شارژ ماشین برقی: برق بیش از حد در شب می‌تواند باعث بارگیری بیش از حد شبکه شود

با افزایش مالکیت خودروهای الکتریکی، برای جلوگیری از شلوغی شبکه‌های برق – از جمله ایستگاه‌های شارژ عمومی و شارژ بیشتر در طول روز، به زیرساخت‌های جدیدی نیاز داریم.

توسط جرمی هسو

رشد مالکیت خودروهای برقی می‌تواند شبکه‌های برق را تحت فشار قرار دهد، اگر اکثر رانندگان به طور عمده در خانه شارژ شوند. سرمایه‌گذاری در گزینه‌های شارژ روزانه برای کمک به شبکه برق غرب ایالات متحده برای رسیدگی به تقاضا با حدود ۵۰ درصد از رانندگانی که از وسایل نقلیه الکتریکی تا سال ۲۰۳۵ استفاده می‌کنند، حیاتی خواهد بود.

این یافته از مدل‌های کامپیوتری به دست آمده است که نشان می‌دهد چگونه رفتارهای شارژ راننده و زیرساخت‌های ایستگاه شارژ موجود در خانه و فضاهای عمومی بر اوج تقاضای برق تأثیر می‌گذارد – بالاترین تقاضا برای برق منهای انرژی خورشیدی و بادی.

اگر رانندگان وسایل نقلیه را عمدتاً در خانه در طول شب شارژ کنند، این می تواند منجر به افزایش 25 درصدی در اوج تقاضای خالص برق در زمانی که ایالت ها به 50 درصد مالکیت خودروهای الکتریکی می رسند، و احتمالاً از ظرفیت شبکه در سطوح بالاتر مالکیت فراتر می رود. اما گسترش فرصت‌های شارژ روزانه می‌تواند این افزایش در اوج تقاضای خالص برق را تنها به 7.5 درصد کاهش دهد و به کاهش هزینه‌های توسعه ظرفیت شبکه کمک کند.

سیوبهان پاول از موسسه فناوری فدرال سوئیس می‌گوید: «یکی از یافته‌های بزرگ مطالعه ما این است که ایجاد تغییر در زیرساخت شارژی که ایجاد می‌کنید و جایی که مردم را تشویق به شارژ می‌کنید، تفاوت بزرگی در نتیجه شبکه دارد. . در زوریخ، سوئیس، که در زمان حضور در دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا، این تحقیق را رهبری کرد.

پاول و همکارانش از مدل های کامپیوتری برای تجزیه و تحلیل الگوهای شارژ از رفتار 27700 راننده خودروی الکتریکی در منطقه خلیج سانفرانسیسکو استفاده کردند. چنین داده‌های واقعی به مدل‌های رایانه‌ای اجازه می‌دهد تا پیش‌بینی کنند که چگونه جمعیت رو به رشد 48.6 میلیون مالک خودروهای الکتریکی آینده بر شبکه برق در غرب ایالات متحده که به 11 ایالت از جمله کالیفرنیا خدمات می‌دهند، تأثیر می‌گذارد.

رام راجاگوپال از دانشگاه استنفورد می‌گوید: نتایج همچنین نشان می‌دهند که چگونه تغییر به الگوهای شارژ روزانه می‌تواند به شبکه غرب ایالات متحده کمک کند تا از انرژی خورشیدی اضافی به طور کارآمد استفاده کند. شارژ در روز می تواند از انرژی خورشیدی در زمانی که فوراً در دسترس است استفاده کند، به جای اینکه اپراتورهای شبکه برق را ملزم به سرمایه گذاری در ذخیره انرژی بیشتر برای ذخیره انرژی خورشیدی در روز برای شارژ در شب کند.

مدل‌های رایانه‌ای نشان داده‌اند که داشتن درایورهای بیشتری که در طول روز شارژ می‌شوند، می‌تواند نیازهای ذخیره‌سازی انرژی شبکه را بین ۷۰۰ میلیون دلار تا ۱.۵ میلیارد دلار کاهش دهد، در مقایسه با یک سناریوی تجاری معمولی که در آن بسیاری از رانندگان شب‌ها در خانه شارژ می‌کنند.

جیل تال از دانشگاه کالیفرنیا، دیویس که در این مطالعه شرکت نداشت، می‌گوید رسیدن به نقطه‌ای که 50 درصد خودروهای شخصی تا سال 2035 الکتریکی خواهند شد، خوش‌بینانه به نظر می‌رسد. وی همچنین خاطرنشان کرد که برخی از افزایش مورد انتظار در تقاضا برای شارژ شبانه را می توان با این واقعیت کاهش داد که با افزایش تعداد افراد در خانه، ممکن است برخی از وسایل نقلیه الکتریکی در خانه در طول روز شارژ شوند. او می‌گوید، اما در مجموع، نتایج مطالعه دلگرم‌کننده است و نشان می‌دهد که پذیرش خودروهای الکتریکی در آینده باید قابل مدیریت باشد.

تال می گوید: «تحلیل آنها نشان می دهد که تقاضای برق از حمل و نقل تقاضای بسیار کشسانی دارد. و بسیاری از مشکلات را می توان با تغییر زمان استفاده و روز استفاده حل کرد.

در حالی که این تحقیقات ادامه داشت، کنگره ایالات متحده یک لایحه زیرساختی را تصویب کرد که توسط رئیس جمهور جو بایدن در نوامبر 2021 به تصویب رسید که شامل 7.5 میلیارد دلار به طور خاص برای شبکه ملی ایستگاه های شارژ خودروهای الکتریکی بود.

راجاگوپال می‌گوید: «این لزوماً مبتنی بر هیچ نوع مطالعه‌ای نبود که تأثیر آن بر شبکه را نشان دهد، بلکه بر اساس ملاحظات دیگری بود. اما به نظر می رسد که همه چیز کاملاً برای این منظور تنظیم شده است.

مرجع مجله: انرژی طبیعتDOI: 10.1038/s41560-022-01105-7

در خبرنامه رایگان Fix the Planet ما ثبت‌نام کنید تا هر پنج‌شنبه، مقداری از خوش‌بینی آب و هوا را مستقیماً در صندوق ورودی خود دریافت کنید.