Ruralna elektrifikacija 2.0 – Električni kamion je ovdje

Odrastajući u ruralnoj Americi, moje prvo vozilo – kao i mnogi moji prijatelji – bio je kamion. Kao i mnogi prije mene, preseljenje u grad značilo je zamjenu kamiona za praktičniji i učinkovitiji model prilagođen gradu. Međutim, kad se vratim u svoj rodni grad u okrugu Nacogdoches u Teksasu, s veseljem mijenjam ključeve za farmski kamion.

Nedavno sam imao priliku provozati se u novom Fordu F150 Lightning, potpuno električnom rođaku Forda F150 i najprodavanijeg automobila u SAD-u za 40 godina zaredom, u vinogradu Singing Waters u Comfortu, Texas. Dok Tokyo Drifting po uglovima na namjenski baja zemljani put i puzanje po stijenama uz neke vrlo strme staze za džip bilo je vrlo cool, korisnost samog električnog kamiona – uključujući veću snagu od njihovih rođaka na plin, mogućnost daljinskog punjenja alata i opreme za napajanje, te mogućnost goriva kod kuće – još je impresivnija. Bit ću iskren, želim jedan! (Ford me ne plaća da to kažem!)

Pikap se nalazi duboko u američkoj psihi iz kulturnih i praktičnih razloga. Kamioni su zgodni za obavljanje zadataka, kao što su vučni alati ili oprema za vuču, bolje od većine drugih. Njihova tijelo na okviru konstrukcija omogućuje veći prostor za gume i, makar samo u percepciji, mogućnost odlaska tamo gdje većina vozila ne može.

U isto vrijeme, prometni sektor je najveći izvor emisije CO2 u SAD-u. Dobivanje zemlje 276 milijuna automobila korištenje električne energije moglo bi uvelike smanjiti njihov utjecaj na okoliš i naše kontinuirano oslanjanje na inozemne opskrbe energijom iz zemalja poput Rusije.

Električno je

Prvi krug ruralne elektrifikacije došao je kada je Zakon o ruralnoj elektrifikaciji iz 1936. omogućio jeftine savezne zajmove električnim zadrugama za izgradnju infrastrukture koja je isporučivala električnu energiju milijunima ruralnih Amerikanaca. Pristup električnoj energiji uvelike je povećao kvalitetu života i produktivnost zajednica u koje je došao. Dok je struja mogla biti novo i nepoznato onima okolo tijekom ruralne elektrifikacije 1.0, sljedeći val mogao bi se pokazati kao nešto mnogo prepoznatljivije: pouzdani kamionet.

Godine 2021. bilo je oko 607,000 električnih vozila (EV). prodano u SAD-u. Ova vozila računaju oko 10% globalne prodaje električnih vozila, ali samo oko 4% svega prodaja novih automobila u SAD-u. Od masovno proizvedenih električnih vozila prodanih u SAD-u 2021., samo oko 1,000 su bili kamioni, većinu ako ne i sve koje je napravio EV startup Rivian. Prvi istinski masovno proizveden električni kamion, Ford F150 Lightning, sišao je s montažne trake 26. ožujka 2022. i početna je serija od 150,000 rasprodana prije nego što je prvi uopće bio gotov.

Ruralna i urbana podjela

Amerikanci se voze okolo 3 trilijuna milja godišnje, trošeći oko 160 milijardi galona goriva (trenutna vrijednost: oko 1 bilijun dolara) u procesu. Pretvaranje svih tih milja u električnu energiju zahtijevalo bi oko 1 trilijun dodatnih kilovat-sati električne energije, što je oko 20% više nego sve vjetroelektrane, solarne, hidroelektrane i elektrane na biomasu proizvedene zajedno 2021. Podupiranje tolike nove potrošnje električne energije zahtijevalo bi izgradnju puno više elektrana te žica i stupova za njihovu podršku.

Nisu sve prijeđene kilometre jednako raspoređene po cijelom kontinentu. U Teksasu, oko 15% stanovništva živi u ruralnim područjima, ali ta ista ruralna područja čine oko 31% prijeđenih kilometara vozila. Brojke su slične u cijelom SAD-u, gdje oko 70% od 4.1 milijuna milja javnih pristupnih cesta nalaze se u ruralnim područjima.

Dakle, dok će elektrifikacija prijevoza zahtijevati da se većina ove nove električne energije troši u urbanim područjima, ruralna područja mogla bi doživjeti veći porast potrošnje električne energije po glavi stanovnika jer to stanovništvo vozi više kilometara, što bi moglo dodatno opteretiti dijelove mreže koji već su tanki.

Dobivanje snage na četiri kotača

Dok će električna energija koja pokreće EV u gradu ili na selu biti ista, sustavi koji ih isporučuju često su vrlo različiti. Električne zadruge, koje daju struju za preko 55% SAD-a po površini zemljišta, često se razlikuju od gradskih komunalnih usluga po tome što općenito opslužuju više ruralnih područja i moraju pokretati više infrastrukture na dužim udaljenostima kako bi opsluživali svoje kupce.

Dok gradska električna poduzeća mogu opsluživati ​​mnoge desetke električnih brojila po milji dalekovoda, seoski komunalne usluge često služiti samo a pregršt. Stoga bi nadogradnja infrastrukture za podršku elektrifikaciji prijevoza mogla koštati više po korisniku u ruralnim područjima s manje ljudi na koje bi se troškovi mogli prenijeti. To bi moglo predstavljati neke izazove za ruralna komunalna poduzeća i zadruge koje bi mogle vidjeti ogroman porast EV-a kada električni kamioni postanu dostupniji.

Po definiciji, ruralna područja su manje gustoće što znači da su transformatori i servisni vodiči dizajnirani da pružaju električne usluge za poznata opterećenja, ali ne dopuštaju električni rast. – Bill Hetherington, izvršni direktor Bandera Electric Cooperative, Bandera, TX

G. Hetherington je također primijetio da su ruralne električne zadruge općenito u vlasništvu članova "[one] su više utemeljene na zajednici i fokusirane na njih." Stoga bi mogli imati neke jedinstvene prednosti kada je u pitanju implementacija infrastrukture potrebne za smanjenje tjeskobe u ruralnim područjima, kao što su strateški postavljeni javni punjači za električna vozila.

Vrijeme je za punjenje

Većina punjenja električnih vozila vjerojatno će se dogoditi kod kuće, osobito u ruralnim područjima gdje su javne punionice sve manje i dalje između. Iako je moguće puniti EV s običnim električnim utikačem, mnogi vozači EV-a vjerojatno će se odlučiti za ugradnju bržeg (razina 2) punjača koji može napuniti automobil oko šest puta brže; ovi punjači koriste otprilike istu količinu energije kao veliki klima uređaj. F150 Lightning dugog dometa može se puniti još brže, povlačenjem do 19.2 kW za svoj sustav dvostrukog punjenja od 80 ampera, što je otprilike koliko energije u prosjeku troše 3-4 kuće. Stambeni električni distribucijski vodovi često su dimenzionirani za određeni broj domova, svaki s pretpostavljenom prosječnom potrošnjom energije, tako da se puni više električnih vozila istovremeno na danom strujnom krugu može predstavljati problem za komunalnu službu.

Prema predviđanjima utjecaja na vlastitu internu električnu mrežu Bandera Electric Cooperative (BEC), bez neke vrste upravljanja opterećenjem, dijelovi njihovog distribucijskog sustava trebat će značajnu nadogradnju do 2030. godine.

Neka komunalna poduzeća, poput BEC-a, žele potaknuti vozače električnih vozila da naplaćuju noću kada je infrastruktura pod manjim stresom putem posebnih, jeftinijih cijena EV-a tijekom određenih sati. Kako EV-ovi postaju sve rašireniji, jedan od načina na koji bi automobilske tvrtke mogle pomoći bio bi da takve obrasce punjenja postave zadanom postavkom kada je automobil parkiran kod kuće. Istraživanja su pokazala da korisnici rijetko nadjačavaju zadane postavke u drugim uređajima, kao što su pametni termostati.

Prelazak najveće automobilske marke na električne kamionete moćna je izjava o budućnosti električnih vozila. Pickupovi zauzimaju pet mjesta - uključujući prva tri - u lista prvih deset najpopularnijih automobila u Americi. Bolja infrastruktura za punjenje i podršku, osobito u ruralnim područjima, mogla bi uvelike pomoći u osiguravanju da naša ljubav prema kamionu također znači dobro upravljanje planetom. Era električnih kamiona tek počinje, a sada će se postavljati pitanje sljedećeg desetljeća može li mreža održati korak.

Napomena: Autor ovog djela ima aktivan konzultantski odnos s Elektrozadrugom Bandera.