نظرًا لأن السيارات الكهربائية (EVs) أصبحت المعيار الجديد ، ستصبح البنية التحتية للشحن تفاصيل مألوفة تمتزج في المناظر الطبيعية ، وهي متوفرة في مجموعة من الأماكن من مجموعة من المزودين: محطات الشحن التي يديرها القطاع الخاص ، وموقف السيارات للمكاتب ، والمرائب المنزلية والحكومة- قدمت مواقع لملء الفجوات. نحن بحاجة إلى مخطط طاقة جديد للولايات المتحدة من أجل الحفاظ على شبكة مستقرة لدعم هذا التحرك الوطني لشحن المركبات الكهربائية.
أعلنت إدارة بايدن 500,000 محطة شحن ليتم تثبيتها وطنيا وإضافية تخزين الطاقة لتسهيل التحول إلى المركبات الكهربائية. يتطلب دمج كل هذه البنية التحتية الجديدة والانتقال موازنة حركة المرور على الشبكة وإدارة الطلب المتزايد على الطاقة الذي يمتد إلى ما وراء خطوط الطاقة والتخزين نفسه.
تسحب غالبية البنية التحتية للمركبات الكهربائية قوتها من الشبكة ، مما سيضيف طلبًا كبيرًا عندما تصل إلى الحجم. في الوضع المثالي ، سيكون لمحطات شحن المركبات الكهربائية توليد الطاقة المتجددة الخاصة بها في نفس الموقع مع التخزين ، ولكن هناك حاجة إلى برامج وحلول جديدة لإتاحتها في كل مكان. أ مجموعة من السيناريوهات تم تجريب كيفية استخدام مصادر الطاقة المتجددة لتشغيل شحن المركبات الكهربائية في الولايات المتحدة في السنوات الأخيرة. في النهاية ، من المحتمل أن تصل المركبات الكهربائية توفير الطاقة للشبكة.
ستحدث هذه التطورات التكنولوجية بينما نتقدم من خلال انتقال الطاقة ؛ بغض النظر ، ستعتمد البنية التحتية للمركبات الكهربائية بشكل كبير على الشبكة الأمريكية. وهذا يجعل التنسيق بين مجموعة من أصحاب المصلحة وتغيير السلوك بين عامة الناس ضروريًا للحفاظ على استقرار الشبكة مع تلبية الطلب على الطاقة.
البيت الابيض صحيفة وقائع للبنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية يشير إلى مخطط تقني سيعمل عليه قسم الطاقة ومعهد أبحاث الطاقة الكهربائية معًا. من الأهمية بمكان إشراك المرافق وإدارة الطاقة والتخزين أصحاب المصلحة والجمهور العام في التخطيط - وهذا هو السبب.
تعاون أصحاب المصلحة
البنية التحتية للشحن مجزأة حاليًا في الولايات المتحدة ، الكثير منها مخصخص و هناك شكاوى أنه ما لم تكن تقود سيارة تسلا ، فمن الصعب أن تجد الشحن أثناء السير على الطريق. حتى أن بعض مالكي المركبات الكهربائية عادوا إلى قيادة المركبات التي تعمل بالغاز. هناك سبب للشعور بالأمل في أن هذا سيتغير بسرعة.
ChargePoint و EVgo شركتان ستصبحان على الأرجح أسماء مألوفة مع توسع شبكات المركبات الكهربائية الخاصة بهما. تحالف مكون من بعض أكبر المرافق الأمريكية - بما في ذلك American Electric Power و Dominion Energy و Duke Energy و Entergy و Southern Company و Tennessee Valley Authority - يسمى تحالف الطريق السريع الكهربائي ، أعلن تخطط لشبكة إقليمية من محطات الشحن التي تغطي مناطق المرافق الخاصة بها.
الشبكات التي تستبدل محطات الوقود الخاصة بشحن المركبات الكهربائية هي جزء من اللغز. نحتاج أيضًا إلى ضمان حصول الجميع على وصول ميسور التكلفة وأن أوقات الشحن متداخلة - وهذا أحد الاهتمامات الأساسية في أذهان كل صاحب مصلحة. يؤدي توفر الشحن في مجموعة من الأماكن إلى زيادة الطلب ، مما يساعد على توفير الطاقة وتوازن الشبكة.
تتطلب احتياجات المستهلكين المتنوعة ، بما في ذلك الموقع والسكن وجداول العمل والمواقف الاقتصادية ، اعتبارات وحلول جديدة تجعل المركبات الكهربائية وشحنها في متناول الجميع. ما يصلح في الضواحي لن يناسب المناطق الريفية أو الحضرية ، وتخيل فقط شخصًا يعمل في نوبة ليلية في منطقة حضرية كثيفة.
بايدن خطة يتضمن ، "4 ملايين دولار لتشجيع الشراكات القوية والبرامج الجديدة لزيادة الشحن في مكان العمل على المستوى الإقليمي أو الوطني ، مما سيساعد على زيادة جدوى ملكية [السيارة الكهربائية الموصولة بالكهرباء] للمستهلكين في المجتمعات المحرومة من الخدمات." ستكون هناك حاجة أيضًا إلى الشراكات والحلول الإبداعية.
فرصة للانخراط الكامل في التقنيات التي لدينا بالفعل
"خمسون بالمائة من التخفيضات التي يتعين علينا إجراؤها للوصول إلى صافي الصفر بحلول عام 2050 أو 2045 ستأتي من تقنيات ليست لدينا بعد" ، جون كيري محمد في الآونة الأخيرة ، مما تسبب في ضجة. أوضح لاحقًا أن لدينا أيضًا تقنيات الآن نحتاج إلى تشغيلها ، والتي حصلت على وقت أقل على الهواء. في الواقع ، لقد بدأنا للتو في استخدام تقنيات التحول للطاقة المتجددة القائمة ؛ لا يزال يتعين علينا أن ندرك إمكاناتهم الكاملة.
حاليًا ، يتم استخدام نطاق المرافق وتخزين الطاقة الموزعة لأبسط قدراتها ، أي القفز عندما يصل الطلب على الطاقة إلى ذروته والمساعدة في الحفاظ على استقرار الشبكة من خلال الخدمات المشار إليها باسم الموازنة وتنظيم التردد. ولكن مع زيادة تغلغل الطاقة المتجددة وكهربة الأحمال مثل المركبات الكهربائية ، فإن ذروة الطلب سوف تتفاقم.
يبدو أن الدور الذي يلعبه التخزين لمحطات شحن EV مفهومة جيدًا. يتم استخدام التخزين في الموقع يوميًا لتوفير الطاقة لشحن السيارات في أي وقت. يمتلك التخزين على نطاق المرافق نفس القدرات ويمكن استخدامه لتخزين ثم توفير الطاقة المتجددة للشبكة بكميات كبيرة كل يوم للمساعدة في تحقيق التوازن بين الطلب على المركبات الكهربائية.
يجمع نظام الطاقة المستقر للمركبات الكهربائية بين المرافق والتخزين على نطاق المرافق مع شبكة من الأنظمة الفرعية حيث يتم تخزين الطاقة في موقع مشترك مع شحن المركبات الكهربائية. يتم تنسيق جميع الأنظمة ومزامنتها لجمع الطاقة وإرسالها في أوقات مختلفة من اليوم بناءً على جميع العوامل التي تؤثر على استقرار الشبكة وتوفر الطاقة المتجددة. تتم معالجة هذا المزامنة بواسطة برنامج ذكي لإدارة الطاقة يعتمد على خوارزميات معقدة للتنبؤ بالتغييرات والاستجابة لها في غضون أجزاء من الثانية.
يتيح هذا النموذج أيضًا إدارة تكلفة الكهرباء والطلب على المركبات الكهربائية على الشبكة. يمكن أن تكون هذه النظم الفرعية مواقع مملوكة للبلديات في المناطق ذات الدخل المنخفض. سيجمع مثل هذا النظام الفرعي الطاقة في أصول التخزين الخاصة به ويحدد السعر محليًا وفقًا لشروطه الخاصة. يمكن لهذه الأنظمة أن تحفز السكان على التشغيل هناك في أوقات معينة من اليوم من أجل جعل الشحن في متناول الجميع من خلال توفير بديل لتكلفة الوقت الفعلي للكهرباء خلال ذروة الطلب عند استخدام منفذ منزلي ، على سبيل المثال.
تغير السلوك
سيكون التحدي الأكبر للمرافق هو كيفية إدارة أحمال المركبات الكهربائية وتحفيز الناس على شحن سياراتهم بشكل متدرج ، بدلاً من انتظار الجميع حتى العودة إلى المنزل في المساء خلال فترات التوليد المتجددة خارج أوقات الذروة. إذا اتصل الجميع في نفس الوقت ، فسينتهي بنا الأمر إلى طهي العشاء في الظلام.
بينما كان هناك حديث عن تحفيز الجمهور على فرض رسوم في أوقات مختلفة وتوزيع الطلب ، تختلف المحفزات باختلاف التركيبة السكانية. مع القدرة على الشحن في المنزل وتخطي رحلة إلى "محطة الوقود" - أو "محطة الطاقة" ، كما قد يشار إليها في المستقبل - سيختار العديد من الأشخاص الراحة على التكلفة.
الطريقة التي نعمل بها حاليًا ، يبدو استخدام الطاقة الفردي كحدث مستقل ومعزول للمستهلكين والأسر. سوف تتطلب المركبات الكهربائية من الجميع - من المرافق ومحطات الشحن الخاصة إلى المستهلكين - أن يكونوا أكثر وعياً بالطلب على الشبكة وأن يعملوا أكثر كمجتمعات تشارك الطاقة.
وبالتالي ، فإن شبكة الشحن المتنوعة وحدها لن تحل مشكلة إرهاق الشبكة. هناك حاجة إلى مزيج من مخطط جديد لإدارة الطاقة على الشبكة بالإضافة إلى تغيير السلوك.
أفلاطون. Web3 مُعاد تصوره. تضخيم ذكاء البيانات.
انقر هنا للوصول.
