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 efikasniji model prilagođen gradu. Međutim, kada se vratim u svoj rodni grad u okrugu Nacogdoches u Teksasu, sa zadovoljstvom mijenjam ključeve za poljoprivredni kamion.

Nedavno sam imao priliku da se provozam u novom Fordu F150 Lightning, potpuno električnom rođaku Forda F150 i najprodavanijeg automobila u SAD-u za 40 godina za redom, u vinogradu Singing Waters u Comfortu, Teksas. Dok Tokyo Sluta po uglovima na namjenski izgrađenoj baja zemljana staza i puzanje po stijenama Uz neke vrlo strme staze za džip bilo je vrlo cool, korisnost samog električnog kamiona – uključujući više snage od njihovih rođaka na plin, mogućnost daljinskog punjenja alata i opreme za napajanje, te mogućnost goriva kod kuće – još je impresivnija. Biću iskren, želim jedan! (Ford me ne plaća da to kažem!)

Pikap je duboko u američkoj psihi iz kulturnih i praktičnih razloga. Kamioni su zgodni za posedovanje i obavljanje zadataka, kao što su alati za vuču ili oprema za vuču, bolje od većine drugih. Njihova tijelo na okviru konstrukcija omogućava veći prostor za pneumatike i, makar samo u percepciji, mogućnost da se ide tamo gde većina vozila ne može.

Istovremeno, sektor transporta je najveći izvor emisije CO2 u SAD. Dobivanje zemlje 276 miliona automobila da rade na struju mogli bi uvelike smanjiti njihov uticaj na životnu sredinu i naše kontinuirano oslanjanje na inostrane isporuke energije 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 milionima ruralnih Amerikanaca. Pristup električnoj energiji uvelike je povećao kvalitet života i produktivnost zajednica u koje je došao. Dok je struja mogla biti novo i nepoznato onima okolo tokom ruralne elektrifikacije 1.0, sledeći talas bi se mogao pokazati kao nešto mnogo prepoznatljivije: pouzdani kamionet.

U 2021. godini bilo je oko 607,000 električnih vozila (EV). prodato u SAD. Ova vozila računaju o 10% globalne prodaje električnih vozila, ali samo oko 4% od svega prodaja novih automobila u SAD. 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 proizvodne trake 26. marta 2022. i početno je prodato 150,000 primjeraka. rasprodato prije nego što je prvi uopće bio završen.

Ruralna i urbana podjela

Amerikanci se voze okolo 3 triliona milja godišnje, trošeći oko 160 milijardi galona goriva (trenutna vrijednost: oko 1 bilion dolara) u procesu. Pretvaranje svih tih milja u električnu energiju zahtijevalo bi oko 1 trilion dodatnih kilovat-sati električne energije, što je oko 20% više nego sve vjetroelektrane, solarne, hidroelektrane i elektrane na biomasu proizvedene zajedno 2021. Podržavanje tolike nove potrošnje električne energije zahtijevalo bi izgradnju puno više elektrana i žica i stubova 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 o 31% pređenih kilometara vozila. Brojke su slične u cijeloj SAD, gdje o 70% od 4.1 milion milja javnih pristupnih puteva nalaze se u ruralnim područjima.

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

Dobijanje snage na četiri točka

Dok će električna energija koja pokreće EV u gradu ili na selu biti ista, sistemi koji ih isporučuju često su veoma različiti. Elektro zadruge, koje daju struju preko 55% SAD po površini zemljišta, često se razlikuju od gradskih komunalnih preduzeća po tome što općenito opslužuju više ruralnih područja i moraju imati više infrastrukture na većim udaljenostima kako bi opsluživali svoje potrošače.

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

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

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

Vrijeme je za punjenje

Većina punjenja električnih vozila će se vjerovatno dogoditi kod kuće, posebno u ruralnim područjima gdje su javne stanice za punjenje sve manje i dalje. Iako je moguće napuniti EV sa običnim električnim utikačem, mnogi vozači EV-a će se vjerovatno odlučiti da instaliraju brži (Nivo 2) punjač koji može napuniti automobil oko šest puta brže; ovi punjači troše otprilike istu količinu energije kao veliki klima uređaj. F150 Lightning dugog dometa može se puniti još brže, povlačenjem do 19.2 kW za svoj sistem dvostrukog punjenja od 80 ampera, što je otprilike koliko energije u prosjeku troše 3-4 kuće. Stambeni električni distributivni vodovi često su dimenzionirani za određeni broj domova, od kojih svaka ima pretpostavljenu prosječnu potrošnju energije, tako da se puni više električnih vozila u isto vrijeme na datom strujnom kolu može predstavljati problem za komunalnu mrežu.

Prema predviđanjima vlastite interne EV mreže Bandera Electric Cooperative (BEC), bez neke vrste upravljanja opterećenjem, dijelovi njihovog distributivnog sistema će trebati značajnu nadogradnju do 2030. godine.

Neka komunalna preduzeća, kao što je BEC, žele da podstaknu vozače električnih vozila da naplaćuju noću kada je infrastruktura pod manjim stresom kroz posebne, jeftinije tarife za EV tokom određenih sati. Kako EV-ovi postaju sve rašireniji, jedan od načina na koji bi automobilske kompanije mogle pomoći bio bi da takve obrasce punjenja postave zadanim postavkama kada je automobil parkiran kod kuće. Istraživanja su pokazala da korisnici retko zamenjuju podrazumevane postavke u drugim uređajima, kao što su pametni termostati.

Prelazak najveće marke automobila na električne kamioneti je moćna izjava o budućnosti električnih vozila. Pikapovi zauzimaju pet mjesta – uključujući prva tri – u kategoriji lista prvih deset najpopularnijih automobila u Americi. Bolja infrastruktura za punjenje i podršku, posebno u ruralnim područjima, mogla bi uvelike doprinijeti tome da naša ljubav prema kamionu znači i dobro upravljanje planetom. Era električnih kamiona tek počinje, a sada će pitanje naredne decenije biti da li će mreža moći da održi korak.

Napomena: Autor ovog djela ima aktivnu konsultantsku vezu sa Elektrozadrugom Bandera.