きしむインフラが「EV革命」をショートさせかねない

自動車メーカーは、30 年半ばまでに少なくとも XNUMX 台のバッテリー式電気自動車を生産する計画を立てており、潜在的な顧客がプラグを差し込める場所を見つけられると確信する必要があることを認識しています。専用充電器を設置。

ゼネラル モーターズは今月初め、米国全土に 40,000 台の公共充電器を設置する計画を発表しました。その多くは、そのようなデバイスがほとんど残っていない農村地域にあります。 GM だけではありません。 フォード、フォルクスワーゲン、テスラ、およびその他の多くの自動車メーカーは、EVgo、Electrify America、ChargePoint などの充電会社の新興企業と同様に、公共充電ネットワークの拡大に取り組んでいます。

EV の販売は、1 年後半の米国の新車市場の 2019% から、ここ数か月で 7% 近くまで急増しています。 バンク・オブ・アメリカ・リサーチが夏に発表したカー・ウォーズの調査によると、それは20年半ばまでにXNUMX%を超える可能性がある。 しかし、「EV 革命」をサポートするためには、充電器の容易にアクセス可能なネットワークを構築することが重要ですが、さらに上流に目を向け、さらに重要ではあるが基本的な質問をする必要があります。それは、国の電気インフラストラクチャは何百万ものバッテリーを処理する準備ができているかということです。電気自動車は、今後数年のうちに私たちの道路を走ると予想されていますか?

範囲の不安

航続距離に対する不安は、潜在的な EV 購入者にとって最大の懸念事項の 250 つでした。 しかし、ストリーミング ビデオ プログラム Autoline Detroit のホストでベテラン アナリストの John McElroy 氏によると、新しいモデルでは 350 回の充電で 500、XNUMX、さらには XNUMX マイルも走行できるため、プラグを差し込む場所を見つけることがより重要な問題になってきています。

プラス面としては、2021 年に議会を通過した超党派のインフラ法案では、全国的な展開に資金を提供するために 5 億ドルが確保されており、バイデン政権は 500,000 年までに 2030 万台の公共充電器の設置を推進しています。

ミシガン州に本拠を置く電力会社 DTE の輸送電化担当マネージャーである Kelsey Peterson 氏は、次のように述べています。

良いニュースは、充電器の数が急速に増えていることです。 連邦政府のデータによると、42,000 年半ばには 2021 個しか設置されていませんでした。 しかし、欠点は、現在導入されているものの多くが機能していないことです。

壊れたプラグ

「走行中に EV 充電器で複数の問題が発生しました」と、ラリー ドライバーであり EV ファンでもあるメルセデス リリエンタール氏は、使用中の充電器を何度か探していたときに、危険なほど電子が不足していることに気付きました。

EV擁護団体Plug In Americaによる最近の調査によると、回答者の約半数が公共の充電器を使用して問題に遭遇していることがわかりました。 カリフォルニア大学バークレー校が 2022 年初頭に発表した物議を醸す研究では、サンフランシスコのベイエリアにある 72.5 台の公共急速充電器のうち、常に稼働していたのは 657% のみであると推定されました。

充電ステーションの運営者は一般的に問題の程度を軽視していますが、信頼性が問題であることを否定していません。 また、「EV の所有者が、期待どおりに機能しない充電器を経験し続けると、EV の革命が遅くなるでしょう」と McElroy 氏は述べています。

緩やかな成長

しかし、壊れた充電器だけが懸念事項というわけではありません。 より深刻な問題は、米国に十分な発電能力があるかどうか、もしそうなら、家庭、職場、または公共の充電ステーションなど、EV 所有者が必要とする場所にその電力を供給できるかどうかです。

一般的な合意として、米国には、少なくとも 2025 年、おそらく 2030 年までに国内の車両に追加される可能性が高い EV をカバーするのに十分なエネルギー生成能力があるということです。 EV が大きくなるほど、課題は大きくなります。 ミシガン州の最高モビリティ責任者である Trevor Pawl 氏は、地元の公益企業は「この課題に立ち向かっている」と述べています。 コンシューマーズ・エナジーの幹部も、背景について語った。

「期待すべき重要なことは、EVの成長が緩やかになるということです。 KPMGのパートナーでグローバル自動車セクターリーダーのゲイリー・シルバーグは、次のように述べています。 とはいえ、国の電気インフラは「電気自動車を導入する前から」限界に追い込まれており、「多くの作業が必要になるだろう」と Silberg 氏は付け加えた。

フロリダ州ジャクソンビルに本拠を置く NextEra Energy の最高マーケティングおよびコミュニケーション責任者である Dave Reuter 氏は、「地域ごと、州ごと、電力会社ごとに」仕事の量は異なると述べています。 ロイター氏は、指摘するまでもなく、一部のプロバイダーが今後必要なことに単に適応していないことを懸念している.

火と氷

それは、何百万人ものアメリカ人を暗闇の中に置き去りにした最近のいくつかのエピソードによって強調されています。 昨年の夏の熱波の間、カリフォルニアでは、需要レベルがエネルギー供給を過剰に伸ばしたときに、顧客は計画停電の可能性に直面しました。 過去数年間、強風により送電線がダウンし、猛烈な山火事が発生しました。2019 年にソノマ郡で発生した大規模な火災では、100,000 万人が避難し、何百もの家屋が破壊されました。

2021 年初頭にテキサス州で発生したアイス ストームにより、州の送電網が崩壊し、何百万人もの人々が何日も暗闇の中に取り残されました。 ミシガン州はその年、暴風雨に関連した非常に多くの送電網障害に見舞われたため、司法長官のダナ ネッセルは問題を解決するために DTE に頼り始めました。

一般的に使用される「インフラストラクチャ」という用語は、すべてを包括するものであり、少し誤解を招くものでもあります。 実際には、配電網は、発電から始まり、発電機から地域社会への送電、そして個々の家庭や企業に電力を供給する配電網まで、複数の異なる要素で構成されています。

電源を入れる

明らかに、エネルギー生成への重要な新規投資が必要であり、これらの施設は適切に装備され、維持される必要があると専門家は強調しています。 しかし、汚れた石炭施設を置き換える天然ガス発電機が急速に成長しています。

そして、風力、太陽光、その他のクリーンな代替手段がギガワットの容量を追加することで、再生可能セクターで大きな急増が見られます。 Ford Motor Co. は、数年以内にミシガン州のすべての事業を再生可能エネルギーで運営する計画を立てており、メンフィス近郊に建設中の新しい BlueOval City EV 製造施設も同様です。

しかし、カリフォルニア州、テキサス州、ミシガン州の問題が強調しているように、最悪の状態にあるのはグリッドの送電とネットワークの部分です。

時代遅れの流通システム

「(送配電ネットワーク) は非常に古く、その 50 分の 100 は XNUMX 年以上前のものです」と、コンサルティング会社オリバー ワイマンのエネルギー部門のパートナーであるクリスティン オマンスール氏は述べています。 プラス面として、Wyman の調査によると、米国の公益事業会社は、送配電を管理する独立したプロバイダーとともに、EV 時代に必要とされるものに追いつくために、年間約 XNUMX 億ドルを投資しています。

新しい太陽光発電所や風力発電所から近隣の通行権の維持に至るまで、あらゆることに支出することが重要ですが、専門家は、公益事業体が今後最大の効率を達成するためには、よりハイテクなエネルギー ネットワークを導入する必要があると述べています。 将来のグリッドは、現在のものとは大きく異なると予想されます。

一つには、再生可能エネルギー源からの電力を負荷平準化するという課題があります。 風は常に吹くとは限らず、ソーラー パネルは夜間には役に立ちません。 そのため、NextEra Energy は数年前にフロリダ州マナティー郡に 945 メガワットの蓄電池システムを設置しました。 この種のシステムとしては世界最大で、最大 XNUMX 時間のピーク負荷需要をカバーするのに十分な電力を処理できます。

よりスマートなグリッド

よりローカルなレベルでは、個々の近隣のバックアップを提供する、おそらく数百キロワットまでの、より小さなストレージ システムが見られるでしょう。 GMは、例えば、 いわゆる「セカンドライフ」バッテリーの実験. シボレー ボルトのような車両が廃棄されると、多くの自動車用バッテリーは容量の 70% を保持すると予想されます。 小屋サイズのバックアップ ユニットにいくつか積み上げれば、故障した送電線で修理作業員が作業を開始している間も、近所を稼働させることができます。

同時に、アナリストのオウマンスール氏や他の専門家によると、送電網はさらに「スマート」になる必要があります。 障害が発生する前に、障害を検出し、予測することさえ学習する必要があります。 最も必要なときに、必要な場所にエネルギーを向け直すことができます。 そしてそれは、大規模な高圧送電線から個々の配電ポイントまで、すべてをカバーします。

地方レベルでは、ますます多くの車両が電動化されるにつれて、駐車場の充電器が動作する方法を「監視し、調整できるようにする必要がある」と、パークウェイ社の執行副社長である RJ Juliano 氏は述べています。フィラデルフィアに本拠を置く同社は、国内最大の駐車場および構造物のオペレーターです。 独立した住宅があまり一般的ではない主要都市では、EV 所有者は公共の充電器に頼らざるを得なくなります。急速充電器であれ、Parkway が運営する施設のような施設の低速のレベル 2 システムであれ、です。

しかし、ジュリアーノ氏は、多くの古い地域で供給できる電力量には限界があると述べています。 これを補うために、Parkway のような企業は、負荷管理システムと、充電器がどのように使用されているかを相互に通信できる必要があります。 利用可能な電力供給を超えると、全体として、または個別に速度が低下する可能性があります。

ビークル・トゥ・ロード

これらの充電器は、フォード F-150 ライトニングなどの多くの新しい EV が可能にする「車両から負荷への」技術を活用して、グリッドの円滑な稼働を維持するのに役立つ可能性があります。 停電が発生した場合、トラックのバッテリー パックは家庭に電力を供給することができる、と Ford は述べています。 また、今後数年間で、需要のピーク時に電力をグリッドに戻すこともできます。基本的に、バッテリーをネットワークのバックアップとして使用します。

そして、車両の所有者は、その電力を提供することで報酬を得ることができます。 所有者はすでに、Lightning バッテリーから引き出せる電力量に制限を設定できるため、充電切れにならないようになっています。 一方、需要が低下すると、車両は自動的に充電を再開します。

Vehicle-to-Grid 技術を管理するソフトウェアはまだ開発段階にありますが、何百万もの新しい車両が電気化されるにつれて、将来のエネルギー グリッドが高まる需要に対応するのに役立つ重要な機能になることが期待されています。

システムに負担をかける

明らかなことは、EV 時代の到来が、国の電気エネルギー インフラストラクチャに負担をかけ、変化させることです。 短期的には、ほとんどの専門家は、既存のネットワークがそれに接続されると予想されるものを処理できると考えています。 ただし、長期的には、大幅なアップグレードが必要になります。

特に再生可能エネルギーによる新しい発電容量が必要になるでしょう。 また、伝送ネットワークと配電ネットワークの両方が、よりスマートで堅牢になる必要があります。 政府と産業界が今すぐ協力し始めれば、移行はスムーズに進むはずだと支持者は主張している. そうしないと、EV レボリューションが電源から外れてしまう可能性があります。

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• 情報源： https://www.thedetroitbureau.com/2022/12/a-creaky-infrastructure-threatens-to-short-circuit-the-ev-revolution/