یک زیرساخت خش خش تهدید می کند که «انقلاب EV» را به اتصال کوتاه می کند

با برنامه‌ریزی برای تولید حداقل 30 وسیله نقلیه الکتریکی تا اواسط دهه، خودروسازان می‌دانند که مشتریان بالقوه باید مطمئن باشند که می‌توانند مکان‌هایی را برای اتصال به برق بیابند - به خصوص اگر در آپارتمان یا خانه‌ای زندگی می‌کنند که نمی‌توانند در آن کار کنند. یک شارژر خصوصی نصب کنید

در اوایل این ماه، جنرال موتورز اعلام کرد که قصد دارد 40,000 شارژر عمومی را در سراسر ایالات متحده نصب کند که بسیاری از آنها در جوامع روستایی هستند که در آن چنین دستگاه هایی کم و زیاد هستند. و جنرال موتورز تنها نیست. فورد، فولکس واگن، تسلا و تعدادی دیگر از خودروسازان برای گسترش شبکه شارژ عمومی - که در حال حاضر تنها حدود 57,000 دوشاخه دارد - کار کرده اند، همانطور که استارت آپ های شرکت شارژ مانند EVgo، Electrify America و ChargePoint انجام داده اند.

فروش خودروهای برقی از 1 درصد از بازار خودروهای جدید ایالات متحده در اواخر سال 2019 به نزدیک به 7 درصد در ماه های اخیر افزایش یافته است. و طبق مطالعه Car Wars که توسط Bank of America Research در تابستان منتشر شد، این میزان می تواند تا اواسط دهه به 20 درصد برسد. اما در حالی که راه‌اندازی شبکه‌ای از شارژرها با دسترسی آسان برای حمایت از «انقلاب EV» حیاتی است، باید به بالادست‌تر نگاه کرد و یک سوال مهم‌تر اما اساسی‌تر پرسید: آیا زیرساخت‌های الکتریکی کشور آماده است تا میلیون‌ها باتری را مدیریت کند. انتظار می رود خودروهای الکتریکی در سال های آینده در جاده های ما حرکت کنند؟

اضطراب محدوده

اضطراب محدوده به طور سنتی یکی از بزرگترین نگرانی ها برای خریداران بالقوه EV بوده است. اما به گفته جان مک الروی، تحلیلگر کهنه کار و مجری برنامه پخش ویدئوی اتولاین دیترویت، با مدل های جدیدتر که 250، 350 و حتی 500 مایل در هر شارژ ارائه می دهند، پیدا کردن مکانی برای اتصال به برق موضوع مهم تر می شود.

نکته مثبت این است که لایحه زیرساختی دو حزبی که در سال 2021 توسط کنگره تصویب شد، 5 میلیارد دلار را برای تأمین مالی این طرح در سراسر کشور اختصاص داد، با دولت بایدن برای ایجاد 500,000 شارژر عمومی تا سال 2030.

کلسی پترسون، مدیر برق رسانی حمل و نقل برای شرکت DTE مستقر در میشیگان، گفت: «رشد شبکه ایستگاه های شارژ برای خودروهای الکتریکی برای دستیابی به پذیرش گسترده بسیار مهم است.

خبر خوب این است که تعداد شارژرها به سرعت در حال افزایش است. بر اساس داده های فدرال، تنها 42,000 مورد در اواسط سال 2021 وجود داشت. اما نقطه ضعف این است که بسیاری از مواردی که اکنون در محل قرار دارند کار نمی کنند.

شاخه های شکسته

مرسدس لیلینتال، راننده رالی و طرفدار خودروهای برقی که در چندین نوبت در جستجوی شارژری که در خدمت بوده، به‌طور خطرناکی نزدیک به تمام شدن الکترون‌های خود شده است، می‌گوید: «من در حین رانندگی با شارژرهای EV مشکل داشتم.

یک مطالعه اخیر توسط گروه حمایت از EV Plug In America نشان داد که حدود نیمی از پاسخ‌دهندگان آن در استفاده از شارژرهای عمومی با مشکل مواجه شده‌اند - که شایع‌ترین شکایت در مورد شارژرهای خراب است. یک مطالعه بحث برانگیز که در اوایل سال 2022 توسط دانشگاه کالیفرنیا برکلی منتشر شد، تخمین زد که تنها 72.5٪ از 657 شارژر سریع عمومی در منطقه خلیج سانفرانسیسکو در هر زمان معین عملیاتی هستند.

در حالی که اپراتورهای ایستگاه شارژ به طور کلی میزان مشکل را کم اهمیت می دانند، اما قابلیت اطمینان را انکار نمی کنند. مک‌الروی می‌گوید، اگر صاحبان خودروهای برقی همچنان شارژرهایی را تجربه کنند که آن‌طور که انتظار می‌رفت کار نمی‌کنند، این امر سرعت انقلاب خودروهای الکتریکی را کاهش می‌دهد.

رشد تدریجی

اما شارژرهای خراب به دور از نگرانی هستند. سوال جدی‌تر این است که آیا ایالات متحده ظرفیت تولید کافی دارد و اگر چنین است، آیا می‌تواند این نیرو را به جایی که صاحبان خودروهای برقی نیاز دارند، اعم از خانه، محل کار یا ایستگاه‌های شارژ عمومی، برساند یا خیر.

توافق کلی این است که ایالات متحده ظرفیت تولید انرژی کافی برای پوشش خودروهای برقی را دارد که احتمالاً حداقل تا سال 2025 و احتمالاً 2030 به ناوگان خودروهای کشور اضافه می شوند. اما هر چه جلوتر می رویم - و سهم بازار خودروهای جدید بیشتر می شود. خودروهای برقی تبدیل می شوند، چالش بزرگتر. ترور پاول، افسر ارشد حمل و نقل ایالت میشیگان، ادعا می‌کند که شرکت‌های خدمات محلی «در حال مقابله با چالش هستند». و این توسط یکی از مدیران اجرایی با مصرف کنندگان انرژی که در مورد پیشینه صحبت کرد تکرار شد.

نکته مهمی که باید انتظار داشت این است که رشد خودروهای الکتریکی تدریجی باشد. گری سیلبرگ، شریک و رهبر بخش خودروسازی جهانی با KPMG، گفت: این به مرور زمان به وجود خواهد آمد که تا زمانی که برای آن برنامه ریزی می کنید به شما امکان می دهد آماده باشید. سیلبرگ افزود که گفته می‌شود، زیرساخت‌های الکتریکی کشور «حتی قبل از اینکه وسایل نقلیه برقی را بیاندازید» به محدودیت‌ها رسیده است و «به کار زیادی نیاز دارد».

دیو رویتر، مدیر ارشد بازاریابی و ارتباطات NextEra Energy، مستقر در جکسون‌ویل، فلوریدا، گفت: میزان کار از منطقه به منطقه، ایالتی به ایالت دیگر و ابزاری به شرکت دیگر متفاوت است. بدون اشاره انگشت، رویتر نگران است که برخی از ارائه دهندگان به سادگی خود را با آنچه در آینده لازم است وفق نمی دهند.

آتش و یخ

این با چندین قسمت اخیر که میلیون ها آمریکایی را در تاریکی - یا بدتر از آن - رها کرده است، برجسته شده است. در کالیفرنیا در طول موج گرمای تابستان گذشته، مشتریان با چشم انداز خاموشی زمانی مواجه شدند که سطح تقاضا باعث افزایش بیش از حد منابع انرژی شد. در چندین سال قبل، بادهای تند منجر به قطع خطوط برق شد که آتش سوزی های شدید جنگلی را از بین بردند - یکی از آنها مسئول آتش سوزی گسترده در سال 2019 در شهرستان سونوما بود که باعث تخلیه 100,000 نفر شد و صدها خانه را ویران کرد.

طوفان یخ در اوایل سال 2021 در تگزاس، شبکه برق این ایالت را فرو ریخت و میلیون ها نفر را برای روزها در تاریکی رها کرد. میشیگان در آن سال دچار خرابی‌های شبکه مرتبط با طوفان شد که دادستان کل دانا نسل شروع به تکیه بر DTE برای رفع مشکلات آن کرد، به ویژه با افزایش تعمیر و نگهداری خطوط توزیع.

اصطلاح رایج «زیرساخت» هم فراگیر و هم کمی گمراه کننده است. در واقع، شبکه برق از چندین عنصر متمایز تشکیل شده است که با تولید برق و همچنین انتقال از ژنراتورها به جوامع محلی و سپس شبکه توزیع برق را به خانه ها و مشاغل فردی می رساند.

نیرو گرفتن

کارشناسان تاکید می کنند که به وضوح نیاز به سرمایه گذاری های جدید قابل توجهی در تولید انرژی وجود دارد و این امکانات باید به درستی تجهیز و نگهداری شوند. اما رشد سریع ژنراتورهای گاز طبیعی که جایگزین تاسیسات زغال سنگ کثیف شده اند، وجود دارد.

و جهش بزرگ در بخش انرژی‌های تجدیدپذیر، با باد، خورشید و سایر جایگزین‌های پاک که گیگاوات ظرفیت اضافه می‌کنند، در راه است. شرکت فورد موتور قصد دارد تا چند سال آینده تمامی عملیات میشیگان خود را توسط انرژی های تجدیدپذیر و همچنین مجتمع جدید تولیدی BlueOval City EV که در نزدیکی ممفیس راه اندازی می کند، اداره کند.

اما، همانطور که مشکلات در کالیفرنیا، تگزاس و میشیگان تاکید کرده‌اند، بخش‌های انتقال و شبکه شبکه هستند که در بدترین شکل به نظر می‌رسند.

سیستم توزیع منسوخ

سعود کریستین اومانسور، شریک شرکت مشاوره، Oliver Wyman's Energy Practice انرژی، (شبکه انتقال و توزیع) بسیار قدیمی است و یک چهارم آن بیش از 50 سال قدمت دارد. نکته مثبت، تحقیقات Wyman نشان می‌دهد که شرکت‌های تاسیساتی آمریکایی، همراه با ارائه‌دهندگان مستقلی که انتقال و توزیع را مدیریت می‌کنند، سالانه حدود 100 میلیارد دلار سرمایه‌گذاری می‌کنند تا به آنچه که برای عصر EV نیاز است، برسند.

در حالی که هزینه کردن برای همه چیز، از مزارع خورشیدی و بادی جدید گرفته تا حفظ حق عبور محله حیاتی خواهد بود، کارشناسان می گویند که اگر می خواهند در آینده به حداکثر بازدهی دست یابند، باید یک شبکه انرژی با فناوری پیشرفته تر ایجاد کنند. انتظار می رود شبکه آینده به طور قابل توجهی با آنچه امروز داریم متفاوت باشد.

برای یک چیز، چالش قدرت تسطیح بار از منابع تجدیدپذیر وجود خواهد داشت. باد همیشه نمی وزد و پنل های خورشیدی در شب بی فایده هستند. به همین دلیل است که NextEra Energy چندین سال پیش یک سیستم ذخیره باتری 945 مگاواتی را در Manatee County، فلوریدا نصب کرد. پس از آن بزرگترین سیستم در نوع خود در جهان، می تواند قدرت کافی برای پوشش بار اوج بار تا چهار ساعت را تحمل کند.

یک شبکه هوشمندتر

در یک سطح محلی تر، احتمالاً شاهد سیستم های ذخیره سازی کوچکتر خواهیم بود، شاید تا چند صد کیلووات که برای هر محله پشتیبان تهیه می کند. جنرال موتورز، برای یک، بوده است آزمایش با باتری‌های به اصطلاح «عمر دوم».. زمانی که خودروهایی مانند شورلت بولت از بین می روند، انتظار می رود بسیاری از باتری های خودرو تا 70 درصد ظرفیت خود را حفظ کنند. چند تا را در یک واحد پشتیبان به اندازه سوله جمع کنید و می‌توانید یک محله را در حالی که خدمه تعمیر مشغول کار روی خطوط خراب هستند، حفظ کنید.

به گفته عومنسور تحلیلگر و کارشناسان دیگر، در همان زمان، شبکه باید بسیار «هوشمندتر» شود. باید یاد بگیرد که خطاها را شناسایی کند، حتی قبل از وقوع یک شکست، آنها را پیش بینی کند. این می تواند انرژی را در زمان و مکان مورد نیاز تغییر مسیر دهد. و این همه چیز را از خطوط بزرگ و پرتنش برق گرفته تا نقاط توزیع فردی را پوشش می دهد.

RJ جولیانو، معاون اجرایی شرکت Parkway Corp، گفت: در سطح محلی، همانطور که وسایل نقلیه بیشتر و بیشتر برقی می شوند، "ما باید بتوانیم نحوه عملکرد شارژرها در یک ساختار پارکینگ را نظارت کنیم" و تنظیم کنیم. شرکت مستقر در فیلادلفیا که بزرگترین اپراتور پارکینگ ها و سازه ها در کشور است. در شهرهای بزرگ، که خانه‌های مستقل کمتر رایج هستند، دارندگان خودروهای برقی باید به شارژ عمومی تکیه کنند - چه شارژرهای سریع یا سیستم‌های کندتر سطح 2 در امکاناتی مانند آنچه پارک وی اجرا می‌کند.

جولیانو گفت، اما محدودیت‌هایی برای مقدار نیروی قابل تحویل در بسیاری از محله‌های قدیمی‌تر وجود خواهد داشت. برای جبران، شرکت هایی مانند Parkway به سیستم های مدیریت بار و شارژرهایی نیاز دارند که بتوانند با یکدیگر صحبت کنند تا نحوه استفاده از آنها را ببینند. آنها ممکن است در مجموع - یا به صورت جداگانه - در صورت تجاوز از منبع تغذیه موجود، کند شوند.

وسیله نقلیه به بار

این شارژرها می‌توانند با بهره‌گیری از فناوری «خودرو به بارگیری» که بسیاری از خودروهای الکتریکی جدید مانند فورد F-150 لایتنینگ قادر به انجام آن هستند، به کارکرد هموار شبکه کمک کنند. فورد خاطرنشان می کند که بسته باتری کامیون می تواند در صورت خاموشی برق خانه را تامین کند. و در سال‌های آینده، می‌تواند در زمان اوج تقاضا، انرژی را به شبکه بازگرداند و اساساً از باتری خود به عنوان پشتیبان شبکه استفاده کند.

و صاحبان وسایل نقلیه می توانند برای تامین این نیرو پول دریافت کنند. مالکان از قبل می‌توانند محدودیتی را برای مصرف انرژی از باتری‌های لایتنینگ خود تعیین کنند تا با بسته‌ای از بین نرود. در همین حال، هنگامی که تقاضا کاهش می یابد، خودرو به طور خودکار دوباره شروع به شارژ می کند.

نرم‌افزار مدیریت فناوری وسیله نقلیه به شبکه هنوز در مرحله توسعه است، اما انتظار می‌رود این نرم‌افزار به یک ویژگی مهم تبدیل شود که به شبکه انرژی فردا کمک می‌کند تا تقاضای فزاینده را برآورده کند، زیرا میلیون‌ها وسیله نقلیه جدید برقی می‌شوند.

فشار دادن به سیستم

آنچه واضح است این است که ظهور عصر EV، زیرساخت انرژی الکتریکی کشور را تحت فشار قرار داده و متحول خواهد کرد. در کوتاه مدت، اکثر کارشناسان بر این باورند که شبکه موجود می تواند آنچه را که انتظار می رود به آن متصل شود، مدیریت کند. با این حال، درازمدت تر، ارتقاء قابل توجهی مورد نیاز خواهد بود.

نیاز به ظرفیت تولید جدید، به ویژه از انرژی های تجدیدپذیر وجود خواهد داشت. و شبکه های انتقال و توزیع باید هوشمندتر و قوی تر شوند. موافقان معتقدند اگر دولت و صنعت اکنون با هم کار کنند، انتقال باید آرام باشد. در غیر این صورت، EV Revolution ممکن است از برق خارج شود.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• منبع: https://www.thedetroitbureau.com/2022/12/a-creaky-infrastructure-threatens-to-short-circuit-the-ev-revolution/