Elektrifikácia vidieka 2.0 – Elektrické nákladné vozidlo je tu

Vyrastal som na vidieku v Amerike a mojím prvým vozidlom – ako mnoho mojich priateľov – bol nákladiak. Ako mnohí predo mnou, presťahovanie sa do mesta znamenalo výmenu nákladného auta za praktickejší a efektívnejší model vhodný do mesta. Keď sa však vrátim do svojho rodného mesta v okrese Nacogdoches v Texase, s radosťou vymením kľúče za farmárske auto.

Nedávno som mal možnosť absolvovať pár jázd v novom Forde F150 Lightning, plne elektrickom bratrancovi Fordu F150 a najpredávanejšom aute v USA. 40 rokov za sebou, na Singing Waters Vineyard v Comfort, Texas. Zatiaľ čo Tokio driftuje po zákrutách na účel baja poľná dráha a plazenie po skale po niektorých veľmi strmých džípových chodníkoch bolo veľmi cool, užitočnosť samotného elektrického nákladného vozidla – vrátane väčšieho výkonu ako u ich plynových príbuzných, schopnosti diaľkovo nabíjať náradie a elektrické vybavenie a možnosť tankovania doma – je ešte pôsobivejšia. Budem úprimný, chcem jeden! (Ford mi neplatí, aby som to povedal!)

Vyzdvihnutie je hlboko v americkej psychike z kultúrnych aj praktických dôvodov. Nákladné autá sú praktické na to, aby mali a vykonávali úlohy, ako je ťahanie náradia alebo ťažného zariadenia, lepšie ako väčšina ostatných. ich telo na ráme konštrukcia umožňuje väčšiu svetlosť nadrozmerných pneumatík a, aj keď len vo vnímaní, schopnosť ísť tam, kde väčšina vozidiel nemôže.

Sektor dopravy je zároveň najväčším zdrojom emisií CO2 v USA. Získanie krajiny 276 milióna áut elektrina by mohla výrazne znížiť ich vplyv na životné prostredie a našu trvalú závislosť od zahraničných dodávok energie z krajín ako Rusko.

Je to elektrické

Prvé kolo vidieckej elektrifikácie prišlo, keď zákon o elektrifikácii vidieka z roku 1936 poskytol nízkonákladové federálne pôžičky elektrickým družstvám na vybudovanie infraštruktúry, ktorá dodáva elektrinu miliónom vidieckych Američanov. Prístup k elektrine výrazne zvýšil kvalitu života a produktivitu komunít, do ktorých prišiel. Zatiaľ čo elektrina mohla byť nové a nepoznané pre tých, ktorí sú okolo počas elektrifikácie vidieka 1.0, by sa ďalšia vlna mohla ukázať ako niečo oveľa rozpoznateľnejšie: spoľahlivý pick-up.

V roku 2021 bolo približne 607,000 XNUMX elektrických vozidiel (EV). predávané v USA. Tieto vozidlá predstavujú asi 10% celosvetového predaja EV, ale len asi 4 % zo všetkých predaj nových áut v USA. Z sériovo vyrábaných elektromobilov predaných v USA v roku 2021 len asi 1,000 boli nákladné autá, väčšina, ak nie všetky vyrobené Startup EV Rivian. Prvý skutočne sériovo vyrábaný elektrický nákladný automobil, Ford F150 Lightning, zišiel z montážnej linky 26. marca 2022 s počiatočným počtom 150,000 XNUMX vypredaný ešte pred dokončením prvého.

Rozdelenie na vidiek a mesto

Američania jazdia okolo 3 biliónov míľ za rok, spotrebuje cca 160 bilióny galónov paliva (súčasná hodnota: približne 1 bilión USD) v procese. Premena všetkých týchto míľ na elektrinu by si vyžadovala približne 1 bilión dodatočných kilowatthodín elektriny, čo je asi o 20% viac než všetky veterné, solárne, vodné elektrárne a elektrárne na biomasu vyrobené spolu v roku 2021. Podpora takej novej spotreby elektrickej energie by si vyžadovala vybudovanie väčšieho počtu elektrární a drôtov a stĺpov na ich podporu.

Nie všetky najazdené kilometre sú rovnomerne rozdelené po celom kontinente. V Texase asi 15% populácie žije vo vidieckych oblastiach, ale tie isté vidiecke oblasti predstavujú asi 31% najazdených kilometrov vozidla. Čísla sú podobné v rámci celých USA, kde asi 70% zo 4.1 milióna míľ verejných prístupových ciest je vo vidieckych oblastiach.

Zatiaľ čo elektrifikácia dopravy si bude vyžadovať, aby sa väčšina tejto novej elektriny spotrebovala v mestských oblastiach, vidiecke oblasti by mohli zaznamenať vyšší nárast spotreby elektriny na obyvateľa, pretože táto populácia najazdí viac kilometrov, čo by mohlo zvýšiť napätie v častiach siete, ktoré sú už rozložené na tenko.

Prenos výkonu na štyri kolesá

Zatiaľ čo elektrina, ktorá poháňa EV v meste alebo na vidieku, bude rovnaká, systémy, ktoré ju dodávajú, sú často veľmi odlišné. Elektrické družstvá, ktoré dodávajú elektrinu do viac ako 55 % USA pevninou, sa často líšia od mestských služieb v tom, že vo všeobecnosti obsluhujú vidiecke oblasti a na obsluhu svojich zákazníkov musia prevádzkovať viac infraštruktúry na väčšie vzdialenosti.

Zatiaľ čo mestské elektrické siete môžu obsluhovať mnoho desiatok elektromerov na míľu elektrického vedenia, vidiecky nástroje často slúžiť práve a hrsť. Modernizácia infraštruktúry na podporu elektrifikácie dopravy by teda mohla stáť viac na zákazníka vo vidieckych oblastiach s menším počtom ľudí, ktorí by rozložili náklady. To by mohlo predstavovať určité výzvy pre vidiecke podniky a družstvá, ktoré by mohli zaznamenať obrovský nárast elektromobilov, keď budú elektrické nákladné vozidlá dostupnejšie.

Podľa definície sú vidiecke oblasti menej husté, čo znamená, že transformátory a servisné vodiče sú navrhnuté tak, aby poskytovali elektrické služby pre známe záťaže, ale neumožňujú elektrický rast. – Bill Hetherington, generálny riaditeľ Bandera Electric Cooperative, Bandera, TX

Pán Hetherington tiež poznamenal, že keďže vidiecke elektrické družstvá sú vo všeobecnosti vlastnené členmi, „[sú] viac založené na komunite a zamerané“. Preto môžu mať niektoré jedinečné silné stránky, pokiaľ ide o nasadenie infraštruktúry potrebnej na zníženie úzkosti z vidieckeho rozsahu, ako sú napríklad strategicky umiestnené verejné nabíjačky EV.

Čas nabíjania

Väčšina nabíjania elektrických vozidiel sa pravdepodobne uskutoční doma, najmä vo vidieckych oblastiach, kde sú verejné nabíjacie stanice menej a ďalej. Aj keď je možné nabíjať EV pomocou bežnej elektrickej zástrčky, mnohí vodiči EV sa pravdepodobne rozhodnú nainštalovať rýchlejšiu nabíjačku (úroveň 2), ktorá dokáže natankovať auto približne šesťkrát rýchlejšie; tieto nabíjačky spotrebujú približne rovnaké množstvo energie ako veľká klimatizácia. F150 Lightning s dlhým dosahom sa dokáže nabíjať ešte rýchlejšie, ťahaním do 19.2 kW pre svoj 80 ampérový duálny nabíjací systém, čo je približne toľko energie, koľko priemerne spotrebujú 3-4 domácnosti. Obytné elektrické rozvody sú často dimenzované pre určitý počet domácností, pričom každý z nich má predpokladanú priemernú spotrebu energie, takže sa nabíja viacero elektromobilov v rovnakom čase na danom okruhu môže predstavovať problém pre elektrickú sieť.

Podľa vlastných predpovedí vplyvu na elektrickú sieť spoločnosti Bandera Electric Cooperative (BEC) bez určitého druhu riadenia záťaže budú musieť časti ich distribučného systému do roku 2030 výrazne modernizovať.

Niektoré spoločnosti, ako napríklad BEC, sa snažia motivovať vodičov elektromobilov, aby nabíjali v noci, keď je infraštruktúra menej zaťažená, prostredníctvom špeciálnych, lacnejších sadzieb pre elektromobily v určitých hodinách. Keď sa elektromobily čoraz viac rozširujú, jedným zo spôsobov, ako by automobilky mohli pomôcť, by bolo nastaviť takéto modely nabíjania ako predvolené nastavenie, keď je auto zaparkované doma. Výskum ukázal, že užívatelia málokedy prepíšu predvolené nastavenia v iných zariadeniach, ako sú napríklad inteligentné termostaty.

Prechod veľkej automobilovej značky na elektrické pickupy je silným vyhlásením o budúcnosti elektrických vozidiel. Pickupy zaberajú päť miest – vrátane prvých troch – v zoznam desiatich najlepších z najpopulárnejších áut v Amerike. Lepšia nabíjacia a podporná infraštruktúra, najmä vo vidieckych oblastiach, by mohla výrazne prispieť k tomu, že naša láska k nákladnému autu znamená aj dobré správcovstvo pre planétu. Éra elektrických nákladných vozidiel sa ešte len začína a teraz bude otázkou nasledujúceho desaťročia, či sieť dokáže udržať krok.

Poznámka: Autor tohto diela má aktívny poradenský vzťah s Bandera Electric Cooperative.