Des chercheurs de l’Université de Waterloo exploitent les véhicules électriques inutilisés pour agir comme générateurs mobiles et aider à alimenter des réseaux électriques surchargés et vieillissants.
Après avoir analysé la demande énergétique sur le réseau électrique de l#39Alberta aux heures de pointe, la recherche propose une façon innovante de réapprovisionner les réseaux électriques avec de l#39énergie produite à partir de piles à combustible dans les camions.
« Les réseaux électriques du Canada doivent être améliorés », a déclaré le Dr XiaoYu Wu, chercheur principal et professeur au Département de génie mécanique et mécatronique de Waterloo.
« Mais le prix du réseau électrique de l#39Alberta est beaucoup plus élevé que celui des autres provinces. La majeure partie de l#39électricité est fournie par des combustibles fossiles, ce qui entraîne des émissions élevées de carbone. La nécessité d#39ajuster rapidement les générateurs pour répondre aux fluctuations de la demande est l#39une des raisons pour lesquelles le prix du réseau est instable. et unstable. Cela crée un potentiel de stockage d#39énergie propre pour aplatir la demande et le prix de l#39électricité.
Les recherches de l#39équipe s#39appuient sur la technologie véhicule-réseau qui utilise des chargeurs spéciaux pour renvoyer l#39énergie inutilisée des batteries des véhicules électriques (VE) vers le réseau électrique pour y être stockée. Cette électricité stockée peut soutenir le réseau lors de pannes liées aux intempéries ou réduire la demande pendant les périodes de pointe.
La recherche suggest de payer les conducteurs de camions alimentés par pile à flamable pour qu#39ils se reposent aux heures de pointe et, pendant leur repos, qu#39ils se branchent sur une station de ravitaillement en hydrogène ou un pipeline et utilisent les piles à flamable inutilisées de leurs camions comme générateurs pour fournir de l#39électricité au réseau. Le résultat est une diminution du trafic car sur les autoroutes, une réduction de la consommation d’énergie aux heures de pointe et une manière furthermore propre de stocker l’énergie.
Daniel Ding, étudiant diplômé de Waterloo, a développé un modèle mathématique pour simuler l#39opération, puis a utilisé un logiciel pour analyser et modéliser la faisabilité et le potentiel des véhicules électriques alimentés par pile à combustible à hydrogène afin d#39équilibrer la cost du réseau et de réduire le prix de pointe et l#39intensité carbone.
« Les piles à flamable à hydrogène offrent des avantages par rapport à d#39autres combustibles comme les batteries, qui nécessitent additionally d#39investissement et polluent davantage lorsqu#39on les jette », a déclaré M. Ding. « Nos résultats préliminaires montrent que l#39utilisation des piles à combustible existantes dans les véhicules électriques du futur peut réduire les coûts du réseau. »
Cette option de stockage d’énergie a des apps au-delà des camions. Les véhicules lourds et les trains – comme les locomotives de manœuvre qui restent généralement au ralenti jusqu#39à ce qu#39il soit nécessaire de changer d#39itinéraire ferroviaire – pourraient également être les premiers à l#39adopter.
« Avec la demande croissante de décarbonation des véhicules lourds, le parc de véhicules électriques à pile à combustible devrait se développer rapidement », a déclaré Wu.
« La connexion de ces camions au réseau dans le but de décaler les heures de pointe pourrait fournir des incitations économiques à l#39adoption de véhicules électriques à pile à combustible à hydrogène et contribuer à faciliter l#39émergence d#39une économie de l#39hydrogène à grande échelle. »
Les prochaines étapes des chercheurs prévoient de tester ces résultats préliminaires en laboratoire et sur le terrain afin de déterminer leur applicabilité dans le monde réel.
La recherche est soutenue par l’Accélérateur de changeover, Mitacs et le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG). Il s#39agit de la dernière en date de l#39Initiative pour un avenir durable de Waterloo qui vise à faire de l#39Université un chef de file mondial en matière de recherche, d#39éducation et d#39innovation en matière de durabilité au earnings de l#39environnement, de l#39économie et de la société.
De plus amples informations sur ces travaux peuvent être trouvées dans le doc de recherche intitulé « Optimization of Gas Mobile Electric powered Motor vehicle-to-Grid in Alberta by Mixed Integer Linear Programming », publié lors de la 11e conférence internationale de l#39IEEE 2023 sur l#39ingénierie des réseaux énergétiques intelligents (SEGE).
