Strategické nabíjanie elektromobilov by mohlo eliminovať potrebu výstavby novej infraštruktúry
Elektrické vozidlá (EV) sú kľúčom k dekarbonizácii dopravy. Ak však každý nabije svoj elektromobil, keď sa večer vráti domov z práce, bude to znamenať obrovskú záťaž pre elektrickú sieť. Zatiaľ čo výroba solárnej energie je najväčšia na poludnie, dopyt po elektrickej energii býva najväčší podvečer. Kvôli tomuto nesúladu by veľký nárast solárnej energie mohol prispieť k rôznym neefektívnostiam; napríklad by sa mohlo "premárniť" veľa vyrobenej solárnej elektriny bez vybudovania nákladných batérií.
Podľa nového výskumu by však tieto zložité problémy mohli mať jednoduché a elegantné riešenie. Starostlivé stanovenie stratégie, kde umiestniť nabíjacie stanice pre elektromobily, ktoré by ľudia využívali počas dňa, v kombinácii s povzbudzovaním ľudí, aby odložili nabíjanie elektromobilov, keď sú na noc doma, by mohlo prakticky eliminovať nadmerné zaťaženie siete aj pri veľkom počte elektromobilov na cestách.
Výskumníci modelovali ponuku a dopyt po elektrickej energii v jednotlivých hodinách pre dve mestá - New York v štáte New York a Dallas v Texase - v scenári s rozsiahlym rozšírením elektrických vozidiel aj solárnej energie. Pri analýze dopytu po elektrickej energii na nabíjanie elektrických vozidiel vychádzali z reálnych údajov z týchto dvoch miest o tom, kedy a ako dlho sú vozidlá v prevádzke a ako dlho sú zaparkované na rôznych miestach.
Ak by si ľudia zvykli nabíjať svoje autá počas dňa, keď sú zaparkované v práci, využili by tak poludňajšiu výrobu slnečnej energie, ktorá by inak mohla prísť nazmar, uvádzajú výskumníci v časopise Cell Reports Physical Sciences. Inými slovami, prebytočná solárna energia vyrobená uprostred dňa sa môže ukladať do batérií v autách, a nie do účelových batérií. Nabíjanie v práci tiež zníži nárazový dopyt po elektrickej energii na nabíjanie automobilov počas podvečernej špičky.
Ďalšou stratégiou na zníženie tohto podvečerného nárastu dopytu je podľa návrhu výskumníkov nastavenie domácich nabíjačiek tak, aby sa nabíjanie skončilo krátko pred plánovaným odchodom z domu na druhý deň ráno, namiesto toho, aby sa auto hneď nabíjalo šťavou.
Prvá z týchto stratégií funguje, pretože správanie mnohých vodičov je vo všeobecnosti podobné: po príchode do práce majú ľudia tendenciu nechávať svoje autá zaparkované celé hodiny. Druhá stratégia funguje, pretože správanie jednotlivých vodičov sa líši: jeden človek odchádza do práce napríklad o šiestej ráno a iný o ôsmej ráno.
Výskumníci vypočítali, že tieto dve stratégie môžu spoločne takmer úplne eliminovať dodatočný nárast dopytu po elektrickej energii v skorých večerných hodinách v dôsledku rozšíreného používania elektrických vozidiel. Výskumníci tvrdia, že tieto zistenia môžu tvorcom politík napovedať, kde treba uprednostniť alebo stimulovať pridávanie infraštruktúry pre elektromobily - napríklad široká dostupnosť bezplatného alebo lacného nabíjania na pracoviskách by ľudí povzbudila, aby uprednostnili nabíjanie v práci.
Kľúčovou výhodou stratégií, ktoré výskumníci identifikovali, je, že nevyžadujú, aby ľudia zmenili svoje správanie za volantom. Nespoliehajú sa ani na drahé a nevyskúšané technológie, ako sú vozidlá vybavené na dodávanie energie do siete alebo komunikácia v reálnom čase a centralizované riadenie nabíjačiek. "Tieto stratégie si môžu vyžadovať len malé zmeny v dizajne a regulácii, čo môže zvýšiť pravdepodobnosť ich prijatia, a môžu byť účinné, aj keď sa zavádzajú po častiach na miestnej úrovni a bez úplnej koordinácie," píšu výskumníci.
Výskumníci v skutočnosti zistili, že nabíjanie na pracovisku s lacnejšími a pomalšími nabíjačkami úrovne 1 dokáže uspokojiť potreby vodičov rovnako dobre ako nabíjačky úrovne 2, pričom menej zaťažuje sieť nárazovým dopytom po rýchlom nabíjaní, keď ľudia ráno prídu do práce. Maximalizácia výhod týchto stratégií si však vyžaduje koordinovanejšie zavádzanie elektrických vozidiel a solárnej energie. V súčasnosti ľudia neprechádzajú na elektrické vozidlá dostatočne rýchlo na to, aby mohli využiť všetku inštalovanú solárnu energiu.
Zdroj: www.sciencedirect.com