on ess for grid support and stabilization
Keywords
Επαναχρησιμοποίηση συσσωρευτών ; Συσσωρευτές ; Ηλεκτροκίνητα οχήματα ; ΜπαταρίεςAbstract
Η αναγκαία εισχώρηση των ηλεκτροκίνητων στην παγκόσμια αυτοκινητοβιομηχανία, λόγω της έντονης κλιματικής αλλαγής, σε συνδυασμό με την ελλιπή έρευνα στα τεχνικά μέρη του, προκαλεί νέα άλυτα ζητήματα τα οποία τα διεθνή ερευνητικά
ινστιτούτα , αναζητούν την επίλυσή τους. Ένα κύριο τμήμα του ηλεκτροκίνητου είναι η μπαταρία λιθίου, η οποία με την ολοκλήρωση του κύκλου ζωής της επιφέρει περιβαλλοντική και οικονομική επιβάρυνση. Καθώς, στην Ευρωπαϊκή Ένωση αναμένεται υψηλή ανάδειξη της ηλεκτροκίνητης βιομηχανίας έως το 2030, είναι άμεση η ανάγκη εύρεσης σωστού τρόπου διαχείρισης των συσσωρευτών. Στην παρούσα πτυχιακή εργασία γίνεται ανάλυση του επίκαιρου αυτού θέματος, με προτεινόμενη λύση την επαναχρησιμοποίηση των συσσωρευτών σε εφαρμογές δικτύου. Το πρώτο κεφάλαιο, αναφέρεται στο ερευνητικό πρόβλημα καθώς και στα οφέλη της επαναχρησιμοποίησης. Το δεύτερο, εστιάζει στην ηλεκτρική ενέργεια καθώς και στους διάφορους τρόπους παραγωγής – συμβατική και διεσπαρμένη-, αναλύοντας τους διάφορους κανονισμούς και προβλήματα στα σύγχρονα δίκτυα. Το
τρίτο κεφάλαιο, αναφέρεται στην αποθήκευση ενέργειας, ορίζοντας τις υπάρχουσες τεχνολογίες αποθήκευσης, τα πλεονεκτήματα αυτών, και τα νομοθετικά πλαίσια. Το επόμενο κεφάλαιο, εστιάζει σε μια συγκεκριμένη μορφή αποθήκευσης, τους συσσωρευτές, αναφέροντας τις διαφορές κατηγορίες, τις ιδιότητές τους καθώς και τη συνεισφορά αυτών σε διάφορες εφαρμογές του δικτύου. Το κεφάλαιο πέμπτο αναλύει τα τεχνικά μέρη του συστήματος αποθήκευσης το τρόπο σύνδεσης στο δίκτυο μέσης και υψηλής τάσης καθώς και πλήθος εφαρμογών που έχουν πραγματοποιηθεί. Το έκτο κεφάλαιο ερευνά το τρόπο επαναχρησιμοποίησης μπαταριών, τα οφέλη που αποκομίζονται με την διαδικασία αυτή και εφαρμογές που έχουν ολοκληρωθεί. Μέσω της βιβλιογραφικής ανασκόπησης καταγράφονται τα διάφορα αποτελέσματα της έρευνας αυτής τα οποία αναλύονται στο τελευταίο κεφάλαιο.
Abstract
The necessary entry of electric vehicles into the global automotive industry, due to the intense climate change, combined with the incomplete research in its technical parts, causes new unsolved issues which the international research institutes are looking for
their solution. A major part of the electric vehicle is the lithium battery, which at the end of its life cycle brings an environmental and financial burden. As, in the European Union, a high prominence of the electrified industry is expected until 2030, there is an
immediate need to find a proper way to manage batteries. In this thesis, this topical issue is analyzed, with the proposed solution being the reuse of accumulators in network applications. This first chapter refers to the research problem as well as the benefits of
reuse. The second one focuses on electricity as well as the various ways of production - conventional and distributed -, analyzing the various regulations and problems in modern networks. The third chapter refers to energy storage, defining the existing
storage technologies, their advantages, and the legislative frameworks. The next chapter focuses on a specific form of storage, accumulators, mentioning their different categories, properties, and their contribution to various network applications. Chapter
five analyzes the technical parts of the storage system, the way of connecting to medium and high voltage networks, as well as numerous applications that have been implemented. Chapter six investigates the reuse of batteries, the benefits derived from
this process, and completed applications. Through the literature review, various results of this research are recorded, which are analyzed in the final chapter.