Сільська електрифікація 2.0 – електрична вантажівка тут

Виріс у сільській місцевості Америки, моїм першим транспортним засобом, як і багато моїх друзів, був вантажівка. Як і багато хто до мене, переїзд до міста означав заміну вантажівки на більш практичну та ефективну модель, зручну для міста. Однак, коли я повертаюся до свого рідного міста в окрузі Накогдочес, штат Техас, я з радістю міняю ключі від вантажівки для ферми.

Нещодавно я мав можливість покататися на новому Ford F150 Lightning, повністю електричному двоюрідному браті Ford F150 і найбільш продаваному автомобілі в США за 40 років поспіль, у винограднику Сінгінг Уотерс у Комфорті, штат Техас. Поки Токіо дрейфує за поворотами на спеціально побудованому Бажа ґрунтова доріжка та скельне повзання на деяких дуже крутих джипових трасах було дуже круто, корисність самої електричної вантажівки – включно з більшою потужністю, ніж у їхніх двоюрідних братів на газі, можливість дистанційно заряджати інструменти та енергетичне обладнання, а також можливість заправляти паливо вдома – ще більш вражаюча. Скажу чесно, я хочу! (Форд не платить мені за це!)

Пікап глибоко проникає в американську психіку як з культурних, так і з практичних причин. Вантажівки зручні для того, щоб мати та виконувати такі завдання, як перевезення інструментів або буксирувальне обладнання, краще, ніж більшість інших. Їхній корпус на рамі Конструкція дозволяє збільшити габаритний просвіт шин і, хоча б лише у сприйнятті, можливість їхати туди, де більшість транспортних засобів не може.

У той же час транспортний сектор є найбільшим джерелом викидів CO2 в США. Отримання країни 276 млн автомобілів використання електроенергії може значно зменшити їхній вплив на навколишнє середовище та нашу постійну залежність від іноземних поставок енергії з таких країн, як Росія.

Це електричний

Перший етап електрифікації сільської місцевості відбувся, коли Закон про електрифікацію сільських районів 1936 року передбачав недорогі федеральні позики електричним кооперативам для побудови інфраструктури, яка доставляла електроенергію мільйонам сільських американців. Доступ до електроенергії значно підвищив якість життя та продуктивність громад, до яких він прийшов. Хоча електрика могла бути нові й незнайомі Для тих, хто оточує під час електрифікації сільських районів 1.0, наступна хвиля може виявитися чимось набагато більш впізнаваним: надійним пікапом.

У 2021 році було близько 607,000 XNUMX електромобілів (EV). продається в США. Ці транспортні засоби враховують близько 10% світових продажів електромобілів, але лише близько 4% з усіх продаж нових автомобілів у США. З електромобілів, що випускаються серійно, у США в 2021 році лише близько 1,000 були вантажівками, більшість, якщо не всі зроблені Стартап EV Rivian. Перший по-справжньому серійний електровантажівка, Ford F150 Lightning, зійшов з конвеєра 26 березня 2022 року і випустив 150,000 XNUMX автомобілів. проданий ще до завершення першого.

Поділ на село та місто

Американці їздять 3 трильйон миль на рік, споживаючи близько 160 мільярдів галонів палива (поточна вартість: близько 1 трильйона доларів) у процесі. Для перетворення всіх цих миль на електроенергію знадобиться приблизно 1 трильйон додаткових кіловат-годин електроенергії, що приблизно на 20% більше ніж усі вітряні, сонячні, гідроелектростанції та електростанції на біомасі, вироблені разом у 2021 році. Для підтримки такого нового споживання електроенергії знадобиться побудувати набагато більше електростанцій, а також проводів і стовпів для їх підтримки.

Не всі пройдені милі рівномірно розподілені по всьому континенту. У Техасі близько 15% населення проживає в сільській місцевості, але ті самі сільські райони становлять близько 31% пройдених миль автомобіля. Подібні цифри по всій США, де близько 70% з 4.1 мільйона миль доріг загального користування знаходяться в сільській місцевості.

Таким чином, хоча електрифікація транспорту потребуватиме більшої частини цієї нової електроенергії, яка буде споживана в міських районах, у сільській місцевості може спостерігатися більший ріст споживання електроенергії на душу населення, оскільки це населення проїжджає більше миль, що може посилити навантаження на частини мережі, які вже розкидані тонкими.

Передача потужності на чотири колеса

Хоча електроенергія, яка живить електромобілем у місті чи країні, буде однаковою, системи, які їх постачають, часто дуже різні. Електричні кооперативи, які забезпечують електроенергією понад 55% США за площею землі, часто відрізняються від міських комунальних підприємств тим, що вони, як правило, обслуговують більше сільських районів і мають працювати з більшою інфраструктурою на більші відстані, щоб обслуговувати своїх клієнтів.

Хоча міські комунальні підприємства можуть обслуговувати багато десятків електролічильників на милю лінії електропередачі, сільський комунальні послуги часто служити просто a жменя. Таким чином, оновлення інфраструктури для підтримки електрифікації транспорту може коштувати дорожче на одного клієнта в сільській місцевості з меншою кількістю людей, щоб розподілити витрати. Це може створити певні проблеми для сільських комунальних підприємств та кооперативів, які можуть побачити масове збільшення електромобілів, коли електровантажівки стануть більш доступними.

За визначенням, сільські райони менш щільні, а це означає, що трансформатори та службові провідники призначені для забезпечення електричних послуг для відомих навантажень, але не допускають зростання електроенергії. – Білл Хетерінгтон, генеральний директор Bandera Electric Cooperative, Бандера, Техас

Пан Хетерінгтон також зазначив, що оскільки сільські електричні кооперативи, як правило, належать членам, «[вони] є більш орієнтованими та зосередженими на громаді». Таким чином, вони можуть мати деякі унікальні переваги, коли справа доходить до розгортання інфраструктури, необхідної для зменшення тривоги в сільській місцевості, як-от стратегічно розміщені державні зарядні пристрої для електромобілів.

Час зарядки

Більшість зарядок електромобілів, ймовірно, відбуваються вдома, особливо в сільській місцевості, де є громадські зарядні станції менше і далі між ними. Хоча можна заряджати електромобілем за допомогою звичайної електричної розетки, багато водіїв електромобілів, ймовірно, виберуть встановити швидший (рівень 2) зарядний пристрій, який може заправляти автомобіль приблизно в шість разів швидше; ці зарядні пристрої споживають приблизно таку ж кількість енергії, як і великий кондиціонер. Далекий F150 Lightning може заряджатися ще швидше, тягнучи до 19.2 кВт для системи подвійної зарядки на 80 ампер, тобто приблизно, скільки електроенергії споживають в середньому 3-4 будинки. Житлові електророзподільні лінії часто розраховані на певну кількість будинків, кожна з яких має середнє споживання електроенергії, тому кілька електромобілів заряджаються в той же час на даній схемі може створити проблему для утиліти.

Відповідно до власних прогнозів впливу на внутрішню мережу електромобілів Bandera Electric Cooperative (BEC), без певного управління навантаженням частини їхньої системи розподілу потребуватимуть істотної модернізації до 2030 року.

Деякі комунальні підприємства, такі як BEC, намагаються стимулювати водіїв електромобілів заряджатися вночі, коли інфраструктура зазнає меншого стресу за допомогою спеціальних, дешевших тарифів на електромобілі протягом певних годин. Оскільки електромобілі набувають все більшого поширення, один із способів допомоги автомобільним компаніям — зробити такі схеми зарядки параметрами за замовчуванням, коли автомобіль припаркований вдома. Дослідження показали, що користувачі рідко замінюють налаштування за замовчуванням в інших пристроях, таких як розумні термостати.

Перехід основного автомобільного бренду на електричні пікапи є потужним твердженням про майбутнє електромобілів. Пікапи займають п’ять місць — включно з трійкою найкращих — у рейтингу список першої десятки з найпопулярніших автомобілів в Америці. Покращена інфраструктура зарядки та підтримки, особливо в сільській місцевості, могла б значною мірою переконатися, що наша любов до вантажівки також означає гарне управління планетою. Ера електровантажівок тільки починається, і тепер питання наступного десятиліття буде полягати в тому, чи зможе мережа встигати.

Примітка: автор цієї статті має активні консультаційні відносини з електричним кооперативом Бандери.