個々の発電所が送電網にどれだけの電力を要求するかを正確に予測することは、米国における電気自動車（EV）充電の急速な拡大に直面する大きな課題です。
アパートの建物や工場などの他の電力消費者は、送電網事業者が計画できる既知の量ですが、EV 充電ステーションの送電網負荷特性はまだあまり理解されていません。この不確実性により、送電網運営者、特に小規模な電力会社にとってリスクが増大する可能性があります。
これに対処するために、アイダホ国立研究所 (INL) の研究者は、潜在的な資金申請者、地方公共団体、州政府機関、その他の利害関係者が新しい EV 充電ステーションを計画および準備するのを支援するために設計されたツール、CalderaCast を開発しました。 CalderaCast は、エネルギー交通省の資金提供を受けて公開されており、無料で使用できます。指定された代替燃料回廊に沿った高速道路の交通量、EV導入率、EVの充電特性に関するデータなどの変数を組み込んで、充電が行われる可能性が高い時期の確率関数を作成します。次に、ツールはこれらの充電イベントをモデル化して電気負荷を予測します。
たとえば、交通量の多い高速道路沿いの 1 つ以上の店舗に EV 充電器を設置することを検討しているコンビニエンス ストア チェーンの運営者は、設置予定の店舗の住所とさまざまな充電設備の構成を入力できます。このツールは、サービスを提供できる顧客の数とそれに対応する電力要件を予測し、運用をサポートするために必要なハードウェアと電力網の予想される需要についての洞察を提供します。
CalderaCast は 2024 年 11 月からオンラインで提供されており、EV 充電プロジェクトを計画している組織や個人の重要な質問に答えることができます。このツールは、信頼性を高めてリスクを軽減することにより、充電インフラストラクチャの展開の効率と費用対効果を高めることを目的としています。
予測を生成するには、ユーザーは地図上で充電ステーションの場所を選択し、設置する充電器の種類を入力し、（将来のEV導入を考慮して）運用開始日を入力します。このツールは、充電ステーションを使用する予想される EV の台数と、通常 24 時間の電力需要を迅速に出力します。ユーザーは設定を調整し、シミュレーションを再実行して、ニーズに最適な充電器のタイプとステーションのサイズを決定できます。
電力事業者は CalderaCast を使用して、新しい EV 充電ステーションに電力を供給するためのサービスの相互接続リクエストを独自に評価できます。電力会社はこのツールを使用して、既存のグリッド インフラストラクチャが新しい負荷をサポートするかどうか、または新しいインフラストラクチャが必要かどうかを判断できます。
「私たちは、未知のものを既知のものに変えるためのデータを電力会社に提供したいと考えています。 CalderaCast は、新しい充電ステーションに何が期待できるかを知り、不必要な計画や送電網のアップグレード費用を回避するのに役立ちます」と INL エンジニアのティム・ペニントン氏は述べています。
DC 急速充電ステーションに補助金を与える州または連邦の資金申請を審査する政府機関も、CalderaCast の恩恵を受けることができます。このツールは、意思決定者に、提案された場所での潜在的な充電需要に関する独立した情報源を提供し、充電ステーションの配置と設計のためのアプリケーションを評価するための信頼できる参考資料を提供します。
CalderaCast は、INL が 2018 年に開発を開始した分析ソフトウェア プラットフォームである Caldera 上に構築されています。Caldera は、INL が過去数十年にわたって収集した EV の充電およびバッテリーのテスト データから派生した高忠実度モデルのライブラリを利用しています。これらのモデルは、さまざまな送電網条件下でさまざまな車両および充電技術の充電電力プロファイル、効率、力率を正確に推定します。
INL 開発者は、Caldera の中核となるシミュレーション機能を拡張して、グラフィカル ユーザー インターフェイスを追加し、公開されているデータ セットの自動クエリを組み込み、需要予測を生成するための公開されている Web ツールを作成するためのその他の機能を作成しました。
エネルギー・運輸合同局は、エネルギー部門と運輸部門間の連携を促進するために、2021 年のインフラ投資・雇用法により設立されました。同オフィスは、電気自動車の充電プロジェクト、ゼロエミッション燃料供給インフラ、ゼロエミッションの交通機関やスクールバスに対するサポートと専門知識を提供しています。
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