وقتی شارژ ثابت کافی نیست: چگونه ذخیره‌سازی انرژی سیار می‌تواند یک استراتژی شارژ انعطاف‌پذیرتر برای تجهیزات زمینی فرودگاه ایجاد کند

برقبرداری فرودگاه ها وقتی که تجهیزات پشتیبانی برقی زمین از پروژه های آزمایشی به عملیات روزانه ناوگان منتقل شود، مشکل دیگری ایجاد می کند.

تصور کنید یک بانک پرواز بعد از ظهر در حال نزدیک شدن است. چندین تراکتور چمدان الکتریکی از چرخش قبلی در حالت شارژ پایین (SOC) بازگشتند. دو نفر از آنها هنوز در حال کار در ایستگاه های دور افتاده هستند.در عین حال، تعمیر و نگهداری یک گروه از نقاط شارژ ثابت را خاموش کرده است. موج بعدی ورود در کمتر از یک ساعت شروع می شود.

تیم عملیات دیگر نمی پرسد که آیا فرودگاه دارای شارژر های کافی در مجموع است. باید بداند که کدام وسایل نقلیه باید اول شارژ شوند، هر کدام چقدر انرژی نیاز دارند،اینکه آیا نقاط شارژ موجود در مکان مناسب قرار دارند، و چگونگی بازگرداندن تجهیزات حیاتی به خدمت قبل از اینکه هواپیما بعدی به ایستگاه برسد.

اين تفاوت مهمه.

با تبدیل شدن تراکتورهای چمدان، تراکتورهای باربری، بارگیری کننده های کمربند، وسایل نقلیه تعمیرات، وسایل نقلیه خدمات، تراکتورهای کشیدن و سایر تجهیزات پشتیبانی زمینی (GSE) به برق،هزینه های فرودگاه بخشی از سیستم کنترل عملیاتی می شود و نه یک مسئله جداگانه از امکاناتیک مطالعه 2026 منتشر شده درارتباطات طبیعتبیش از ۳۰۰ فرودگاه ایالات متحده را مدل سازی کرد و دریافت که حداکثر تقاضای برق اضافی از الکتریکی شدن GSE در مقیاس بزرگ می تواند حدود ۲۰ مگاوات در بزرگترین مراکز باشد.در حالیکه مصرف سالانه برق می تواند به 51 درصد برسد.همان تحقیق نشان داد که استراتژی شارژ، قدرت شارژر و ذخیره سازی پشت متر می تواند نیازهای زیرساخت و تقاضای اوج را تغییر دهد.

نتیجه ی آن ساده است: جایگزینی GSE دیزل با GSE الکتریکی و سپس اضافه کردن شارژرهای ثابت یک به یک یک استراتژی انرژی کامل نیست.

فرودگاه ها باید تصمیم بگیرند که چگونه می توانند برق را در مکان مناسب، در زمان مناسب و در مقدار مناسب در دسترس قرار دهند.این جایی است که ذخیره سازی و شارژ انرژی تلفن همراه می تواند زیرساخت های دائمی را تکمیل کندبه جای اینکه به یک شارژر موبایل EV فقط به عنوان یک لوازم جانبی اضطراری رفتار کنند، فرودگاه ها می توانند از انرژی ذخیره شده تلفن همراه به عنوان یک لایه ظرفیت انعطاف پذیر برای استند های دور افتاده، اوج پرواز،عملیات موقت، نگهداری زیرساخت ها و پشتیبانی اضطراری.

I. پرداخت هزینه فرودگاه یک مشکل برنامه ریزی است، نه فقط یک مشکل شمارش هزینه

تجهیزات پشتیبانی زمینی تجهیزات تولیدی هستند. ارزش آن بر اساس این اندازه گیری می شود که آیا در زمان نیاز به سرویس هواپیما بعدی در دسترس است.

یک EV مسافرتی اغلب می تواند بیشتر صبر کند، از ایستگاه دیگری استفاده کند یا برنامه های سفر را تغییر دهد. GSE فرودگاه تحت محدودیت های گردش کار می کند. هنگامی که یک هواپیما وارد می شود، بارگذاری چمدان، حرکت محموله،کشاندن، بارگذاری کمربند، خدمات آب آشامیدنی، نگهداری و سایر وظایف باید در یک پنجره تعریف شده هماهنگ شوند.تاثیر می تواند فراتر از آن وسیله نقلیه به کل ردیف زمین رسیدگی گسترش یابد..

بنابراین چهار متغیر باید به طور همزمان مدیریت شوند:

برنامه پرواز -> استفاده از GSE -> SOC باتری -> در دسترس بودن شارژ

یک تراکتور چمدان با 30٪ SOC به طور خودکار نیاز به شارژ فوری ندارد.

· ماموريت بعدي اش کيه؟

· این کار چقدر انرژی می گیرد؟

· پس از انجام کار چه ذخایر SOC باید باقی بماند؟

· نزدیکترین شارژر سازگار کجاست؟

· آیا شارژر اشغال خواهد شد؟

· چه مدت می تواند وسیله نقلیه از عملیات خارج شود؟

· آیا سفر به ناحیه شارژ باعث ایجاد وقت اضافی می شود؟

این منجر به یک چارچوب عملی برای تشخیص کمبود هزینه های فرودگاه می شود:

شکاف شارژ = تقاضای انرژی × محدودیت زمانی × عدم تطابق مکان

تقاضای انرژی: در واقع چه مقدار کیلووات ساعت نیاز است؟

محدودیت زمانی: این کیلو وات ساعت ها باید چقدر سریع تحویل داده شوند؟

عدم تطابق مکان: آیا ظرفیت شارژ به طور فیزیکی در جایی که وسیله نقلیه در حال کار است قرار دارد؟

این سه عامل توضیح می دهد که چرا یک فرودگاه می تواند قدرت شارژ کامل نصب شده کافی داشته باشد و هنوز کمبود شارژ محلی را تجربه کند.

تقاضای انرژی را می توان از طریق ظرفیت ذخیره سازی و شبکه مناسب پاسخ داد. محدودیت زمان را می توان از طریق قدرت شارژ مناسب و استراتژی شارژ پاسخ داد.عدم تطابق مکان جایی است که زیرساخت های انعطاف پذیر به ویژه ارزشمند می شوند. یک نقطه شارژ ثابت نمی تواند حرکت کند وقتی یک پیشاپیش از راه دور ناگهان مشغول می شود. ذخیره انرژی تلفن همراه می تواند.

II. شارژ ثابت هنوز ستون فقرات است، اما محدودیت های ساختاری دارد

در مورد شارژ تلفن همراه نباید با استدلال اینکه زیرساخت های ثابت ناکافی است شروع شود.شارژرهای دائمی معمولاً منطقی ترین راه حل در دراز مدت هستند.

آنها به خوبی برای شارژ شبانه، مناطق پارکینگ مرکزی GSE، مسیرهای قابل پیش بینی و مکان های فرکانس بالا با تقاضای پایدار مناسب هستند.

محدودیت این نیست که شارژرهای ثابت بی اثر هستند. محدودیت این است که عملیات فرودگاه متغیر است در حالی که زیرساخت های الکتریکی دائمی از نظر فضایی ثابت است.

عدم تطابق مکان باعث ایجاد حرکت غیر سازنده می شود

به عنوان مثال یک ساحه شارژ مرکزی GSE با ظرفیت کافی نصب شده را در نظر بگیرید.

حالا فرض کنيد که چند تا هواپيما براي قسمتي از روز به ايستگاه هاي دور افتاده اختصاص داده شدهتراکتورهای چمدان و وسایل نقلیه خدمات زمان بیشتری را از حیاط مرکزی دور می کنند و به SOC پایین می رسند در حالی که هنوز از راه دور مورد نیاز هستنداگر ظرفیت شارژ ناکافی در نزدیکی وجود داشته باشد، این وسایل نقلیه باید منطقه عملیات را ترک کنند، به ساحه شارژ سفر کنند، به احتمال زیاد در صف قرار بگیرند، شارژ کنند و سپس به عقب برگردند.

این باعث می شود که سفر شارژ بی نتیجه باشد: حرکتی که فقط برای بدست آوردن انرژی انجام می شود نه برای انجام یک کار فرودگاه.

هزینه آن شامل موارد زیر است:

· زمان سفر خودرو

· کارگران؛

· مصرف انرژی باتری در حین حرکت غیر تولیدی

· قطار شارژر

· عدم در دسترس بودن تجهیزات

· پیچیدگی ارسال مجدد؛ و

· خطر احتمالی تغییر.

بنابراین، اقدام مربوطه فقط ظرفیت شارژ کل نیست بلکه ظرفیت شارژ قابل استفاده در مکان و زمان مورد نیاز ناوگان است.

تقاضای فرودگاه از پروازها پیروی می کند، نه نقشه های الکتریکی

زیرساخت های برق بر اساس برنامه های طولانی مدت سایت ساخته شده است. عملیات زمینی روزانه به برنامه های پرواز، تخصیص استند، آب و هوا، عملیات نامنظم و تقاضای فصلی واکنش نشان می دهد.

ترمینال A ممکن است مرکز بارگذاری اصلی در صبح باشد. محوطه بار ممکن است در شب به تجهیزات بیشتری نیاز داشته باشد. اختلال آب و هوا می تواند ورود را که در ابتدا چندین ساعت پخش شده بود، فشرده کند.یک حادثه بزرگ می تواند چند روز مسیر ترافیک را تغییر دهد.

بنابراین فرودگاه ممکن است با مشکل توزیع مواجه شود: قدرت شارژ کافی در جایی از فرودگاه وجود دارد،اما قدرت شارژ ناکافی وجود دارد جایی که ناوگان عملیاتی در حال حاضر به آن نیاز دارد.

ساخت دائمی مبتنی بر اوج می تواند ظرفیت را کم استفاده کند

یک فرودگاه می تواند با ساخت زیرساخت های ثابت برای هر اوج قابل قبول پاسخ دهد.

اما در جایی که تقاضا متناوب است، تصمیم پیچیده تر می شود زیرا نقاط شارژ اضافی ممکن است بیش از خود شارژر نیاز داشته باشند. هزینه ها می توانند شامل خندق، خطوط کابل، دستگاه های اتصال،ظرفیت ترانسفورماتور، ارتباطات، کار های مدنی، هماهنگی و نگهداری خاموشی.

برای یک منطقه دورافتاده که بیشتر سال به دو نقطه شارژ نیاز دارد اما در زمان اوج فصلی به شش نقطه شارژ نیاز دارد، گسترش دائمی هنوز هم ممکن است پاسخ درست باشد.این باید به سادگی با ظرفیت انعطاف پذیر مقایسه شود نه اینکه فرض شود تنها پاسخ.

یک قانون برنامه ریزی مفید این است:

تقاضای پایدار -> زیرساخت های دائمی

تقاضای متغیر -> زیرساخت های انعطاف پذیر

تقاضای غیر منتظره انتقادی -> پشتیبان انعطاف پذیر

III. جداسازی ذخیره سازی انرژی در زمان و مکان استفاده از برق

ارزش عملیاتی ذخیره سازی انرژی تلفن همراه هنگامی که به عنوان یک دارایی سیستم انرژی به جای صرفا یک شارژر نصب شده در یک پلت فرم تلفن همراه دیده می شود، واضح تر می شود.

یک مسیر شارژ معمولی عبارت است از:

شبکه -> شارژر -> GSE

وسیله نقلیه در همان مکان شارژ می شود که اتصال به شبکه وجود دارد و شبکه تقریبا در همان زمان که وسیله نقلیه به انرژی نیاز دارد، برق را تامین می کند.

یک معماری موبایل مبتنی بر ذخیره سازی یک بافر اضافه می کند:

شبکه -> ذخیره انرژی -> ارسال -> GSE

این دو نوع انعطاف پذیری را ایجاد می کند.

جدا کردن زمان

انرژی ذخیره شده می تواند در دوره هایی که ظرفیت الکتریکی بیشتر در دسترس است، مانند دوره های بارگیری فرودگاه پایین تر، پنجره های برنامه ریزی شده خارج از اوج یا مکان هایی با اتصالات قوی تر، تکمیل شود.این انرژی می تواند زمانی که تقاضای عملیاتی بیشتر است، تخلیه شود..

سیستم تقاضا را از شبکه حذف نمی کند. وقتی بخشی از تقاضا به شبکه تحمیل شود تغییر می کند.

جداسازی مکان

همچنین می توان انرژی را از جایی که به راحتی بازسازی می شود به جایی که وسایل نقلیه واقعا کار می کنند منتقل کرد.

این در فرودگاه ها مهم است چون محل GSE ثابت نیست.مناطق نگهداری و مناطق عملیاتی موقت می توانند نیازهای شارژ کوتاه مدت را ایجاد کنند که با شارژ سریع دائمی از نظر اقتصادی دشوار است.

به همین دلیل یک شارژر بر اساس ذخیره سازی بر روی گوشی های الکترونیکی نباید تنها با حداکثر توان kW آن ارزیابی شود. ارزش آن از ترکیب انرژی ذخیره شده، تبدیل قدرتبارگذاری وسایل نقلیه و استفاده فیزیکی در یک دارایی قابل ارسال.

درب انرژی سیستم های ذخیره سازی و شارژ انرژی را توسعه می دهدبه جای اینکه مجبور کنیم هر وسیله نقلیه به یک نقطه انرژی ثابت برگردد،یک سیستم انرژی درب را می توان طوری پیکربندی کرد که انرژی ذخیره شده به نزدیک تر از ناوگان عملیاتی آورده شود زمانی که چرخه کار آن را توجیه می کند.

IV. جایی که ذخیره سازی انرژی تلفن همراه مناسب است - و جایی که مناسب نیست

یک طرح حرفه ای انرژی فرودگاه باید موارد استفاده خوب و بد از زیرساخت های تلفن همراه را شناسایی کند.

این تمایز باعث می شود که کسب و کار از تکنولوژی محور شود.

یک سیستم متحرک نباید به این دلیل انتخاب شود که تحرک نوآورانه به نظر می رسد بلکه باید زمانی انتخاب شود که تغییرات، محل، زمان بندی پروژه یا انعطاف پذیری شکاف عملیاتی قابل اندازه گیری ایجاد کند.

V. شش سناریوی فرودگاه که در آن انرژی ذخیره شده انعطاف پذیر ارزش عملیاتی مشخصی دارد

ایستاده های از راه دور: حرکت انرژی به سمت کار

قرارگاه های دور از هم یکی از واضح ترین نمونه های عدم تطابق مکان هستند.

یک وسیله نقلیه ممکن است فقط به 15 یا 20 کیلو وات برای پوشش چرخش بعدی خود نیاز داشته باشد، اما بازگشت به یک محوطه شارژ مرکزی می تواند زمان عملیاتی بسیار بیشتری را از خود شارژ مصرف کند.

یک واحد ذخیره سازی متحرک می تواند در نزدیکی یک پیشاپیش دور افتاده، پیشاپیش بار، قرارگاه موقت یا منطقه نگهداری قرار گیرد.سپس وسایل نقلیه از پنجره های خالی برای شارژ فرصت استفاده می کنند بدون اینکه منطقه گسترده تر را ترک کنند.

هدف لزوماً یک باتری پر نیست بلکه بازگشت سریع تر به کار سازنده است.

بانک های پرواز: اضافه کردن ظرفیت تخلیه موقت

بسیاری از فرودگاه ها در امواج کار می کنند. هنگامی که یک بانک پرواز وارد می شود، استفاده از GSE به سرعت افزایش می یابد. پس از اولین چرخه خدمات، چندین خودرو به طور همزمان ممکن است به یک پنجره شارژ سقوط کنند.

این الگوی می تواند به این شکل باشد:

ورود پرواز
-> استفاده فشرده از GSE
-> چندین وسیله نقلیه به SOC پایین تر می رسند
-> پایان اولین چرخه خدمات
-> چند تا ماشين خواستار شارژ شدن شدن
-> فرم های صف شارژر

اگر 20 موقعیت شارژ ثابت برای بیشتر روز کافی باشد اما 24 یا 25 مورد برای دو پنجره کوتاه مورد نیاز باشد،فرودگاه باید قبل از تعهد به گسترش دائمی حداقل ظرفیت بیش از حد موقت را ارزیابی کند..

یک شارژر EV تلفن همراه با انرژی درب می تواند به عنوان یک گره شارژ موقت در طول چنین اوج هایی عمل کند و سپس هنگامی که تقاضا کاهش می یابد، دوباره اختصاص داده شود.

قطع شارژر: شامل شکست شارژ در برنامه ریزی تداوم کسب و کار

با افزایش سهم eGSE، زیرساخت های شارژ به زیرساخت های پشتیبانی از ماموریت تبدیل می شوند.

یک خطای توزیع محلی ممکن است به یک وسیله نقلیه آسیب نرساند، اما می تواند به تدریج در دسترس بودن ناوگان را کاهش دهد زیرا SOC کاهش می یابد.در نتیجه، شکست در پرداخت باید به عنوان یک سناریوی تداوم کسب و کار مورد توجه قرار گیرد..

انرژی اضطراری نباید به صورت اول آمده، اول خدمت شده توزیع شود. یک برنامه انعطاف پذیر اولویت بندی می کند.

P1 - ماموریت حیاتی: تجهیزات که عدم وجود آنها می تواند به طور مستقیم خدمات هواپیما را مختل کند.

P2 - از نظر عملیاتی مهم: تجهیزات که می توانند برای مدت کوتاهی اما نه به طور نامحدود جایگزین شوند.

P3 - قابل تعویق: تجهیزات که می توانند صبر کنند تا سیستم شارژ اصلی به حالت عادی برگردد.

نقش انرژی ذخیره شده تلفن همراه این نیست که هر وسیله نقلیه را در هنگام قطع برق به طور کامل شارژ کند بلکه حفظ حداقل توانایی عملیاتی مورد نیاز برای وظایف حیاتی است.

گسترش فرودگاه: استفاده از ذخیره سازی تلفن همراه به عنوان زیرساخت های پل

ساخت فرودگاه اغلب باعث عدم مطابقت زمان بین آمادگی عملیاتی و آمادگی الکتریکی دائمی می شود.

ممکن است قبل از اینکه تمام مدار های شارژ به کار گرفته شوند، یک پیشپوش جدید قابل استفاده باشد. یک منطقه بار ممکن است قبل از اینکه ظرفیت نهایی ترانسفورماتور در دسترس باشد، عملیات مرحله ای را آغاز کند.مسیرهای موقت ممکن است در طول کارهای ترمینال مورد نیاز باشد.

در این موارد، ذخیره سازی تلفن همراه می تواند به عنوان زیرساخت های پل عمل کند.

این دارایی می تواند دوره انتقال را پشتیبانی کند، سپس پس از اتمام زیرساخت های دائمی به حمایت اوج، شارژ از راه دور، پشتیبان نگهداری یا مرحله دیگری از پروژه حرکت کند.این قابلیت استفاده مجدد در مقایسه با زیرساخت های موقت که پس از ساخت ارزش کمی دارند، وضعیت چرخه عمر را بهبود می بخشد.

شرایط آب و هوایی شدید و عملیات نامنظم: حفظ انعطاف پذیری

آب و هوای شدید نیازی به آسیب رساندن به شارژر برای ایجاد مشکلات شارژ نیست. این می تواند به سادگی برنامه عملیاتی را باطل کند.

تراکتور که انتظار می رود ساعت ۲:۰۰ به حیاط برگردد ممکن است هنوز در ساعت ۴:۰۰ کار کند30پرواز هایی که به طور مساوی برنامه ریزی شده بودند ممکن است در یک موج فشرده وارد شوند. وسایل نقلیه پنجره های شارژ برنامه ریزی شده را از دست می دهند و مشخصات SOC ناوگان از برنامه اصلی دور می شود.

توانایی مورد نیاز انعطاف پذیری عملیاتی است.

در انرژی نیز منتشر شده استراهنمایی های متمرکز بر فرودگاهدر مورد استفاده از ذخیره سازی انرژی و شارژ موبایل در شرایط آب و هوایی شدید و استفاده اضطراری.درس مرتبط این است که انعطاف پذیری بستگی به قرار دادن انرژی قابل استفاده در جایی دارد که زیرساخت های ثابت به طور موقت محدود می شوند.، در حالی که هنوز هم به محدودیت های پذیرش شارژ واقعی هر وسیله نقلیه GSE احترام می گذارد.

اوج های فصلی و رویدادهای ویژه: اجتناب از طراحی کل سیستم در حدود چند هفته

فرودگاه های گردشگری، مقصد رویدادها و فرودگاه هایی که دارای اوج های تعطیلات هستند ممکن است فقط برای بخشی از سال به ظرفیت شارژ اضافی نیاز داشته باشند.

اگر افزایش تقاضا هشت یا دوازده هفته طول بکشد، برنامه ریزان فرودگاه باید گسترش ظرفیت دائمی را با دارایی های انعطاف پذیر که می توانند نقش های دیگری را خارج از فصل اوج انجام دهند، مقایسه کنند.

همان سیستمی که از ترافیک تابستانی پشتیبانی می کند، می تواند بعداً ظرفیت اضطراری را فراهم کند، از تعطیلی های نگهداری پشتیبانی کند، توقف های موقت را پوشش دهد یا در طول ارتقاء زیرساخت ها استفاده شود.

VI. شارژ مبتنی بر ماموریت: هدف وظیفه بعدی است، نه 100٪ SOC

یکی از مفیدترین تغییرات در استراتژی شارژ فرودگاه این است که فرض کنیم که هر رویداد شارژ باید با باتری کامل به پایان برسد.

یک تراکتور چمدان را در نظر بگیرید:

ظرفیت باتری: 80 کیلو وات

SOC فعلی: 25%

حداقل رزرو مورد نظر پس از کار بعدی: 15٪

انرژی مورد نیاز برای واگذاری بعدی: 18 کیلووات ساعت

باتری در حال حاضر حاوی حدود 20 کیلو وات است. یک ذخایر 15٪ 12 کیلو وات را نشان می دهد، حدود 8 کیلو وات در بالای ذخایر موجود است.

اگر کار بعدی 18 کیلووات ساعت نیاز داشته باشد، کمبود فوری حدود 10 کیلووات ساعت است.یک 12-15 کیلو وات اضافه کردن ممکن است برای بازگرداندن تراکتور به کار کافی باشد.

لازم نیست که SOC خودرو به 80٪ برسد.

این شارژ مبتنی بر ماموریت است: انرژی مورد نیاز برای تکمیل بلوک عملیاتی بعدی را در حالی که از یک ذخیره تعریف شده محافظت می کند، فراهم می کند.

برای ذخیره سازی تلفن همراه، این تفاوت قابل توجه است.

یک ذخایر انرژی محدود می تواند تعداد کمی از وسایل نقلیه را به طور کامل شارژ کند یا انرژی را به تعداد بیشتری از وسایل نقلیه حیاتی فراهم کند.گزینه دوم می تواند ارزش عملیاتی بسیار بالاتری داشته باشد..

هدف مربوطه این است:

حداکثر کردن GSE در دسترس، نه حداکثر کردن GSE کاملا شارژ شده.

در این گزارش، شرکت های هواپیمایی به طور کلی در مورد هزینه های خدمات هوایی خود در سال ۲۰۲۶ تحقیق کرده اند.الزامات شارژر و در دسترس بودن ناوگانبنابراین هزینه فرودگاه به اندازه یک تصمیم برقراری برنامه، یک تصمیم برقی است.

۷- اندازه ذخیره سازی و قدرت از ماموریت عقب

پروژه های شارژ فرودگاه اغلب با سوالات مربوط به محصول آغاز می شود: بزرگترین باتری چیست؟ بالاترین قدرت خروجی چیست؟

توسل مهندسی باید معکوس بشه

مرحله 1: محاسبه انرژی مورد نیاز

فرض کنید یک واحد پشتیبانی از اوج نیاز به پوشش دارد:

· شش تراکتور چمدان با نیاز به 18 کیلو وات هر کدام

· دو وسیله نقلیه تعمیر و نگهداری که هرکدام به 25 کیلو وات ساعت نیاز دارند و

· دو وسیله نقلیه خدماتی با نیاز به 35 کیلو وات هر کدام.

نیاز مستقیم به انرژی عبارت است از:

6 × 18 + 2 × 25 + 2 × 35 = 228 کیلووات ساعت

این هنوز ظرفیت ذخیره سازی نامی مورد نیاز نیست. سیستم همچنین باید از دست دادن تبدیل، محدودیت های SOC باتری قابل استفاده، دمای، ظرفیت ذخیره و حاشیه احتمالی را در نظر بگیرد.

بنابراین اندازه ذخیره سازی صحیح به جای اینکه ابتدا انتخاب شود و بعداً توجیه شود، از نیازهای عملیاتی مشتق می شود.

مرحله ۲: قدرت خروجی را از پنجره شارژ بدست آورید

اگر یک وسیله نقلیه نیاز به 30 کیلو وات داشته باشد:

· یک پنجره 60 دقیقه ای به طور متوسط انتقال انرژی حدود 30 کیلو وات را نشان می دهد.

· یک پنجره ۳۰ دقیقه ای تقریباً ۶۰ کیلو وات را نشان می دهد؛

• یک پنجره 15 دقیقه ای تقریباً 120 kW را نشان می دهد.

منحنی های شارژ واقعی ثابت نیستند. محدودیت های BMS خودرو، SOC، دمای و ولتاژ همه بر نرخ واقعی تأثیر می گذارند. با این حال، رابطه ساده راننده طراحی واقعی را نشان می دهد:

نیاز به قدرت توسط انرژی مورد نیاز تقسیم بر زمان شارژ موجود تنظیم می شود.

بنابراین تیم عملیات باید به تیم مهندسی بگوید که یک وسیله نقلیه تا چه مدت ممکن است در دسترس نباشد، نه فقط اینکه باتری آن چقدر است.

مرحله سوم: ارزیابی همزمان، نه فقط قدرت اوج

اگر چهار ماشين بايد در عرض 30 دقيقه به کار برگردند،یک شارژر تک خروجی با قدرت بالا ممکن است از نظر عملیاتی به اندازه یک سیستم که کل قدرت را به طور پویا در چندین خروجی سازگار توزیع می کند مفید نباشد..

شاخص KPI بهتر این است:

وسایل نقلیه که در هر پنجره شارژ به خدمت باز می گردند.

این متریک معماری شارژر را مستقیماً با در دسترس بودن ناوگان متصل می کند.

VIII. سازگاری باید به عنوان یک نیاز پروژه در نظر گرفته شود

ناوگان GSE فرودگاه می تواند شامل تجهیزات خریداری شده از تولید کنندگان مختلف، در سال های مختلف و برای نقش های عملیاتی مختلف باشد. ولتاژ باتری، نوع کانکتور،استراتژی شارژ و ارتباطات ممکن است متفاوت باشد.

"شارژگر سریع DC" به طور خودکار به معنای "مطابقت با هر وسیله نقلیه الکتریکی GSE" نیست.

یک پروژه باید با یک پروفایل شارژ GSE که حداقل شامل:

· نوع تجهیزات و تعداد ناوگان

· شیمی باتری و ظرفیت

• ولتاژ اسمی و حداکثر

· نوع کانکتور

· الزامات ارتباطات/BMS

· حداکثر پذیرش شارژ

· SOC معمولی در زمان شروع شارژ

· چرخه کار

· پنجره ی خالی عادی

· ساعات عملیاتی روزانه و

· اهمیت عملیاتی.

سپس این اطلاعات را می توان به یک ماتریس سازگاری و عملیاتی سازماندهی کرد.

در این صورت، در انرژی می تواند ظرفیت ذخیره سازی، خروجی DC، ترتیب کانکتور، مقدار اسلحه شارژ و توزیع قدرت را در اطراف مشخصات واقعی ناوگان تنظیم کند.

جريانشمجموعه محصولات شارژر موبایل EVCCS1/CCS2 پلتفرم های شارژ سریع موبایل را شامل می شود، در حالی کهمجموعه ذخیره انرژی باتریگزینه های اضافی را برای پروژه هایی که نیاز به طراحی انرژی ذخیره شده و شارژ خودرو دارند فراهم می کند.

به عنوان مثال، انرژی یک دربپلت فرم ذخیره سازی و شارژ انرژی 420 کیلووات ساعتبا حداکثر ۴۲۰ کیلو وات کل قدرت شارژ DC در چهار اسلحه شارژ، رابط های CCS1/CCS2 و پشتیبانی از OCPP 1.6J منتشر می شود. این ارقام توانایی سطح سیستم را توصیف می کنند.به اين معني نيست که هر GSE ميتونه 420 کيلووايت رو قبول کنهمحدودیت شارژ خودرو، ولتاژ، SOC، دمای، رفتار BMS و تخصیص قدرت همزمان هنوز هم نرخ واقعی را تعیین می کند.

این تمایز در تدارکات حرفه ای مهم است. هدف بالاترین قدرت ممکن نیست. این قدرت مناسب برای ماموریت واقعی است.

IX. نقش انرژی درب باید با مشخصات عملیاتی شروع شود، نه کاتالوگ محصول

یک پروژه قوی تر از شارژ فرودگاه با عملیات شروع می شود.

برای درب انرژی، مفیدترین جریان کار پروژه عبارت است از:

درک عملیات
-> ساخت مشخصات شارژ GSE
-> تشخیص شکاف های زمان / مکان شارژ
-> انرژی ماموریت را محاسبه کنید
-> تعیین نیاز به ذخیره سازی و خروجی
-> بررسي سازگاري کانکتور و BMS
-> طراحی راهبرد استقرار و تکمیل

این رویکرد گفتگو با تامین کنندگان را تغییر می دهد.

به جای اینکه از یک فرودگاه بخواهد محصولی را بر اساس بزرگترین KWh یا kW تبلیغ شده انتخاب کند، Door Energy می تواند از داده های عملیاتی برای تعریف آنچه که دارایی انرژی تلفن همراه واقعاً نیاز دارد انجام دهد، استفاده کند.

برای یک پروژه ایستاده از راه دور، مکان و زمان تغییر موقعیت ممکن است غالب باشد.

برای اوج پرواز، هم زمان بودن چند وسیله نقلیه ممکن است مهم تر از حداکثر قدرت تک تفنگ باشد.

برای برنامه ریزی اضطراری، انرژی ذخیره شده قابل استفاده، سیاست ذخایر و رتبه بندی حساسیت ممکن است غالب باشد.

برای یک انتقال ساختمانی، توانایی تغییر موقعیت دارایی پس از راه اندازی دائمی ممکن است یک عامل TCO مهم باشد.

راهنمای برق دهی فرودگاه Door Energyدر حال حاضر ذخیره سازی انرژی موبایل و شارژ را به عنوان یک مکمل از زیرساخت های ثابت به جای جایگزینی جهانی قرار می دهد.قابل تنظیم، لایه قابل ارسال اضافه شده است که در آن دارایی های دائمی از نظر عملیاتی یا اقتصادی ناکارآمد می شوند.

X. مدل فرودگاه بالغ یک معماری انرژی ترکیبی سه لایه است

یک ناوگان بزرگ eGSE به احتمال زیاد به طور بهینه توسط یک نوع زیرساخت خدمت نمی شود.

یک مدل انعطاف پذیرتر سه لایه را ترکیب می کند.

لایه 1 - زیرساخت های شارژ ثابت

شارژرهای ثابت به تقاضای پایه ای پایدار خدمت می کنند:

· شارژ شبانه

· مناطق پارکینگ مرکزی

· بار روزانه قابل پیش بینی

· مکان هایی که به طور دائم استفاده بالایی از آنها وجود دارد؛ و

· شارژ روتینی که استفاده از موبایل را توجیه نمی کند.

این ستون فقرات سیستم است.

لایه 2 - ذخیره سازی و شارژ انرژی موبایل

دارایی های انعطاف پذیر، تغییرات را پوشش می دهند:

· استانداردهای دور

· اوج تخلیه

· مناطق عملیاتی موقت

· انتقال ساختمانی

· قطع شارژر

· تقاضای فصلی؛ و

· حمایت اضطراری

این لایه باید با جلوگیری از زمان توقف و بازیافت در دسترس بودن ناوگان اندازه گیری شود، نه فقط سالانه kWh تحویل داده شده است.

بنابراین یک شارژر EV دروازه ای انرژی قابل حمل می تواند در زمان های مختلف سال به جای اینکه به یک بخش شارژ متصل شود، نقش های مختلفی را اختصاص دهد.

لایه 3 - مدیریت ناوگان و انرژی

لایه سوم تعیین می کند که دو لایه اول چگونه استفاده می شوند.

ورودی های مربوطه عبارتند از:

· برنامه های پرواز

· اختصاص وظایف GSE؛

· SOC خودرو؛

· انرژی مورد انتظار برای هر کار

· در دسترس بودن شارژر

· SOC ذخیره سازی موبایل؛

· محدودیت های شبکه محلی؛ و

· حساسیت تجهیزات

حلقه کنترل مورد نظر تبدیل به:

برنامه پرواز
-> تخصیص GSE
-> پيش بيني SOC
-> پیش بینی تقاضای شارژ
-> ارسال انرژي

در این مرحله، تحرک باید برنامه ریزی شود و نه به طور ناگهانی.

به جای اینکه منتظر بمانید تا سه تراکتور در ایستگاه دور B تقریباً تمام شوند، فرودگاه می تواند پیش بینی کند که منطقه بین ساعت 17:00 و 19:00 فاصله شارژ 120 کیلو واتس ایجاد می کند:00 و ظرفیت حرکت قبل از آغاز اوج.

این انتقال از شارژ اضطراری واکنشی به فرستادن انرژی پیش بینی است.

XI. تنها قیمت خرید شارژر را مقایسه نکنید - در دسترس بودن عملیاتی را مقایسه کنید

یک اشتباه رایج در بخش تدارکات این است که یک شارژر ثابت DC را با یک شارژر سیستم ذخیره سازی تلفن همراه مقایسه کنید، انگار این دو دارایی نقش یکسانی دارند.

اونا نميخوان

مقایسه بهتر هزینه کل در دسترس بودن عملیاتی است.

زیرساخت ها CAPEX

گسترش دائمی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

· شارژرها

· ظرفیت ترانسفورماتور

· دستگاه های اتصال

• خطوط کابل

· حفاری خندق ها

· ساخت و ساز

· ارتباطات؛ و

· راه اندازی

هزینه های عملیاتی

هر دو دارایی ثابت و متحرک شامل هزینه چرخه عمر می شوند:

· نگهداری پیشگیرانه

· از دست دادن برق

· تخریب باتری در صورت استفاده از ذخیره سازی

· بازرسی ها و

· مدیریت دارایی

هزینه های عملیاتی پنهان

عملیات فرودگاه همچنین می تواند هزینه هایی را که هرگز در سفارش خرید شارژر ظاهر نمی شود، جذب کند:

· سفر با هزینه های بی فایده

· صف بندی

· زمان راننده

· زمان توقف تجهیزات

· ارسال مجدد

· نیاز به ناوگان ذخایر

· اجاره اضطراری؛ و

· خطر اختلال در خدمات.

هزینه انعطاف پذیری

زیرساخت ها نیز باید با توجه به آنچه که در هنگام تغییر فرودگاه اتفاق می افتد، قضاوت شوند.

آیا این دارایی می تواند از یک طرح مختلف پشتیبانی کند؟ آیا می تواند در طول کار های ترمینال استفاده شود؟ آیا می تواند پس از اتمام پروژه اصلی به یک منطقه محموله منتقل شود؟آیا می تواند پس از بررسی سازگاری از یک نوع آینده eGSE پشتیبانی کند؟?

بنابراین یک معیاری مفید برای مدیریت عبارت است از:

هزینه هر ساعت GSE در دسترس

برای عملیات زمینی، این می تواند اطلاعات بیشتری نسبت به هزینه هر کیلو وات تحویل داده شود زیرا زیرساخت های انرژی را به قابلیت بهره وری ناوگان متصل می کند.

محصولات ذخیره سازی انرژی موبایل Door Energy ومحدوده سیستم ذخیره انرژی باتریدر این مورد مهم هستند زیرا ذخیره سازی می تواند نه تنها به عنوان تجهیزات شارژ بلکه به عنوان یک دارایی عملیاتی که ارزش آن از استفاده مجدد حاصل می شود، مورد توجه قرار گیرد.قابلیت اضطراری و جلوگیری از تنگه های زیرساخت.

XII. یک مثال عملی: شش نقطه شارژ به طور ناگهانی خاموش می شوند

یک فرودگاه ساده را در نظر بگیرید:

· ۶۰ واحد الکتریکی GSE

· 24 نقطه شارژ ثابت و

· ظرفیت شارژ کافی در شرایط عادی

يه خطاي برق محلي باعث شده که شش نقطه شارژ براي هشت ساعت خاموش باشه

فقط 18 نقطه شارژ باقي مونده

گزینه A: اجازه دهید هر وسیله نقلیه از شارژر های باقی مانده استفاده کند

زمان صف افزایش می یابد. برخی از وسایل نقلیه پنجره های شارژ برنامه ریزی شده خود را از دست می دهند. تعداد بیشتری از وسایل نقلیه در دوره عملیاتی بعدی با SOC پایین وارد می شوند. کمبود می تواند پیچیده شود.

گزینه B: استفاده از GSE دیزل ذخیره

این می تواند عملیات را محافظت کند، اما فرودگاه باید دارایی های دیزل، توانایی نگهداری و لجستیک سوخت را به عنوان اضافی در دسترس نگه دارد.

گزینه C: فعال کردن یک برنامه اضطراری انرژی متحرک

فرودگاه پیش بینی می کند که کدام وسایل نقلیه واقعا در معرض خطر کمبود انرژی در طول هشت ساعت آینده هستند.

فرض کنيد 12 تا ماشين شناسایی شده:

P1 - بحرانی: چهار خودرو

P2 - مهم: پنج خودرو

P3 - قابل تعویق: سه وسیله نقلیه

انرژی ذخیره شده تلفن همراه در ابتدا به P1 خدمت می کند. وسایل نقلیه P2 فقط انرژی مورد نیاز برای بلوک ماموریت بعدی خود را دریافت می کنند. وسایل نقلیه P3 صبر می کنند تا ظرفیت ثابت بهبود یابد.

یک سیستم انرژی درب که به این ترتیب استفاده می شود، تلاش نمی کند شرایط شارژ عادی را بازگرداند. این کار در ابتدا از خرابی های عملیاتی گران قیمت جلوگیری می کند.

همین اصل برای یک سیستم شارژ تلفن همراه که برای حمایت از اوج استفاده می شود اعمال می شود: هدف این نیست که تمام وسایل نقلیه به طور مساوی شارژ شوند،اما برای تخصیص انرژی شارژ محدود جایی که بیشترین قابلیت خدمات هواپیما را محافظت می کند.

XIII. سوالات عمومی

آیا ذخیره سازی انرژی موبایل می تواند جایگزین شارژرهای ثابت فرودگاه شود؟

معمولاً نه. تقاضای پایدار و فرکانس بالا به طور کلی توسط زیرساخت های شارژ دائمی بهتر مورد استفاده قرار می گیرد. ذخیره سازی تلفن همراه برای شارژ از راه دور، پشتیبانی از اوج،زیرساخت های موقت، نگهداری برنامه ریزی شده و پشتیبان اضطراری. یک مدل هیبریدی به طور معمول یک مورد عملیاتی قوی تر را فراهم می کند.

چرا به سادگی شارژرهای سریع DC نصب نمی کنیم؟

اگر تقاضای اضافی پایدار باشد و هر روز در همان مکان قرار داشته باشد، ظرفیت شارژ ثابت بیشتر ممکن است سرمایه گذاری مناسب باشد.گزینه موبایل زمانی جذاب تر می شود که تقاضای اضافی به طور متناوب باشد، فصلی، از راه دور، موقت یا غیرمنتظره. مقایسه باید شامل هزینه استفاده و زیرساخت ها باشد، نه فقط قیمت شارژر.

یک فرودگاه چگونه باید ظرفیت ذخیره سازی مورد نیاز را تعیین کند؟

با تعداد وسایل نقلیه ای که باید محافظت شوند، انرژی ماموریت هر وسیله نقلیه ای که نیاز دارد، تعداد چرخه های عملیاتی که نیاز به پوشش دارند، و حداقل رزرو شروع کنید.سپس به بهره وری تبدیل حساب کنید، SOC ذخیره سازی قابل استفاده، دمای و حاشیه اضطراری.

آیا بالاترین قدرت شارژ همیشه بهتر است؟

نه. يه ماشين فقط ميتونه قدرتي که توسط باتري، BMS، محدوده ولتاژ، SOC و شرايط حرارتي اجازه داده شده رو بپذيرد.تعداد وسایل نقلیه ای که می توانند در پنجره زمانی موجود به کار بازگردند می تواند مهم تر از حداکثر خروجی یک کانکتور باشد..

چرا یک ماتریس سازگاری GSE ضروری است؟

ناوگان فرودگاه ها ناهمگن هستند. ماشین های مختلف می توانند از سیستم عامل های ولتاژ، کانکتورها و استراتژی های BMS مختلف استفاده کنند. بنابراین سازگاری باید در سطح پروژه بررسی شود.در انرژی می تواند از این ماتریس برای مطابقت پیکربندی کانکتور استفاده کند، محدودیت های قدرت و الزامات کنترل قبل از انتخاب نهایی تجهیزات.

بازگشت سرمایه یک سیستم انرژی متحرک از کجا می آید؟

این ارزش محدود به برق تحویل داده نشده است. فرودگاه ها همچنین باید از زمان توقف اجتناب شده، کاهش هزینه های سفر، کم شدن صف، پوشش اضطراری،هزینه های زیربنایی به تعویق افتاده، ارزش بازپرداخت و بهبود در دسترس بودن ناوگان

XIV. نتیجه گیری: ساخت یک سیستم انرژی فرودگاه که بتواند عملیات را دنبال کند

مرحله بعدی الکتریکی شدن فرودگاه GSE فقط یک نسخه بزرگتر از مرحله اول نیست.

هنگامی که بخش قابل توجهی از ناوگان زمینی الکتریکی شود، شارژ به یک مشکل سیستم عامل تبدیل می شود.فرودگاه ها نشان می دهد که استراتژی شارژ می تواند تقاضای برق را تغییر دهد، نیازهای شارژر و نیازهای ناوگان، با حداکثر بار اضافه در بزرگترین فرودگاه ها که به طور بالقوه به حدود 20 مگاوات می رسد.

این مقیاس نیاز به بیش از تصمیمات مجزا در مورد هزینه دارد.

فرودگاه نیاز به یک معماری انرژی دارد.

زیرساخت های ثابت باید تقاضای پیش بینی شده را داشته باشند.

ذخیره سازی انرژی متحرک باید شامل تغییرات: ایستگاه های دور، اوج های موقت، نگهداری زیرساخت ها، انتقال ساخت و ساز و حوادث اضطراری باشد.

مدیریت ناوگان و انرژی باید پیش بینی کند که شکاف شارژ بعدی در کجا رخ می دهد و ظرفیت موجود را قبل از اینکه به خرابی عملیاتی تبدیل شود، هدایت کند.

اين نقشي است که "در انرژي" براي حمايت ازش آماده است.

از طریق مجموعه ذخیره سازی و شارژ انرژی تلفن همراه، Door Energy انرژی ذخیره شده، شارژ DC، پیکربندی های چند خروجی،کنترل و پیاده سازی متحرک در سیستم هایی که می توانند بر اساس الزامات GSE خاص پروژه تنظیم شوند. اونمحدوده شارژر EV موبایلبه اپراتورهای فرودگاه و عاملان خدمات زمینی ابزار دیگری را برای شرایطی که برق در جایی از سایت در دسترس است، اما در مکان یا زمان مورد نیاز ناوگان نیست، می دهد.

بنابراین مسیر بلند مدت، هزینه های نجات واکنش پذیر نیست.

اين فرستادن انرژي پيش بيني است

یک شارژر در انرژی تلفن همراه EV می تواند یک روز یک گره شارژ از راه دور باشد، ظرفیت بالای جریان در روز بعد، یک دارایی پل در طول گسترش فرودگاه،یا یک ذخیره اضطراری در هنگام قطع زیرساخت های محلیاین قابلیت چند نقش است که ذخیره سازی موبایل را از یک قطعه تجهیزات شارژ به یک دارایی انرژی عملیاتی قابل ارسال تبدیل می کند.

شاید مفیدترین سوال برای فرودگاه های آینده برق دیگر این نباشد:

شارژر بعدی را کجا نصب کنیم؟

ممکن است:

"چطور مطمئن شویم که انرژی قابل استفاده دقیقاً در جایی و زمانی که عملیات زمینی به آن نیاز دارد، در دسترس است؟"

برای یک فرودگاه، موفقیت در الکتریکی کردن GSE در نهایت با تعداد شارژر های نصب شده یا بزرگترین مقدار kW در یک صفحه مشخصات اندازه گیری نمی شود.

وقتی هواپیمای بعدی می رسد اندازه گیری می شود - و هر قطعه تجهیزات که باید کار کند آماده حرکت است.