스웨덴 교통국 전기 도로 프로그램

Swedish Transport Administration electric road program

스웨덴 교통 행정 전기 도로 프로그램(스웨덴:Trafikverkets 프로그램 för Elvägar)이나 스웨덴 교통 행정부 전력 공급 프로그램(스웨덴:Trafikverkets 프로그램 för Elektrifiering)[1]고 있는 프로그램 스웨덴 Trafi로 전기 도로 국가 기반 시설의 평가, 기획, 구현 관건이다.kve스웨덴 교통국이다.

각종 전기도로 기술에 대한 평가는 2013년부터 시작됐다.[2]: 12 당초 스웨덴 교통국은 2022년까지 프로그램 평가 단계를 마친 뒤 같은 해 국지도망 구축을 시작해 2033년까지 계획을 마칠 것으로 예상했었다.[2]: 40 이 일정은 스웨덴 정부가 스웨덴의 전기도로 표준화, 건설, 운영, 유지보수, 자금조달에 대한 조사를 위탁한 2020년 10월에 가속화되었다.[3] 2021년 2월 평가단계를 요약한 중간보고서가 발간됐고,[4] 2021년 9월 전기도로의 표준화·건설·운영·유지보수·금융 등에 관한 사전보고서가 제출됐다.[3][5]

스웨덴은 2025년까지 완공될 예정인 홀스베르크와 외레브로 사이 E20 도로의 한 구간에 스웨덴 최초의 영구 전기도로 건설과 운영을 추진하고 있으며, 이어 2045년까지 3000km의 전기도로를 추가로 증설하고 있다.[6]

기술

TRL(이전의 운송 연구실)은 차량이 움직이는 동안 동적 충전 또는 충전을 위한 세 가지 동력 전달 유형, 즉 오버헤드 전원 라인과 레일 또는 유도를 통한 지상 전력의 목록을 작성한다. TRL은 오버헤드 파워를 최고 수준의 전력을 제공하는 기술적으로 가장 성숙한 솔루션으로 나열하지만, 이 기술은 비상업적 차량에는 적합하지 않다. 지상 전력은 모든 차량에 적합하며, 철도는 동력 전달이 높고 쉽게 접근하고 검사할 수 있는 요소를 갖춘 성숙한 솔루션이다. 유도 충전은 최소한의 전력을 공급하며 대안보다 더 많은 도로변 장비가 필요하다.[7]: Appendix D

평가

Trafikverket에서[7][4] 시험한 동적 충전 기술
유형
(및 개발자)		 힘
(및 권력)
더 이상 미해결인
개발)		 밀리언 SEK
1km당 도로
양방면		 참조
오버헤드 전원 라인(Siemens) 650kW
(1000kW)		 12.4 [7]: 140–144
[4]: 23–24, 54
지상 전원 공급 장치
노상 난간을 통해서.
(엘웨이)		 200kW
(800kW)		 9.4-10.5 [7]: 146–149
[4]: 21–23, 54
지상 전원 공급 장치
온로드 레일을 통해서.
(엘론로드 및 ABB 컨소시엄)		 300kW
(500kW)		 11.5-15.3 [4]: 25–26, 54
지상 전력
인도로 공급하다.
유도 코일(전기)		 25kW
(40kW)		 19.5-20.8 [7]: 171–172
[4]: 26–28, 54

TRL이 스웨덴 교통청과 연계해 작성한 보고서에는 이용 가능한 전기도로 시스템이 나열되어 있으며, 이 중 KAIST OLEV, Siemens eHighway, Elways, Elonroad, Bambambadier PrimOVE, Electreon은 2018년에 이미 완전한 시스템을 보유하고 있는 것으로 가장 상업적으로 준비된 것으로 추정되었다.[7]: 13–15 추가 조사 후에 OLEV와 Electreon의 준비도 수준 평가가 내려졌다.[8]

비용

2021년에 제안된 스웨덴의 주 전기 도로 규정에는 다양한 유형의 전기 자동차를 운전하는 고객의 충전 시스템 비용에 대한 추정치가 포함되어 있다. 장거리 및 지역 운반 트럭은 고속 충전 네트워크 조건이 현재 충족되지 않고 있으며 이를 충족시킬 수 있을지 확실하지 않지만 고속 충전소에서 비용이 가장 적게 드는 것으로 조사되었으며,[9] 승용차는 전기 도로 충전으로 가장 적게 드는 것으로 나타났다.[5]

스웨덴 전기이동성 센터의 2019년 보고서는 세 가지 동력 전달 시스템 각각에 따라 스웨덴 전체 자동차 비행대의 연간 사회적 비용을 추정한다. 각각의 시스템은 철도시스템이 가장 이로운 것으로 나타났으며, 순절감 효과가 있는 것으로 나타났다.[10]: 10–11

오버헤드 송전선은 가장 성숙된 기술이고 2019년 보고서 당시 가장 비용이 적게 드는 인프라임에도 불구하고 전반적으로 가장 비싼 것은 운전 중 트럭, 버스 등 높은 상용차만 충전을 허용하는 반면 비상용 차량은 주행 중 전선을 이용해 충전을 할 수 없기 때문이다.o 그들은 동적 충전을 사용하는 데 필요한 배터리보다 더 큰 용량의 배터리를 필요로 하는 정적 충전을 사용해야 할 것이다.[10]: 10–11 2019년에는 오버헤드 라인이 가장 적은 인프라 비용을 기록했지만, 2021년에는 지상철도의 인프라 비용이 오버헤드 라인보다 낮았다.[4]: 21–24

지상급 전원 공급장치는 모든 차량에 동적 충전이 가능해 사용 중 배터리가 충전되기 때문에 필요한 배터리 용량과 크기가 크게 줄어든다. 배터리 크기와 용량이 줄면 스웨덴 전체 자동차 생산 대수가 연간 약 50억 유로를 절감할 수 있다. 두 가지 유형의 지상 전력 시스템은 인프라 이외의 모든 구성 요소에 대해 동일한 비용을 부담할 것으로 추정되며, 전도성 철도 기반 구조는 연간 약 10억 유로가 소요될 것으로 추정되며, 무선 유도 기반 구조는 연간 약 28억 유로가 소요될 것으로 추정된다.[10]: 10–11

평가된 기술

지멘스

오버헤드 송전선은 Siemens eHighway 기술을 사용하여 프로그램을 통해 처음 테스트되었다. 이 제도는 2016년 6월 스웨덴 중부 게블 인근의 샌드비켄 시에서 출범했다. E16 고속도로의 2킬로미터 연장에는 750볼트의 DC로 전력을 공급하는 노면 5.4미터 위에 트롤리 전선이 설치되었다. 트롤리트럭은 와이어 아래에서 주행하는 동안 기계식 암 또는 트롤리 폴에 장착된 파워 픽업을 연결할 수 있다. 트롤리 폴은 어느 정도 횡방향 이동을 허용하지만, 화물차가 외부 차선으로 조향되면 트롤리 폴이 자동으로 낮아지고 화물차가 배터리나 디젤 동력으로 전환된다.[11] 시험 대상 시스템은 500kW의 전력을 공급할 수 있으며, 20년의 예상 유지보수 기간을 가지고 있다.[7]: 140–144

엘웨이스에비아스

2019년 알란다 공항 인근 엘웨이즈 지상 전력공급이 있는 공공도로를 달리는 전기트럭.

지상급 전도성 레일은 엘웨이즈사의 기술을 이용해 2017년부터 2019년까지 시험했다. 알란다 공항 화물터미널과 로저스버그 물류지역 사이의 893번 도로 2km 구간에는 eRoadArlanda 프로젝트의 일환으로 내장형 전도체 레일이 설치되었다. 호환되는 차량이 다가오면 레일의 짧은 섹션에 전원이 공급되고 차량이 지나가면 레일이 분리된다. 이 시스템은 소비되는 에너지를 측정하여 차량 소유자에게 청구될 수 있도록 한다.[7]: 146–149 도로 위에서 버스와 트럭을 시험해 [12]본 결과 이 시스템은 전기차에 적합하며, 도로에 염수가 범람해도 만질 수 있다.[13] 시험한 시스템은 200 kW의 전력을 공급할 수 있으며, 20년의 예상 유지보수 기간을 가지고 있다.[7]: 146–149 엘웨이스가 이 기술을 상용화한 에비아스는 2021년 버드파트너와 함께 시범적으로 960kW의 전력을 성공적으로 공급했으며,[15] 향후 물류 적재 부두와 전기 항공기에 메가와트 전력을 공급할 수 있기를 희망한다고 보도했다.[14][16]

일렉트레온

"Electreon"은 여기서 리디렉션된다. 기초 입자는 전자를 참조한다.

지상 수준의 유도 코일 동력 전달은 이스라엘 스타트업인 엘렉트레온의 기술을 이용해 2020년부터 테스트를 시작할 예정이었다.[17] 이 시스템은 차량이 주행할 때 동력을 공급하고 통과할 때 전원을 끄는 구리 코일을 포함한 짧은 섹션으로 만들어졌으며, 전력 측정과 소비 에너지에 대한 과금도 지원한다. 시험 전 이 시스템은 50kW의 전력을 공급할 수 있는 것으로 추정되었으며, 유지 보수 기간은 5년으로 추정된다.[7]: 171–172 파일럿에서 최대 [4]: 27 25 kW까지 가능한 시험 수신기 조종사는 2022년 3월 결론을 내릴 예정이지만 일렉트론은 1년 더 연장을 요청했다.[18][19]

엘론로드

지상 수준의 전도성 레일 동력 전달은 룬드에 위치한 스웨덴 스타트업 엘론로드의 기술을 이용해 2020년부터 테스트를 시작할 예정이었다. EVolutionRoad 프로젝트는 2019~2022년 운영되는 3개년 시험·시범 프로젝트다.[20] 제1연장도로는[21] 2020년 6월 개통됐으며 도시환경에 배치된 최초의 전기도로 시스템이다. 차량 아래의 전도성 픽업은 미닫이 접점을 통해 레일에 연결되며, 레일은 차량이 커버할 때 한 번에 1m만 활성화돼 도시 환경에서도 안전하다. 이 시스템은 소비되는 에너지를 측정하여 차량 소유자에게 청구될 수 있도록 한다. 시험 대상 시스템은 주행[22] 중 97% 효율로 최대 300kW까지 공급할 수 있으며, 유지 보수 기간은 10년으로 추정된다.[7]: 167

계획

평가 단계에서 기획 단계로 전환한 것은 2022년쯤으로 추정됐지만 스웨덴 정부는 프로그램 일정을 앞당겼고, 2020년 10월 전기통신위원회 신설과 함께 기획 단계에 돌입했다.[2]: 40 위원회는 중운수 차량의 전기화, 급속충전, 스웨덴의 전기도로 표준화, 건설, 운영, 유지보수, 자금조달 등을 조사할 예정이다. 2021년 9월까지 선정된 전기도로 인프라에 대한 보고서가 나올 것으로 예상됐으나 2022년 말이나 2023년 초로 선택이 미뤄졌다.[23][3][24] 2021년 9월 1일 선정된 기술과는 무관하게 전기도로에 대한 규제가 제안되었다.[5]

시공 및 운영

비즈니스 모델

스웨덴 교통국은 국가 전기 도로망이 전기 공급 업체, 전력 그리드 회사, 차량 제조 업체, 도로 소유자, 전기 도로 기술 사업자, 계량 및 과금 제공 업체, 전기 도로 사용자 등 여러 업체 간의 인터페이스를 필요로 할 것으로 예상한다. 소유 모델은 다양할 수 있다: 전력망 회사는 전기 도로 기반시설을 구동하는 2차 도로변전소를 소유하거나 다른 사용자가 소유할 수 있으며, 전력판독 및 결제 시스템은 기반구조 운영자와 분리된 플레이어가 소유할 수 있다.[25]: 10–11

ABB는 지상 전력 공급 기술에 대한 사업 모델의[26] 다양한 측면을 다룰 컨소시엄을 구성했다.[27][26]

영구전기1길

스웨덴 교통국은 2021년 7월 1일 E20 도로의 한 구간이 스웨덴 최초의 영구 전기도로로 선정되었다고 발표했다.[28] 트라픽베르켓은 2022년 4월까지 조달사업자를 선정하고,[29] 2023년 초에는 기술 선택의 폭이 발표될 전망이며, 2026년에는 도로 가동이 시작될 것으로 예상된다.[24] 물류기업 노볼라프의 분석 결과, 홀스버그와 외레브로 사이 E20 구간의 전기도로가 물류기업의 경우 전기비행대 자본비용 절감, 운영비용 절감, CO2 배출량 감소 등의 효과를 거둘 수 있을 것으로 결론지었다. 노볼랩은 전기도로의 총 비용이 기반시설과 유지관리 비용에 따라 긍정적이거나 부정적일 수 있다고 지적한다.[30]

참조

  1. ^ Trafikverket (June 24, 2020), Trafikverkets Program för Elvägar byter namn
  2. ^ a b c Swedish Transport Administration (November 29, 2017), National roadmap for electric road systems (PDF), archived from the original (PDF) on November 24, 2020
  3. ^ a b c Government Offices of Sweden (October 15, 2020), Regeringen ökar tempot i elektrifieringsarbetet
  4. ^ a b c d e f g h Analysera förutsättningar och planera för en utbyggnad av elvägar, Swedish Transport Administration, February 2, 2021, archived from the original on 3 February 2021, retrieved 10 February 2021
  5. ^ a b c Regler för statliga elvägar SOU 2021:73 (PDF), Regeringskansliet (Government Offices of Sweden), September 1, 2021, pp. 291–297, archived from the original (PDF) on September 2, 2021
  6. ^ Jonas Grönvik (September 1, 2021), "Sverige på väg att bli först med elvägar – Rullar ut ganska snabbt", Ny Teknik
  7. ^ a b c d e f g h i j k D Bateman; et al. (October 8, 2018), Electric Road Systems: a solution for the future (PDF), TRL, archived (PDF) from the original on 3 August 2020, retrieved 10 February 2021
  8. ^ Martin Gustavsson (May 12, 2020), Maturity of ERS power transfer technologies - 4th Electric Road Systems Conference 2020 (PDF)
  9. ^ Börjesson, M., Johansson, M., Kågeson, P. (2021), "The economics of electric roads", Transportation Research Part C: Emerging Technologies, Elsevier BV, 125: 102990, doi:10.1016/j.trc.2021.102990, S2CID 214702482
  10. ^ a b c Francisco J. Márquez-Fernández (May 20, 2019), Power conversion challenges with an all-electric land transport system (PDF), Swedish Electromobility Centre, archived from the original (PDF) on November 21, 2019
  11. ^ First electric road in Sweden inaugurated, Swedish Transport Administration, June 22, 2016
  12. ^ Mikael Hellgren; Nicholas Honeth, Efficiency of AC conductive eRoad charging system –Analysis of experimental data (PDF)
  13. ^ Daniel Boffey (April 12, 2018), "World's first electrified road for charging vehicles opens in Sweden", The Guardian
  14. ^ Elways - About, archived from the original on April 17, 2021
  15. ^ Per Mattsson (December 19, 2021), "Elvägs-uppstickarens nya giv: Automatiskt ladda bilen på 10 minuter", di.se
  16. ^ Per Mattsson (December 27, 2021), "30 experter: Det här var de största trenderna inom mobilitet 2021", di.se
  17. ^ Eva Janzon (May 2, 2019), Israeler bygger elväg på Gotland, Världen idag
  18. ^ Patrik Widegren (December 13, 2021), "Elvägen på Gotland kan rivas upp nästa år", Sveriges Television
  19. ^ Anna Jutehammar (December 10, 2021), "Elvägen till flyget måste rivas upp efter projektet", Sveriges Radio
  20. ^ "EVolution Road Innovation Skåne". www.innovationskane.com. Retrieved 2020-06-17.
  21. ^ "Nästa generations elväg invigd i Lund av sydsvenskt konsortium – med energi- och digitaliseringsminister Anders Ygeman". Mynewsdesk (in Swedish). Retrieved 2020-06-17.{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크)
  22. ^ "Elonroad teams with Hydro to build road that dynamically charges electric vehicles". www.hydro.com. Retrieved 2020-06-17.
  23. ^ Government Offices of Sweden (October 15, 2020), Planering för elvägar och snabbladdning
  24. ^ a b "Rebecka Johansson, Ministry of Infrastructure - ERS Regulations, policies and strategies in Sweden", Electric Road Systems - PIARC Online Discussion, November 4, 2021, 14 minutes 25 seconds into the video
  25. ^ Björn Hasselgren (October 9, 2019), Swedish ERS - program background, current analysis phase and plans ahead (PDF), Swedish Transport Administration
  26. ^ a b ABB (July 13, 2021), Industriföretag och startups skapar innovativt konsortium för att minska koldioxidutsläpp via elvägar
  27. ^ ABB Norge (August 11, 2011), Vi er med på bygging av første permanente el-vei for #tungtrafikk, i Sverige: E20 mellom Hallsberg og Örebro, 21 km, klar i 2025Delivery truckHigh voltage signSmiling face. Elektriske skinner mater lastebiler med strøm via glideskinnerThumbs up, Twitter
  28. ^ Swedish Transport Administration (July 1, 2021), Sveriges första elväg byggs mellan Örebro och Hallsberg
  29. ^ Per Mattsson (January 15, 2022), "30 experter: Överraskningarna som kommer omforma vår mobilitet 2022", di.se
  30. ^ Henrik Wallström (June 5, 2020), Report electric road Region Örebro County (PDF), p. 61, archived from the original (PDF) on January 11, 2022, retrieved January 11, 2022

외부 링크