Новое исследование, проведенное исследователями из Стэнфорда, предполагает, что водители электромобилей, которые подключаются к электросети, когда спят ночью, должны в конечном итоге изменить свое поведение при зарядке, чтобы защитить электрическую сеть Калифорнии.
В течение многих лет владельцам электромобилей говорили заряжать электромобили посреди ночи, когда потребность в энергии самая низкая. Взимание платы в ночное время поощряется более низкими тарифами на коммунальные услуги и бюллетенями государственных чиновников.
Но в исследовании, опубликованном в четверг в научном журнале Nature Energy, группа исследователей пришла к выводу, что большинству водителей вместо этого следует перейти на дневную зарядку на работе или на общественных зарядных станциях. По их словам, это уменьшит нагрузку на сеть и ограничит количество денег, которое государство должно инвестировать в расширение электрической системы.
«Нашим оптимальным сценарием было то, что в нем преобладала высокая зарядка на рабочем месте», — сказала Шивон Пауэлл, ведущий автор и бывший доктор философии. студент машиностроительного факультета. «Очень важно, когда вы добавляете спрос в сеть будущего».
Группа исследователей из Стэнфордского института энергетики Precourt обнаружила, что дневная зарядка предпочтительнее ночной зарядки в жилых помещениях по одной важной причине: солнечные батареи.
Калифорния уже производит большое количество электроэнергии на солнечных фермах в солнечные дневные часы. Но большая часть этой энергии тратится впустую, потому что ее негде хранить, поэтому коммунальным предприятиям приходится полагаться на электроэнергию, импортируемую из других штатов, и на газовые электростанции, когда солнце садится.
Исследователи, стоящие за исследованием, использовали компьютерные модели, чтобы спрогнозировать, как увеличение продаж электромобилей может повлиять на спрос на электроэнергию в западной части США до 2035 года и далее.
В исследовании делается вывод, что без крупных инвестиций в сеть и изменений в привычках зарядки зарядка для электромобилей значительно нагрузит сеть, когда от 30% до 40% автомобилей на дорогах являются электромобилями. Сегодня только около 6% автомобилей и легких грузовиков в Калифорнии являются электрическими.
Пауэлл сказал, что если бы водители могли изменить свои привычки зарядки на 12 часов и подключаться к сети с 8:00 до 14:00, это значительно уменьшило бы нагрузку на сеть и ограничило бы расходы.
Исследование предполагает, что без такого изменения поведения для зарядки транспортных средств в ночное время на западе США потребуется более 5,4 гигаватт-часов энергии. Это эквивалентно энергии, вырабатываемой пятью большими ядерными энергетическими реакторами.
В опасениях по поводу того, что электромобили перегружают энергосистему, нет ничего нового, хотя в последнее время они стали частым источником дезинформации.
Электромобили не были движущей силой нехватки электроэнергии, из-за которой Калифорния неоднократно призывала потребителей экономить, чтобы избежать веерных отключений электроэнергии на фоне рекордной 10-дневной жары в начале этого месяца.
Некоторые республиканские и крайне правые критики пытались связать кризис с политикой губернатора Гэвина Ньюсома, требующей от государства запретить продажу большинства новых автомобилей с бензиновым двигателем к 2035 году.
Данные Комиссии по энергетике категорически опровергают эти утверждения. На зарядку электромобилей приходится всего 0,4% от общей энергетической нагрузки в часы пик в обычный летний день, с 16:00 до 21:00, когда сеть наиболее подвержена риску отказа.
Стэнфордское исследование не предполагает, что зарядка транспортных средств сегодня вызывает нехватку электроэнергии, но вызывает тревогу по поводу долгосрочных потенциальных проблем по мере роста продаж электромобилей.
Но авторы говорят, что Калифорния и другие западные штаты могут подготовиться к переходу, инвестируя в строительство дополнительных зарядных станций на рабочих местах и в других общественных местах. В противном случае, по их словам, государство может быть вынуждено полагаться на электрогенераторы, работающие на природном газе.
Бюджет Калифорнии в этом году включает 3 миллиарда долларов на строительство дополнительных общественных зарядных станций, и штат недавно получил 56 миллионов долларов от федерального правительства на эти цели. Мера по голосованию 8 ноября, Prop. 30, также предлагает повысить налоги для богатых людей и накачать деньги на зарядные станции для электромобилей и другие проекты по сокращению выбросов парниковых газов.
Пауэлл сказал, что авторы также рекомендуют, чтобы коммунальные предприятия изменили структуру тарифов в непиковые часы, чтобы стимулировать взимание платы поздно утром и рано днем. В настоящее время PG&E предлагает более низкие тарифы на зарядку электромобилей с 12:00 до 15:00, а данные Комиссии по энергетике показывают, что подавляющее большинство водителей заряжают электромобили ночью.
В исследовании говорится, что существующие структуры тарифов на коммунальные услуги являются пережитком того времени, когда в штате не было значительных запасов солнечной и ветровой энергии, когда спрос угрожал превысить предложение в течение дня.
Рам Раджагопал, адъюнкт-профессор гражданской и экологической инженерии и соавтор исследования, сказал, что у некоторых водителей всегда будет необходимость заряжать дома, особенно у тех, кто не работает вне дома.
Но, по его словам, дневная зарядка вне дома будет дешевле и эффективнее для широких масс, особенно для тех, кто живет в квартирах без легкого доступа к зарядным станциям в ночное время.
«Дневной зарядке необходимо уделить должное внимание», — сказал Раджагопал. «Вы не обслуживаете газовые насосы дома».
Дастин Гардинер (он/он) — штатный автор San Francisco Chronicle. Электронная почта: [email protected] @dustingardiner
