МОДЕЛЬ ПРОСТОРОВО-ЧАСОВОГО ПОПИТУ НА ЗАРЯДНІ СТАНЦІЇ ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ ІЗ ВРАХУВАННЯМ СЕЗОННИХ І ТРАНЗИТНИХ ФАКТОРІВ

Анотація

Об’єктом дослідження є процес формування просторово-часового попиту на зарядну інфраструктуру електромобілів у Західній Україні, що розглядається методами системного аналізу як складна соціотехнічна система. Розв’язувана проблема полягає в тому, що відомі моделі розміщення зарядних станцій ігнорують сезонний фактор або враховують його лише агреговано та не розділяють систему попиту на самостійні міський і трасовий компоненти. На засадах системного аналізу розроблено та верифіковано на реальних великих даних математичну модель D(x, y, t) = D₀(x, y)·φ(t)·kₛ(t, T)·k_g(x, y) з адитивним виділенням трасового компонента, що відповідає декомпозиції системи на незалежні підсистеми. Суть отриманих результатів: систему попиту формалізовано як S = ⟨E, V, C, X, Y, F⟩; сезонний коефіцієнт kₛ виведено з перших принципів електрохімії літій-іонних акумуляторів і термодинаміки систем клімат-контролю (γ ≈ 0,40); параметри скалібровано у два етапи на реальних даних; виконано повний аналіз 8 областей із використанням 14 616 кліматичних спостережень ERA5 за 2020-2024 роки. Саме системна декомпозиція, фізичне обґрунтування сезонної чутливості та формальне розділення сегментів дозволили вирішити зазначену проблему, оскільки вони роблять модель прозорою, відтворюваною та придатною до калібрування на даних різної природи. Результати пояснюються спільною дією зростання внутрішнього опору батареї на холоді й додаткових витрат на обігрів салону, а також відмінною поведінкою водіїв у місті та на трасі. Зимовий попит перевищує літній на 37-40 % для рівнинних областей і до 60-68 % для гірської частини Карпат, а трасовий сегмент на 5-7 відсоткових пунктів чутливіший до сезону за міський. Результати можуть бути використані для системно обґрунтованого, регіонально диференційованого планування мережі зарядних станцій.