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Opções de hardware de resiliência da frota de VEs

Compare as opções de energia de reserva para o seu parque de VEs

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A energia de reserva pode ajudar a manter a frota de veículos elétricos (VE) em funcionamento durante uma falha de energia. As opções incluem geradores, baterias, energia solar, microrredes e células de combustível. Cada opção tem um custo, nível de potência e necessidade de espaço diferentes. Reveja as necessidades da sua frota, limites do local e orçamento antes de escolher um sistema.

Diagram showing how EV fleet backup power moves from generators, microgrids, batteries, solar panels or fuel cells through site equipment to EV chargers. Software manages the system.

Diagrama que mostra como a energia de reserva da frota de VEs se move dos geradores, microrredes, baterias, painéis solares ou células de combustível através do equipamento do local para os carregadores de VEs. O software gere o sistema.

Considere estes fatores antes de escolher a energia de reserva para a sua frota:

Maturidade e fiabilidade

Verifique há quanto tempo a tecnologia está a ser utilizada e quão bem funciona em contextos de frota reais.

Potência de saída e tempo de execução

Verifique quanta energia o sistema pode fornecer e quão fiável é essa energia. Verifique durante quanto tempo consegue manter os veículos a carregar.

Custos iniciais e despesas contínuas

Planeie os custos de investimento de capital, configuração, combustível, energia e manutenção.

Restrições de espaço e local

O espaço e o acesso disponíveis no local afetam se uma opção permanente ou móvel pode ser usada. Eles determinam quanto equipamento de backup caberá.

Impacto ambiental e comunitário

Reveja as emissões, o ruído, as regras aéreas locais e as necessidades de licença para garantir o alinhamento com os objetivos de sustentabilidade da sua organização e requisitos de permissão.

Estratégia de carregamento e gestão de carga

Utilize um plano de carregamento para dar prioridade aos veículos críticos e ajudar a energia de reserva a durar mais tempo.

 Nota de revisão técnica: Os valores e comparações nestas tabelas destinam-se ao planeamento precoce e à educação pública. Os clientes devem confirmar o dimensionamento da tecnologia, custos, emissões, tempo de execução, permissão, incentivos, requisitos de interconexão e limites operacionais com engenheiros qualificados, fornecedores de equipamentos, utilitários, autoridades de permissão e consultores fiscais ou jurídicos antes de selecionar ou implementar uma solução de resiliência.

Os geradores a gasóleo produzem eletricidade queimando combustível diesel. Podem ajudar a manter os VEs a carregar quando a rede elétrica está em baixo. Os geradores a gasóleo são uma tecnologia estabelecida comercialmente e amplamente utilizada. Normalmente, estão disponíveis peças, prestadores de serviços, suporte de manutenção e unidades de aluguer. Geradores até cerca de 1,5 megawatts (MW) podem suportar uma gama de tamanhos de frota e necessidades de carregamento. No entanto, a saída utilizável depende do equipamento, das condições do local e dos requisitos operacionais. Estão frequentemente entre as opções de alimentação de reserva de custo inicial mais baixo. As unidades móveis podem ser implementadas quando necessário.

 

Os custos de compra variam normalmente entre $400 e $1.000 por quilowatt (kW), não incluindo instalação permanente e trabalho no local. Os geradores a gasóleo podem necessitar de menos espaço do que algumas outras opções de energia de reserva e podem começar a fornecer energia rapidamente. O gasóleo também tem uma densidade de energia relativamente elevada em comparação com os combustíveis gasosos. Isto pode reduzir a quantidade de espaço de armazenamento de combustível necessário para a mesma quantidade de energia. Os geradores a gasóleo podem suportar o carregamento crítico do veículo durante interrupções mais longas. Isto depende do tamanho adequado do gerador, de combustível suficiente no local e de um plano de reabastecimento definido. As frotas devem dimensionar o gerador para a sua utilização esperada e confirmar os requisitos de carga, teste e funcionamento com o fabricante ou fornecedor.

 

Os geradores a gasóleo estão disponíveis como sistemas permanentes ou unidades móveis. Podem ser comprados ou alugados, muitas vezes através de um contrato de serviço. Geralmente produzem mais emissões e ruído do que os geradores de gás natural. As regras locais de qualidade do ar podem limitar a frequência ou o tempo de funcionamento.

Quando esta opção pode ser adequada

 

As frotas com necessidades energéticas elevadas podem escolher geradores a gasóleo quando necessitam de energia de reserva fiável, têm acesso a gasóleo e têm espaço limitado disponível. Os geradores móveis montados no reboque podem ser transportados para um local preparado. Podem ser ligados utilizando equipamento e procedimentos pré-planeados. Começam a produzir energia minutos após a chegada. Quando é necessária mais energia, os geradores compatíveis podem ser operados em paralelo para combinar a sua saída. Fazem-no utilizando os controlos e equipamento elétrico adequados.

Reveja as seguintes considerações de planeamento detalhadas para esta tecnologia: maturidade e fiabilidade, produção de energia e tempo de funcionamento, custos iniciais e despesas contínuas, restrições de espaço e local, abastecimento de combustível e logística, impacto ambiental e comunitário e estratégia de carregamento e gestão de carga.

Principais considerações sobre tecnologias de hardware (PDF)

 Nota de revisão técnica: Os valores e comparações nestas tabelas destinam-se ao planeamento precoce e à educação pública. Os clientes devem confirmar o dimensionamento da tecnologia, custos, emissões, tempo de execução, permissão, incentivos, requisitos de interconexão e limites operacionais com engenheiros qualificados, fornecedores de equipamentos, utilitários, autoridades de permissão e consultores fiscais ou jurídicos antes de selecionar ou implementar uma solução de resiliência.

Os geradores de gás natural e propano queimam combustível para produzir eletricidade para o carregamento de VE. O combustível pode vir de um tubo de gás. Também pode chegar como gás natural comprimido, gás natural liquefeito ou propano. Normalmente estão disponíveis unidades até cerca de 1,5 megawatts. Os preços de compra podem variar entre $550 e $1200 por quilowatt, não incluindo instalação permanente e trabalho no local. Estas unidades são geralmente mais silenciosas e produzem menos emissões do que as unidades a diesel. Os níveis reais de ruído e emissões dependem do equipamento, combustível, carga, controlos de emissões e condições de funcionamento. O gerador pode produzir menos energia do que a sua classificação indicada. A saída depende de fatores como elevação, temperatura, pressão do gás, tipo e qualidade do combustível, controlos de emissões e requisitos de carga do fabricante. Quando é necessária mais energia, os geradores compatíveis podem ser operados em paralelo para combinar a sua saída utilizando aparelhagem, controlos, proteção e revisão de engenharia adequados.

Quando esta opção pode ser adequada

 

Esta opção pode adaptar-se a frotas que necessitam de muita energia durante longos períodos de interrupção e têm uma fonte de combustível fiável. Uma ligação de tubo de gás pode suportar longos tempos de funcionamento enquanto o serviço de gás permanece disponível e os limites de funcionamento do gerador são cumpridos, mas um desastre grave ou outra emergência pode interromper o serviço de gás. Para operações críticas, planeie uma opção de combustível de reserva quando possível. As opções incluem propano e gás natural comprimido ou liquefeito fornecido, quando viável.

Reveja as seguintes considerações de planeamento detalhadas para esta tecnologia: maturidade e fiabilidade, produção de energia e tempo de funcionamento, custos iniciais e despesas contínuas, restrições de espaço e local, abastecimento de combustível e logística, impacto ambiental e comunitário e estratégia de carregamento e gestão de carga.

Principais considerações sobre tecnologias de hardware (PDF)

 Nota de revisão técnica: Os valores e comparações nestas tabelas destinam-se ao planeamento precoce e à educação pública. Os clientes devem confirmar o dimensionamento da tecnologia, custos, emissões, tempo de execução, permissão, incentivos, requisitos de interconexão e limites operacionais com engenheiros qualificados, fornecedores de equipamentos, utilitários, autoridades de permissão e consultores fiscais ou jurídicos antes de selecionar ou implementar uma solução de resiliência.

Sistemas de armazenamento de energia da bateria (BESS)

 

Um sistema de armazenamento de energia da bateria (BESS) armazena energia da rede para utilização posterior. Um sistema independente disponível comercialmente pode fornecer cerca de 250 quilowatts e armazenar 1 megawatt-hora de energia na placa de identificação. Mais unidades de bateria podem adicionar energia e potência. Isto depende do espaço disponível, da capacidade elétrica, dos limites de permissão e de interligação e se o sistema foi concebido para o crescimento modular. Os preços de compra variam frequentemente entre $225 e $1.000 por quilowatt-hora, não incluindo instalação permanente e trabalho no local. O BESS é silencioso, não produz emissões no local durante o funcionamento e fornece energia de reserva imediatamente. Um BESS móvel autónomo não pode recarregar-se durante uma interrupção, a menos que esteja emparelhado com uma fonte de geração capaz de uma ilha ou outra fonte de carregamento aprovada. O armazenamento da placa de identificação não é o mesmo que a energia utilizável disponível para os carregadores. Os cálculos de backup devem considerar reservas operacionais, perdas de conversão, cargas auxiliares, idade da bateria, temperatura e outros limites operacionais.

Quando esta opção pode ser adequada

 

O BESS pode servir frotas com necessidades energéticas mais baixas, principalmente interrupções curtas e sem necessidade de entregas de combustível. Também pode reduzir os custos normais de energia ao reduzir o uso da rede. Isto é conseguido evitando períodos de alto custo, conhecidos como barbear de pico, e mudando o carregamento do veículo para horas de vazio, conhecido como mudança de carga. Deve ser reservada uma capacidade de bateria utilizável suficiente para uma interrupção, para que as atividades normais de poupança de custos não reduzam a reserva de emergência necessária para o carregamento crítico. As unidades BESS móveis têm oportunidades de implementação limitadas porque o tamanho e o peso do transporte restringem a sua capacidade. Muitas vezes suportam apenas um número limitado de veículos críticos em vez de uma frota inteira durante interrupções mais longas.

Reveja as seguintes considerações de planeamento detalhadas para esta tecnologia: maturidade e fiabilidade, produção de energia e tempo de funcionamento, custos iniciais e despesas contínuas, restrições de espaço e local, abastecimento de combustível e logística, impacto ambiental e comunitário e estratégia de carregamento e gestão de carga.

Principais considerações sobre tecnologias de hardware (PDF)

 Nota de revisão técnica: Os valores e comparações nestas tabelas destinam-se a planeamento precoce e educação pública. Os clientes devem confirmar o dimensionamento da tecnologia, custos, emissões, tempo de execução, permissão, incentivos, requisitos de interconexão e limites operacionais com engenheiros qualificados, fornecedores de equipamentos, utilitários, autoridades de permissão e consultores fiscais ou jurídicos antes de selecionar ou implementar uma solução de resiliência.

Solar e BESS

 

Os painéis solares fazem com que a eletricidade e as baterias os armazenem para carregamento de VE. Os sistemas de exemplo podem fornecer cerca de 0,5 a 1 megawatt de potência e armazenar 2 a 4 megawatt-hora de energia.  O dimensionamento real depende das necessidades de carregamento da frota, da duração da interrupção pretendida, da produção solar, da capacidade da bateria utilizável, das reservas operacionais e das restrições do local. O equipamento solar pode custar entre 1000 e 1200 dólares por quilowatt. O armazenamento da bateria pode custar entre 225 e 1100 dólares por quilowatt-hora. Estes preços não incluem instalação permanente e trabalho no local. O sistema é silencioso, não produz emissões no local durante o funcionamento e não necessita de combustível. O local deve ter espaço suficiente no telhado, pavilhão ou solo para os painéis solares e o equipamento da bateria. Durante uma interrupção, a energia solar pode recarregar a bateria apenas se o sistema for concebido, aprovado, comissionado e controlado para funcionar independentemente da rede.

Quando esta opção pode ser adequada

 

O armazenamento solar e da bateria pode atender frotas com necessidades energéticas mais baixas, principalmente interrupções curtas, e espaço suficiente no telhado, pavilhão ou solo para painéis solares e equipamentos de bateria. Também pode reduzir os custos energéticos normais. Isto é conseguido evitando períodos de alto custo, conhecidos como barbear de pico, e mudando o carregamento do veículo para horas de vazio, conhecido como mudança de carga. As frotas devem poupar capacidade de bateria utilizável suficiente para uma interrupção, para que as poupanças de custos diárias não reduzam a reserva de emergência abaixo do nível necessário para o carregamento crítico.

Reveja as seguintes considerações de planeamento detalhadas para esta tecnologia: maturidade e fiabilidade, produção de energia e tempo de funcionamento, custos iniciais e despesas contínuas, restrições de espaço e local, abastecimento de combustível e logística, impacto ambiental e comunitário e estratégia de carregamento e gestão de carga.

Principais considerações sobre tecnologias de hardware (PDF)

 Nota de revisão técnica: Os valores e comparações nestas tabelas destinam-se a planeamento precoce e educação pública. Os clientes devem confirmar o dimensionamento da tecnologia, custos, emissões, tempo de execução, permissão, incentivos, requisitos de interconexão e limites operacionais com engenheiros qualificados, fornecedores de equipamentos, utilitários, autoridades de permissão e consultores fiscais ou jurídicos antes de selecionar ou implementar uma solução de resiliência.

Uma microrrede une duas ou mais fontes de energia, tais como painéis solares, turbinas eólicas, baterias ou geradores. O software gere todo o sistema. Controla a quantidade de energia que cada carregador tem e que veículos ou outras cargas principais recebem prioridade. Uma microrrede pode desligar-se da rede principal e alimentar carregadores de VE selecionados e outras cargas-chave por si só. Deve ter capacidade de ilhas aprovadas, equipamento de proteção, controlos, comissionamento e procedimentos operacionais. As especificações da microrrede variam significativamente com base no equipamento subjacente, configuração do sistema, geração disponível, armazenamento da bateria, fornecimento de combustível, controlos, limites de interligação e cargas protegidas. Dependendo da configuração, os custos podem ser superiores a 2 milhões de dólares, não incluindo a instalação permanente e o trabalho no local. O projeto do sistema, as tecnologias selecionadas, os controles, o escopo da interconexão, as responsabilidades da permissão e do fornecedor ditarão o custo. O projeto, as permissões e a configuração são muitas vezes mais complexos do que para um tipo de equipamento. Antes de confiar numa microrrede durante uma interrupção, confirme que pode começar sem energia da rede, controlar o seu equipamento e fornecer os carregadores selecionados e outras cargas principais.

Quando esta opção pode ser adequada

 

Uma microrrede pode adequar-se a uma frota com necessidades de energia elevadas, energia de rede limitada ou uma necessidade de continuar as operações enquanto desligada da rede. Também pode adaptar-se a locais onde a geração coordenada no local, o armazenamento e os controlos da bateria podem reduzir ou alterar a procura da rede, ao mesmo tempo que satisfaz as necessidades da frota e os requisitos de interligação. Ele pode oferecer mais opções porque combina geração de energia, armazenamento e controles em um sistema, embora suas capacidades dependam do equipamento e da configuração selecionados.

Reveja as seguintes considerações de planeamento detalhadas para esta tecnologia: maturidade e fiabilidade, produção de energia e tempo de funcionamento, custos iniciais e despesas contínuas, restrições de espaço e local, abastecimento de combustível e logística, impacto ambiental e comunitário e estratégia de carregamento e gestão de carga.

Principais considerações sobre tecnologias de hardware (PDF)

 Nota de revisão técnica: Os valores e comparações nestas tabelas destinam-se a planeamento precoce e educação pública. Os clientes devem confirmar o dimensionamento da tecnologia, custos, emissões, tempo de execução, permissão, incentivos, requisitos de interconexão e limites operacionais com engenheiros qualificados, fornecedores de equipamentos, utilitários, autoridades de permissão e consultores fiscais ou jurídicos antes de selecionar ou implementar uma solução de resiliência.

As células de combustível de hidrogénio utilizam hidrogénio para produzir eletricidade para carregamento de VE. Os sistemas podem usar unidades modulares de 125 quilowatts que podem ser unidas para fornecer níveis de potência mais altos, dependendo do projeto do sistema. O armazenamento de equipamento e hidrogénio pode custar mais de 7000 dólares por quilowatt. O custo depende do tamanho do sistema, capacidade de armazenamento, sistemas de segurança, escopo do fornecedor e requisitos do local. O sistema é silencioso e não produz emissões de combustão direta no ponto de utilização. No entanto, o fornecimento de hidrogénio, o apoio especializado do fornecedor e a experiência de permissão podem ser limitados por região. O armazenamento seguro requer tanques especiais de alta pressão ou outra configuração de armazenamento aprovada, medidas de proteção e regras de segurança rigorosas. As células de hidrogénio continuam a ser uma opção emergente para a resiliência da frota de VE, com implementações menos comuns do que os geradores, baterias ou sistemas de armazenamento solar. A adequação depende do design do sistema, do fornecimento de hidrogénio, dos requisitos do local e das condições de funcionamento.

Quando esta opção pode ser adequada

 

O hidrogénio pode adaptar-se a frotas com necessidades de energia diárias elevadas, objetivos para baixas emissões no local e um risco elevado de interrupções longas. Pode fornecer energia estável durante interrupções mais longas quando o hidrogénio suficiente é armazenado no local ou pode ser entregue, mas o tempo de funcionamento e a capacidade de carregamento devem ser confirmados através do dimensionamento do fornecedor e modelação específica do local. Custo inicial elevado, infraestrutura limitada de hidrogénio, suporte especializado do fornecedor, requisitos de segurança e local e condições de funcionamento são fatores importantes.

Reveja as seguintes considerações de planeamento detalhadas para esta tecnologia: maturidade e fiabilidade, produção de energia e tempo de funcionamento, custos iniciais e despesas contínuas, restrições de espaço e local, abastecimento de combustível e logística, impacto ambiental e comunitário e estratégia de carregamento e gestão de carga.

Principais considerações sobre tecnologias de hardware (PDF)

 Nota de revisão técnica: Os valores e comparações nestas tabelas destinam-se a planeamento precoce e educação pública. Os clientes devem confirmar o dimensionamento da tecnologia, custos, emissões, tempo de execução, permissão, incentivos, requisitos de interconexão e limites operacionais com engenheiros qualificados, fornecedores de equipamentos, utilitários, autoridades de permissão e consultores fiscais ou jurídicos antes de selecionar ou implementar uma solução de resiliência.

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