NEVs की तेजी से बढ़ती लोकप्रियता के साथ, EV उपयोगकर्ताओं के लिए सामुदायिक चार्जिंग की मांग में वृद्धि हुई है। पारंपरिक अव्यवस्थित चार्जिंग विधि न केवल पीक घंटों के दौरान पावर ग्रिड को ओवरलोड करने का जोखिम उठाती है, बल्कि आवासीय बिजली आपूर्ति को भी बाधित करती है। इसलिए, व्यवस्थित चार्जिंग का विचार उभरा है, जो ग्रिड प्रबंधन में क्रांति ला रहा है और NEV चार्जिंग की दक्षता, बुद्धिमत्ता और संगठन को बढ़ा रहा है।

व्यवस्थित चार्जिंग का तात्पर्य आर्थिक या तकनीकी साधनों के माध्यम से इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग को मार्गदर्शित और नियंत्रित करने के अभ्यास से है। इसका लक्ष्य इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग की मांगों को पूरा करना है जबकि साथ ही पावर ग्रिड लोड कर्व के "पीक को कम करना और घाटी को भरना" है। ऐसा करने से, यह अतिरिक्त पावर जनरेशन क्षमता की आवश्यकता को कम करता है, जिससे इलेक्ट्रिक वाहन उद्योग और पावर ग्रिड के बीच सामंजस्यपूर्ण विकास सुनिश्चित होता है।

इसलिए, क्रमबद्ध चार्जिंग एक बुद्धिमान चार्जिंग दृष्टिकोण है जो चार्जिंग पाइल्स के शेड्यूलिंग को अनुकूलित करता है, जिसमें ग्रिड लोड, चार्जिंग मांग और बिजली की कीमतों जैसे कारकों पर विचार किया जाता है।

आवेदन के संदर्भ में, सार्वजनिक चार्जिंग स्टेशनों, औद्योगिक पार्कों, राजमार्गों और अन्य परिदृश्यों में आमतौर पर उपयोग की समय-संवेदनशील प्रकृति के कारण तेज, उच्च-शक्ति चार्जिंग की आवश्यकता होती है। इसके विपरीत, आवासीय क्षेत्रों और कार्यस्थल पार्किंग स्थलों में चार्जिंग समय में अधिक लचीलापन होता है। ये बाद के परिदृश्य क्रमबद्ध चार्जिंग को लागू करने के लिए आदर्श हैं, क्योंकि उपयोगकर्ताओं की आमतौर पर चार्जिंग की आवश्यकताएँ कम तात्कालिक होती हैं।

ग्रिड लोड ऑप्टिमाइजेशन: क्रमबद्ध चार्जिंग पावर ग्रिड लोड को ऑप्टिमाइज़ कर सकती है, पीक लोड शेविंग और वैली फिलिंग को साकार कर सकती है, न केवल पावर ग्रिड के पीक घंटों के दौरान पावर सप्लाई दबाव को प्रभावी ढंग से कम करती है और पावर ग्रिड लोड के उतार-चढ़ाव को कम करती है, बल्कि उपयोगकर्ताओं की सामान्य उत्पादन और जीवन की आवश्यकताओं को भी पूरा करती है, पावर लोड के सुचारू संक्रमण को साकार करती है और पावर सिस्टम की स्थिरता और सुरक्षा में सुधार करती है।

कुशल ऊर्जा प्रबंधन: पारंपरिक चार्जिंग पाइल्स की निश्चित आउटपुट शक्ति की तुलना में, क्रमबद्ध चार्जिंग पाइल्स की आउटपुट शक्ति को एक निश्चित सीमा के भीतर लचीले ढंग से समायोजित किया जा सकता है। यह अनुकूलन अधिक कुशल ऊर्जा उपयोग की अनुमति देता है, जो विभिन्न चार्जिंग आवश्यकताओं को पूरा करता है।

हार्डवेयर परिवर्तन

वाहन जागरण मॉड्यूल: यह सुनिश्चित करना कि सभी चार्जिंग वाहनों में जागरण मॉड्यूल लगे हों, जो क्रमबद्ध चार्जिंग के लिए एक पूर्वापेक्षा है।

संचार इंटरफ़ेस और प्रोटोकॉल: चार्जिंग पाइल्स को नियंत्रण जानकारी को संचारित करने में सक्षम संचार इंटरफ़ेस और प्रोटोकॉल से लैस होना चाहिए। हार्डवेयर को अधिक कुशल डेटा विनिमय का समर्थन करने के लिए संशोधित करने की आवश्यकता हो सकती है।

ऊर्जा राउटर: ऊर्जा राउटर लोड प्रबंधन कार्यों और दूरस्थ बाधित करने की क्षमताओं को सक्षम बनाते हैं, स्थानीय और क्लाउड-आधारित प्लेटफार्मों के बीच संचार को सुविधाजनक बनाते हैं।

स्टेशन क्षेत्र में अनुकूल चार्जिंग: एक निश्चित समय - उपयोग बिजली मूल्य मॉडल के तहत, चार्जिंग पाइल्स को आर्थिक लागतों को न्यूनतम करने के लिए बिजली मीटर के माध्यम से दूरस्थ रूप से नियंत्रित किया जाता है।

स्टेशन अनुकूलन के लिए बुद्धिमान चार्जिंग: संचालन की कीमतों को समायोजित करके, उपयोगकर्ताओं को ऑफ-पीक चार्जिंग अवधि चुनने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है, जिससे चार्जिंग प्रक्रिया स्थिर बनी रहती है।

नेटवर्क अनुकूलन के लिए बुद्धिमान चार्जिंग: इस दृष्टिकोण के लिए जटिल अनुकूलन एल्गोरिदम की आवश्यकता होती है ताकि ग्रिड स्थिरता, नई ऊर्जा खपत और पावर सिस्टम की आर्थिक व्यवहार्यता के बीच संतुलन बनाया जा सके।

प्लेटफ़ॉर्म निर्माण

बुद्धिमान सेवा मंच: चार्जिंग स्टेशनों के लिए बुद्धिमान सेवा मंच स्थापित करना योजना और प्रबंधन से लेकर दिन-प्रतिदिन के संचालन तक अंत-से-अंत समर्थन प्रदान करता है, जिससे चार्जिंग सेवाओं की समग्र गुणवत्ता और दक्षता में सुधार होता है।

नीति समर्थन और प्रौद्योगिकी परिपक्वता

नीति समर्थन: राष्ट्रीय और स्थानीय स्तर पर सरकारों को बुद्धिमान और व्यवस्थित चार्जिंग को बढ़ावा देने वाली नीतियों के साथ-साथ वाहन-से-ग्रिड (V2G) इंटरैक्शन को जारी रखना चाहिए।

परिपक्व तकनीक: प्रौद्योगिकी में प्रगति के साथ, जैसे कि बैटरी तकनीक और ईवी चार्जिंग तकनीक में सुधार, क्रमबद्ध चार्जिंग अधिक कुशल और आर्थिक होगी।

बुद्धिमान और व्यवस्थित चार्जिंग को प्रभावित करने वाले कारक

पावर ग्रिड लोड विशेषताएँ क्षेत्र के अनुसार भिन्न होती हैं: उदाहरण के लिए, चीन के शंघाई में, गर्मियों में पीक पावर डिमांड में महत्वपूर्ण वृद्धि होती है, जिससे पावर सप्लाई पर दबाव पड़ता है। इसलिए वाहन-नेटवर्क इंटरएक्शन की लचीलापन की भारी मांग है।

बिजली मूल्य नीतियाँ: विभिन्न स्थानों में बिजली मूल्य नीतियों का बुद्धिमान और व्यवस्थित चार्जिंग के कार्यान्वयन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। शंघाई की समय-उपयोग बिजली मूल्य निर्धारण, जिसमें पर्याप्त पीक - घाटे की मूल्य भिन्नताएँ हैं, प्रभावी रूप से ईवी मालिकों को ग्रिड-बैलेंसिंग गतिविधियों में भाग लेने के लिए प्रोत्साहित करती है।

चार्जिंग अवसंरचना का लेआउट: चार्जिंग अवसंरचना का लेआउट पावर ग्रिड योजना के साथ समन्वयित होना चाहिए। "शंघाई में चार्जिंग (प्रतिस्थापन) सुविधाओं के लिए दसवें पांच वर्षीय विकास योजना" में, शंघाई ने चार्जिंग अवसंरचना के निर्माण लक्ष्य और लेआउट को परिभाषित किया है, जिसमें आवश्यक है कि शहर की चार्जिंग अवसंरचना 2025 में 1.25 मिलियन नए ऊर्जा ईवी की मांग को पूरा करे।

चार्जिंग सुविधाओं का बुद्धिमानी स्तर: बुद्धिमान और व्यवस्थित चार्जिंग के लिए चार्जिंग सुविधाओं में उच्च बुद्धिमानी स्तर होना आवश्यक है और पावर ग्रिड के साथ वास्तविक समय में इंटरैक्शन करना चाहिए। शंघाई ईवी अवसंरचना के आपसी संबंध को बढ़ावा देता है और चार्जिंग सुविधाओं के बुद्धिमानी स्तर और सहयोगात्मक नियंत्रण क्षमता में सुधार करता है।

उपयोगकर्ता व्यवहार और मांगें विभिन्न क्षेत्रों में उपयोगकर्ताओं के चार्जिंग व्यवहार और मांगें भिन्न होती हैं। बुद्धिमान और व्यवस्थित चार्जिंग को उपयोगकर्ताओं की चार्जिंग आदतों और मांगों पर विचार करना चाहिए। शंघाई में ईवी मालिकों का चार्जिंग अवधि आमतौर पर केंद्रित होती है। यदि इसे पावर ग्रिड के पीक लोड अवधि पर सुपरइम्पोज किया जाता है, तो इसका पावर ग्रिड के सुरक्षित संचालन पर प्रभाव पड़ेगा।

नीति समर्थन और प्रोत्साहन तंत्र: नीति समर्थन और प्रोत्साहन तंत्र बुद्धिमान और व्यवस्थित चार्जिंग के प्रचार के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। नीति दस्तावेजों के माध्यम से, शंघाई ने उपयोग के समय की बिजली मूल्य नीति को लागू किया है और लगातार बिजली की मांग के प्रति प्रतिक्रिया की है, जिसने वाहनों और नेटवर्क के बीच बातचीत के लिए परिस्थितियाँ प्रदान की हैं।

तकनीकी मानक और विनिर्देश: एकीकृत तकनीकी मानक और विनिर्देश बुद्धिमान और व्यवस्थित चार्जिंग के कार्यान्वयन के लिए आधार हैं। उदाहरण के लिए, चीन के शंघाई ने ईवी के लिए बुद्धिमान चार्जिंग पाइल्स के बुद्धिमान चार्जिंग और इंटरैक्टिव प्रतिक्रिया के लिए तकनीकी आवश्यकताएँ जारी कीं, जिसमें लागू परिदृश्यों, सामान्य आवश्यकताओं, बुद्धिमान चार्जिंग आवश्यकताओं, इंटरैक्टिव प्रतिक्रिया आवश्यकताओं और प्लेटफ़ॉर्म इंटरैक्टिव आवश्यकताओं के लिए विनिर्देशित किया गया है।

सुरक्षा और विश्वसनीयता बुद्धिमान और व्यवस्थित चार्जिंग को चार्जिंग प्रक्रिया की सुरक्षा और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने की आवश्यकता है। शंघाई में वाहन-नेटवर्क इंटरैक्शन के अभ्यास में, सार्वजनिक और निवासियों जैसे विभिन्न चार्जिंग और प्रतिस्थापन सुविधाओं की प्रतिक्रियाशीलता को सत्यापित किया गया है, और महत्वपूर्ण लाभ प्राप्त किए जा सकते हैं।

आर्थिक विश्लेषण: अर्थव्यवस्था बुद्धिमान और व्यवस्थित चार्जिंग के बड़े पैमाने पर प्रचार के लिए कुंजी कारक है। शंघाई में वाहन-नेटवर्क इंटरैक्शन का आर्थिक विश्लेषण दिखाता है कि सार्वजनिक और निवासियों जैसे सभी प्रकार के चार्जिंग और प्रतिस्थापन बुनियादी ढांचे के पास प्रतिक्रिया देने की क्षमता है और वे पर्याप्त लाभ प्राप्त कर सकते हैं।

आवश्यक और अव्यवस्थित चार्जिंग के बीच के अंतर

आवश्यक चार्जिंग और अव्यवस्थित चार्जिंग के बीच मुख्य अंतर इस बात में निहित है कि क्या ईवी के चार्जिंग व्यवहार का प्रबंधन और विनियमन किया जाता है ताकि अधिक उचित और कुशल शक्ति उपयोग प्राप्त किया जा सके। उनके बीच के विशिष्ट अंतर निम्नलिखित हैं:

चार्जिंग प्रबंधन

व्यवस्थित चार्जिंग: तकनीकी साधनों और आर्थिक उपायों के माध्यम से, ईवी को सबसे उपयुक्त समय में चार्ज करने के लिए मार्गदर्शन और नियंत्रण करना। इसमें आमतौर पर एक बुद्धिमान चार्जिंग नियंत्रण प्रणाली का उपयोग करना शामिल होता है जो ग्रिड लोड और बिजली की कीमतों में उतार-चढ़ाव के अनुसार चार्जिंग समय और शक्ति को अनुकूलित करता है।

अव्यवस्थित चार्जिंग: ईवीज़ का चार्जिंग समय पूरी तरह से मालिकों द्वारा निर्धारित किया जाता है, और कोई एकीकृत प्रबंधन रणनीति नहीं है, जो शक्ति संसाधनों के बर्बादी या पीक लोड के दौरान पावर ग्रिड की अस्थिरता का कारण बन सकती है।

पावर ग्रिड प्रभाव

व्यवस्थित चार्जिंग: यह पावर ग्रिड के लोड पीक को कम करने, पावर सिस्टम के दबाव को कम करने और पावर ग्रिड की स्थिरता और विश्वसनीयता को बढ़ाने में मदद कर सकता है, कम पावर डिमांड के दौरान चार्जिंग की व्यवस्था करके।

अव्यवस्थित चार्जिंग: यह पीक-लोड मांगों को बढ़ा सकता है, ग्रिड पर बोझ बढ़ा सकता है और संभावित रूप से बिजली उत्पादन लागत और बुनियादी ढांचे के निवेश को बढ़ा सकता है।

आर्थिक लाभ

व्यवस्थित चार्जिंग: कम बिजली मूल्य अवधि के दौरान चार्जिंग करके, उपयोगकर्ता चार्जिंग लागत बचा सकते हैं। इसके अलावा, यह पावर ग्रिड उपकरण की उपयोगिता दर को भी सुधार सकता है, जो लंबे समय में कुल बिजली आपूर्ति लागत को कम करने में मदद करेगा।

अव्यवस्थित चार्जिंग: उपयोगकर्ताओं को उच्च बिजली बिल का सामना करना पड़ सकता है यदि वे पीक घंटों के दौरान चार्ज करते हैं जब कीमतें आमतौर पर बढ़ी हुई होती हैं।

प्रौद्योगिकी अनुप्रयोग

व्यवस्थित चार्जिंग: यह उन्नत IoT प्रौद्योगिकी और स्मार्ट ग्रिड रणनीति पर निर्भर करता है, जैसे चार्जिंग पाइल्स का स्वचालित समायोजन, उपयोगकर्ताओं की चार्जिंग योजनाओं का आरक्षण और समायोजन आदि।

अव्यवस्थित चार्जिंग: इसके लिए विशेष तकनीकी हस्तक्षेप की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि चार्जिंग के निर्णय पूरी तरह से उपयोगकर्ता द्वारा संचालित होते हैं।

आदेशित चार्जिंग की अनुसंधान स्थिति

चीन में अनुसंधान

चीन में, इलेक्ट्रिक वाहनों (EVs) के तेजी से विकास के साथ, संबंधित अनुसंधान भी गहरा हो रहा है। वर्तमान प्रयासों का ध्यान केंद्रित है:

मूल्य आधारित लोड प्रबंधन: कम ग्रिड लोड अवधि के दौरान चार्जिंग को प्रोत्साहित करने के लिए बिजली मूल्य प्रोत्साहनों का उपयोग करना, जिससे लोड वक्र को समतल किया जा सके।

उपयोगकर्ता-केंद्रित सेवाएँ: उपयोगकर्ता के चार्जिंग आवश्यकताओं को प्राथमिकता देना, जैसे समय और शक्ति की प्राथमिकताएँ। इसमें तेज़ और धीमी चार्जिंग स्टेशनों के नेटवर्क का विस्तार करना और बुद्धिमान प्रबंधन प्रणालियों के माध्यम से व्यक्तिगत चार्जिंग समाधान प्रदान करना शामिल है।

इन्फ्रास्ट्रक्चर योजना: ईवी के भविष्य के विकास प्रवृत्ति पर विचार करते हुए, चार्जिंग सुविधाओं के लेआउट और क्षमता की उचित योजना बनाना। उदाहरण के लिए, क्षेत्र में ईवी की संख्या, चार्जिंग की मांग और अन्य कारकों के अनुसार, चार्जिंग पाइल्स का लेआउट और योजना बनाई जाती है ताकि चार्जिंग पाइल्स की उपयोगिता दर में सुधार किया जा सके। हालांकि, चुनौतियाँ बनी हुई हैं, जैसे कि तकनीकी मानकों में असंगति, उपयोगकर्ता भागीदारी का कम होना, और कई हितधारकों के बीच जटिल सहयोगात्मक प्रबंधन।

विदेश में अनुसंधान प्रगति

वर्तमान में, विदेशी देशों ने बहु-उद्देश्यीय अनुकूलन प्रतिबंधों के तहत चार्जिंग सुविधाओं के क्रमबद्ध चार्जिंग नियंत्रण रणनीति में कुछ उन्नत अनुभव और अनुसंधान परिणाम प्राप्त किए हैं। कुछ देशों ने स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकी और उन्नत चार्जिंग प्रबंधन प्रणाली के माध्यम से ईवी चार्जिंग का प्रभावी नियंत्रण और अनुकूलन किया है, बड़े डेटा विश्लेषण और पूर्वानुमान मॉडल का उपयोग करके चार्जिंग पैरामीटर को गतिशील रूप से समायोजित किया है। इसके अतिरिक्त, चल रहे अनुसंधान का ध्यान नवीन चार्जिंग प्रौद्योगिकियों, जैसे कि वायरलेस और त्वरित चार्जिंग, के विकास पर केंद्रित है, ताकि विविध उपयोगकर्ता आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके।

वाहन - ग्रिड इंटरैक्शन और क्रमबद्ध चार्जिंग

हाल के वर्षों में, राष्ट्रीय और स्थानीय सरकारों ने चार्जिंग अवसंरचना में वाहन-से-ग्रिड इंटरैक्शन क्षमताओं को बढ़ाने के लिए कई नीतियाँ जारी की हैं। पावर ग्रिड उद्यम भी NEVs और पावर ग्रिड के बीच इंटरैक्शन के विशिष्ट अभ्यास की सक्रिय रूप से खोज कर रहे हैं।

पूरे वाहन नेटवर्क के बीच की बातचीत कई चरणों से गुजरेगी, जो शुरुआत में पावर ग्रिड पर प्रभाव को ध्यान में न रखते हुए अव्यवस्थित चार्जिंग मोड से लेकर परिवहन नेटवर्क और पावर ग्रिड के गहरे एकीकरण तक जाएगी। समर्थन नीतियों, उपयोगकर्ताओं की आदतों, तकनीकी स्थिति, औद्योगिक पारिस्थितिकी आदि जैसे कारकों को ध्यान में रखते हुए, कम से कम तीन वर्षों में, व्यवस्थित चार्जिंग (V1G) सबसे व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य योजना है, और स्टेशन पुनर्निर्माण योजना भी इसे कार्यान्वयन लक्ष्य के रूप में लेती है।

शक्ति ग्रिड की सुरक्षा सुनिश्चित करने के दृष्टिकोण से, योजना क्रमबद्ध चार्जिंग स्टेशन के निर्माण योजना को प्रस्तुत करती है, जो हार्डवेयर उपकरणों के परिवर्तन, नियमन और संचालन रणनीति और सूचना प्लेटफॉर्म पर केंद्रित है। वितरण नेटवर्क, चार्जिंग पाइल, वाहनों और बैटरियों को एकीकृत करके, ये स्टेशन क्रमबद्ध चार्जिंग संचालन को प्रभावी ढंग से करने के लिए सुसज्जित हैं।

व्यवस्थित चार्जिंग पाइल

व्यवस्थित चार्जिंग पाइल को परिभाषित करें, जो पारंपरिक एसी चार्जिंग पाइल के 7 किलowatt की निश्चित आउटपुट शक्ति से भिन्न है। व्यवस्थित चार्जिंग पाइल की आउटपुट शक्ति 1.3 किलowatt से 7 किलowatt के बीच होती है। पूरा प्रोजेक्ट राज्य ग्रिड के स्मार्ट ऊर्जा प्रणाली को मुख्य स्टेशन के रूप में लेता है। इस स्थिति में कि पावर ग्रिड में कोई संशोधन नहीं किया गया है और समुदाय में निवासियों की सामान्य बिजली खपत पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, "पहले आओ, पहले चार्ज करें, और आरक्षित चार्जिंग" के सिद्धांत के अनुसार एक व्यवस्थित चार्जिंग योजना तैयार की जाती है। व्यवस्थित चार्जिंग पाइल की "चतुराई" इस बात में है कि जब समुदाय का बिजली लोड बहुत बड़ा हो जाता है, तो चार्जिंग पाइल मुख्य स्टेशन की नियंत्रण रणनीति के अनुसार चार्जिंग समय अनुक्रम को समायोजित करेगा या स्वचालित रूप से आउटपुट शक्ति को कम करेगा, ताकि निवासियों की सामान्य जीवन बिजली खपत को प्राथमिकता दी जा सके। साथ ही, चार्जिंग पाइल स्मार्ट चार्जिंग रणनीति के अनुसार कम बिजली मूल्य अवधि के दौरान स्वतंत्र रूप से चार्ज भी कर सकता है, जिससे चार्जिंग लागत कम होती है और मालिक के लिए प्रतीक्षा समय बचता है।

साधारण चार्जिंग पाइल से अंतर: क्रमबद्ध चार्जिंग पाइल में एक कतार तंत्र होता है जो उपयोगकर्ताओं की आवश्यकताओं के अनुसार ईवी के लिए चार्जिंग समय आवंटित करता है, चार्जिंग के दौरान वाहनों के लिए प्रतीक्षा समय को कम करता है और चार्जिंग दक्षता में सुधार करता है। साधारण चार्जिंग पाइल में यह तंत्र नहीं होता है, और संभावित भीड़भाड़ की समस्या को मालिक को स्वयं हल करना पड़ता है।

उपयोगकर्ता-अनुकूल विशेषताएँ: व्यवस्थित चार्जिंग पाइल वास्तविक समय की जानकारी प्रदान करती हैं, जैसे कि प्रतीक्षा कर रहे वाहनों की संख्या और पाइल की उपलब्धता, जिससे उपयोगकर्ता अपने चार्जिंग की योजना अधिक प्रभावी ढंग से बना सकते हैं।

साधारण चार्जिंग पाइल्स की सीमाएँ: साधारण चार्जिंग पाइल्स में कतार प्रणाली का अभाव होने के कारण लंबी प्रतीक्षा समय और अप्रत्याशित चार्जिंग कार्यक्रम होते हैं, जिससे उपयोगकर्ताओं को व्यक्तिगत निर्णय या बाहरी सहायता पर निर्भर रहना पड़ता है।