Kuuden auton lataaminen kerralla on hienoa. 60 miljoonan lataaminen saattaa olla hiukan tiukempi. Nadya Kubik / Shutterstock.com
Nykyään vähemmän kuin 2 prosenttia amerikkalaisten ostamista ajoneuvoista ovat sähköisiä. Mutta jotkut autoteollisuuden asiantuntijat odottavat seuraavien kolmen vuosikymmenen aikana suurimman osan ajoneuvoista USA ja maailmanlaajuinen autokauppa.
Kaiken kaikkiaan, amerikkalaiset kuljettajat kirjautuvat sisään 3 biljoonaa mailia vuodessa, kuluttaen yli 170 miljardia gallonaa bensiinin ja dieselin prosessissa. Kaikkien näiden mailimäärien muuttaminen sähköksi asettaisi uusia vaatimuksia maan järjestelmälle sähkön tuottamiseksi ja toimittamiseksi.
Osana suurta energiainfrastruktuuritutkimus, me etsimme ymmärtää kuinka sähköajoneuvojen lisäys saattaa muuttua kuinka energiaa is toimitetaan ja kulutetaan. Toistaiseksi olemme keksineet, että sähköajoneuvojen vaikutukset riippuvat siitä, missä asut ja milloin ne ladataan.
Arvioi, kuinka paljon sähköä EV vaatii
Käyttämällä samanlaista tekniikkaa, joka esitettiin uusin paperi vetyajoneuvoissa kehitimme valtioittain arvioinnin sähkömäärästä, jota tarvitaan henkilöautojen, kuorma-autojen ja maastoautojen sähköistetyn laivaston lataamiseen.
Aloitimme arvioimalla bensiinin määrän, jota jokainen lääni kuluttaa tänään. Sitten muutimme ajettujen ajoneuvojen mailit sähkövaatimuksiksi perustuen nykypäivän EV: ien tehokkuuteen.
Tosin näillä menetelmillä on rajoituksia. Kuljettujen mailien määrä voi muuttua merkittävästi, jos autonomiset ajoneuvot tullut arkipäivää ja yhä useammat ihmiset luottavat Uberiin, Lyftiin ja muihin Ajoneuvojen jakamispalvelut, esimerkiksi. Uskomme kuitenkin, että lähestymistapamme tarjoaa hyvän lähtökohdan tulevaisuuden sähkön kysynnän arvioimiseen, jos EV: stä tulee normi.
Alueelliset vaikutukset
Yhdysvaltojen sähköverkko on jatkuvasti kehittynyt vastaamaan uusia vaatimuksia kaikkialla viime vuosisata. Mutta jos maan ajoneuvoista tulisi nopeasti sähköisiä, verkon tulisi muuttua nopeammin. Paikallisista ajotottumuksista ja jo olemassa olevasta verkkoinfrastruktuurista riippuen analyysimme osoittaa, että EV: llä on erilaiset vaikutukset eri alueilla.
Texasista ja Kaliforniasta lähtien kuluttavat enemmän sähköä kuin mikään muu osavaltio, ne tarjoavat hyvän tilannekuvan siitä, miltä tulevaisuus voisi näyttää sähköautoilla. Molemmissa tapauksissa EV: n lisäys kasvattaisi kulutusta, mikä saattaisi rasittaa paikallista infrastruktuuria.
Jos käytännöllisesti katsoen kaikki Texasin henkilöautot sähköistettäisiin tänään, valtio tarvitsisi noin 110 enemmän terawattituntia sähköä vuodessa - vuoden keskimääräinen sähkönkulutus 11 miljoonaa kotia. Lisätty sähkön kysyntä johtaisi 30 prosentin kasvuun nykyisessä kulutuksessa Texasissa.
Vertailun vuoksi: Kalifornian ilmastollisemman ilmaston vuoksi Kalifornia saattaa vaatia lähes 50 prosenttia enemmän sähköä kuin se nykyisin kuluttaa, jos valtion henkilöautot olisivat täysin sähköistyneet. Tämä tarkoittaa, että Kalifornian olisi tuotettava ylimääräinen 120 terawattituntia sähköä vuodessa.
Tarina kahdesta ruudukosta
Kahden valtion verkkojen tarkastelu osoittaa, kuinka riippuvuus liikkuvuuden EV: stä voi vaihdella paikasta toiseen.
Kuumina kesäiltapäivinä Texas käyttää noin puolet sähköstä se tuottaa ilmastointilaitteita pitämään rakennukset viileinä. Ilmastoinnista johtuvat suuret kausivaihtelut sähkön kysynnässä tarkoittavat, että valtiossa on voimalaitoksia, jotka istuvat toimettomana useita tunteja vuodessa. Vapaa kapasiteetti ruuhka-aikoina saattaa olla Texasille helpompaa täyttää tulevaisuuden sähkökäyttöisten sähkötarpeiden vaatimukset.
Kalifornian maltillisempi ilmasto tarkoittaa, että osavaltio tarvitsee vähemmän sähköä kesäpäivinä ja vähemmän kysynnän vaihtelua verkossa. Seurauksena on, että Kaliforniassa on vähemmän tuotantokapasiteettia kuin Texasilla, jotta ne voivat vastata sähköajoneuvojen tuleviin latausvaatimuksiin.
2018-tapahtumassa Teksasin sähköinen luotettavuusneuvosto, organisaatio, joka hallinnoi suurimpaa osaa Teksasin sähköverkosta, saavutti uuden huipputarpeen, joka oli karkeasti 73 gigawattia heinäkuun 19. Tarkastelemalla huippuaikoja heinäkuun 19, 2018, havaitsimme, että ERCOT-verkossa oli ylimääräistä kapasiteettia tarjota yli 350 gigawattituntia ylimääräistä sähköä, jos tyhjäkäynnissä olevat voimalaitokset toimivat edelleen koko päivän, ei vain huippukysynnän aikana.
Arvioidemme mukaan täysin sähköistetyn henkilöautolautan latausvaatimukset Texasissa olisivat noin 290 gigawattituntia päivässä, vähemmän kuin käytettävissä oleva tuotantokapasiteetin ylijäämä. Toisin sanoen Texasin verkko voisi teoriassa ladata täysin sähköistetyn ajoneuvokannan tänään, jos ajoneuvoja ladataan ruuhka-aikoina.
Kun teimme saman analyysin Kaliforniasta, huomasimme kuitenkin, että jos EV: stä tulee normi, se voi siirtää sähkön kokonaiskysynnän yli Kultaisen osavaltion verkon nykyisen kapasiteetin.
Ajoitus on kaikki
Ehkä jopa tärkeämpää kuin kuinka paljon sähköajoneuvoja kuluttaisi, on kysymys siitä, milloin se kulutetaan.
Perustimme yllä olevat arviot optimaalisiin, huippunopeisiin latausmalleihin. Jos sen sijaan suurin osa EV: iä ladataan iltapäivällä, sähköverkko tarvitsee enemmän tuotantokapasiteettia katkoksien välttämiseksi.
Tämän kysynnän tyydyttämiseksi Kalifornian ja Texasin olisi rakennettava uusia voimalaitoksia tai ostaa enemmän sähköä naapurivaltioista kuin he jo tekevät. Valtiot saattavat tarvita myös ylimääräistä siirto- ja jakeluinfrastruktuuria uusien autojen mahduttamiseksi latausinfrastruktuuri.
Kaiken kaikkiaan siirtyminen polttomoottoriajoneuvoihin EV: iin voi mahdollisesti maksaa kymmeniä miljardeja dollareita Texasissa ja vielä enemmän Kaliforniassa uuden sähköinfrastruktuurin asentamiseksi, jos monia ajoneuvoja veloitetaan ruuhka-aikoina.
Kannustimet voisivat vähentää verkon varustamista monille sähköajoneuvoille. Esimerkiksi laitokset voisivat laskuttaa erilaisia hintoja sähköstä eri vuorokaudenaikoina ja eri viikonpäivinä. Tunnetaan aika, käytön hinnoittelu, tämä käytäntö voi kannustaa ajoneuvojen lataamista, kun sähköä on runsaasti ruuhka-aikoina ja siksi halvempaa toimittaa.
Kalifornia ja muut alueet, mukaan lukien Austin, Texas, ovat jo alkaneet käyttää erilaisia strategioita toteuttamiseen käyttöajan hinnat. Muut alueet saattavat haluta tarkkailla tarkkaan ja ottaa käyttöön näissä paikoissa opitut, kun tiellä kulkevien sähköajoneuvojen määrä kasvaa.
Tiestä
Vaikka EV: t voivat lisätä USA: n kuluttamaa sähkön määrää, niiden sijoittamiseen tarvittava investointi voi olla pienempi kuin näyttää. Monilla alueilla on jo riittävä tuotantokapasiteetti, jos ajoneuvoja ladataan ruuhka-aikoina. Energian varastointi EV-aluksilla voisi tarjota tarvittavan joustavuuden latausaikojen muuttamiseksi ja auttaa verkonhaltijoita hallitsemaan paremmin sähkön tarjontaa ja kysyntää.
Lisäksi laskelmiemme perusteella rahat, jotka amerikkalaiset säästäisivät pelkästään polttoainekustannuksissa, voisivat korvata nämä investoinnit.
Esimerkiksi, jos suurin osa Kalifornian ajoneuvoista olisi ollut sähkökäyttöisiä 2017: lla, arvioimme, että sen kuljettajat olisivat säästäneet polttoainekustannuksiin sinä vuonna noin 25 miljardia dollaria - perustuen sähkön keskihinnat ja bensiini.
Jotkut markkina-analyytikot odottavat polttoainesäästöjen lisäksi olevan sähköautoja halvempaa kuin perinteiset ajoneuvot 2026, toinen mahdollinen taloudellinen hyöty.
Vaikka bensiinin, sähkön ja ajoneuvojen tulevien hintojen ennustaminen on haastavaa, uskomme todennäköisesti, että sähköautojen laaja käyttö vähentäisi kuljetuskustannuksia Kaliforniassa ja muualla. Nämä säästöt ovat vielä suurempia, jos etenkin ympäristöhyödyt pienemmät hiilidioksidipäästöt, otetaan huomioon.
Huolestuneiden tutkijoiden liitto on tutkinut sähköautojen hiilijalanjälkiä verrattuna bensiinikäyttöisiin autoihin.
Author
F. Todd Davidson, tutkijatohtori, energiainstituutti, University of Texas at Austin; Dave Tuttle, tutkija, Energiainstituutti,, University of Texas at Austin; Joshua D. Rhodes, energian tutkija, University of Texas at Austinja tutkijatohtori Kazunori Nagasawa, Kansallinen uusiutuvan energian laboratorio
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Liittyvät kirjat
Laskutus: Kaikkein kattavin suunnitelma, jota koskaan ehdotettiin maailmanlaajuisen lämpenemisen kääntämiseksi
Paul Hawken ja Tom Steyer
Laajasti levinneen pelon ja apatian edessä kansainvälinen tutkijoiden, ammattilaisten ja tutkijoiden koalitio on koonnut tarjoamaan joukon realistisia ja rohkeita ratkaisuja ilmastonmuutokseen. Tässä on kuvattu sata tekniikkaa ja käytäntöä - jotkut ovat hyvin tunnettuja; jotkut, joita et ole koskaan kuullut. Ne vaihtelevat puhtaasta energiasta tyttärien kouluttamiseen pienituloisissa maissa maankäytön käytäntöihin, jotka vetävät hiiltä pois ilmassa. Ratkaisut ovat olemassa, ovat taloudellisesti kannattavia ja yhteisöt kaikkialla maailmassa toteuttavat niitä taitavasti ja päättäväisesti. Saatavana Amazon
Ilmastoratkaisujen suunnittelu: Poliittinen opas vähähiiliseen energiaan
Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Koska ilmastonmuutoksen vaikutukset ovat jo kohdanneet, tarve vähentää maailmanlaajuisia kasvihuonekaasupäästöjä on kiireellistä. Se on pelottava haaste, mutta tekniikat ja strategiat sen täyttämiseksi ovat olemassa tänään. Pieni joukko energiapolitiikkoja, jotka on suunniteltu ja toteutettu hyvin, voivat viedä meidät polulle vähähiiliseen tulevaisuuteen. Energiajärjestelmät ovat suuria ja monimutkaisia, joten energiapolitiikan on oltava kohdennettua ja kustannustehokasta. Yksi koko sopiva lähestymistapa ei yksinkertaisesti saa aikaan työtä. Päättäjät tarvitsevat selkeän, kattavan resurssin, jossa hahmotellaan energiapolitiikat, joilla on suurin vaikutus ilmastotulevaisuuteen, ja kuvataan, miten nämä politiikat suunnitellaan hyvin. Saatavana Amazon
Tämä muuttaa kaikkea: kapitalismi vs. ilmasto
kirjoittanut Naomi Klein
In Tämä muuttaa kaiken Naomi Klein väittää, että ilmastonmuutos ei ole pelkästään toinen asia, joka on jätettävä verojen ja terveydenhuollon välillä. Se on hälytys, joka kutsuu meitä vahvistamaan taloudellisen järjestelmän, joka on jo meitä monin tavoin epäonnistumassa. Klein rakentaa huolellisesti tapaa, jolla kasvihuonekaasupäästömme vähentäminen on meidän tilaisuutemme vähentää samanaikaisesti eriarvoisuutta, kuvitella rikkoutuneita demokratiojamme uudelleen ja rakentaa taloutemme. Hän paljastaa ilmastonmuutoksen denierien ideologisen epätoivon, mahdollisten geoengineerien messiaaniset harhaluulot ja liian monien vihreiden aloitteiden traagisen defeatismin. Ja hän osoittaa täsmälleen, miksi markkinat eivät ole - eivätkä voi - korjata ilmastokriisiä, vaan pahentavat sen sijaan entistä äärimmäisempiä ja ekologisesti haitallisia uuttomenetelmiä, joihin liittyy riehuva katastrofi kapitalismi. Saatavana Amazon
Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.
