Elektrofahrzeuge, die Zeit ist gekommen. Ist das Weltstromnetz dazu bereit?

Gianluca Riccio

Energie, Transportmittel

Ära der Elektrofahrzeuge

Die Ära der Elektrofahrzeuge ist einen Schritt entfernt und soll zwischen den nächsten 9 und den nächsten 15 Jahren erfüllt werden. Aber sind wir bereit? Wir brauchen 4 Dinge, und sie sind keine Details.

Die Entscheidung von GM in dieser Woche, Benzinfahrzeuge aus dem Verkehr zu ziehen, ist die jüngste einer Reihe von Änderungen, die zu einer enormen Nachfrage nach elektrischen Dienstleistungen führen werden. Hier sind 4 Dinge für die elektrische Revolution.

Große Autohersteller setzen immer mehr darauf, dass in den nächsten zehn Jahren Millionen neuer Autos und Lastwagen an Steckdosen und nicht an Zapfsäulen angeschlossen werden. Und das wirft die Frage auf: Ist das Stromnetz der Nation bereit, diese Welle neuer Elektrofahrzeuge zu bewältigen?

Heute sind weniger als 1% der Autos auf der Welt elektrisch. Aber eine seismische Verschiebung ist im Gange.

General Motors sagte am Donnerstag, dass es beabsichtigt, die Produktion von Benzinautos und leichten Lastwagen bis 2035 einzustellen und nur Elektrofahrzeuge zu produzieren. Der Gouverneur von Kalifornien stimmt ihm zu: Selbst für ihn nur 15 Jahre. Der britische Premier gleiche SacheVielleicht noch früher. Autohersteller wie Tesla, Ford und VW führen in den nächsten Jahren Dutzende neuer Elektrofahrzeuge ein, was durch sinkende Batteriepreise und Bedenken hinsichtlich des Klimawandels beflügelt wird.

Die Ära der Elektrofahrzeuge steht vor der Tür, schnell wie der Wind.

Diese Änderung wird radikale Auswirkungen auf Unternehmen haben, die Strom produzieren und verkaufen und das Netz betreiben. Analysten sind sich im Allgemeinen einig Es ist durchaus möglich, viele Millionen Elektrofahrzeuge anzutreibenEine sorgfältige Planung ist jedoch erforderlich. Hier sind vier große Dinge, von denen Experten sagen, dass sie passieren müssen.

Weitere Ladestationen werden benötigt. Viele viele mehr.

Ära der Elektrofahrzeuge

Damit Elektrofahrzeuge zum Mainstream werden, muss das Laden allgemein zugänglich und erschwinglich sein. Derzeit schließen die meisten Besitzer ihre Elektrofahrzeuge an ihre Häuser an und laden sie über Nacht auf. Dies erfordert jedoch möglicherweise die Installation von Geräten, die bis zu 2.000 Euro kosten können. Viele Staaten und Unternehmen bieten bereits Anreize zur Kostendeckung.

Es sind aber auch große Herausforderungen zu bewältigen. Während es für jeden mit einem Einfamilienhaus und einer Garage einfach genug ist, ein Ladegerät zu installieren, kann es für Menschen, die in großen Wohnungen leben oder auf Straßen- oder Eigentumswohnungsparkplätze angewiesen sind, viel schwieriger sein, eine geeignete Steckdose zu finden.

Einige Energieversorger versuchen, die öffentlichen Lademöglichkeiten zu erweitern, und ein großes Rennen hat begonnen, innerhalb der nächsten 9 Jahre bis 2030 ein erstes „Skelett“ von Ladesystemen für Elektrofahrzeuge fertigzustellen. Die Finanzierung dieser Infrastruktur ist jedoch kompliziert und erfordert viel der öffentlichen Ausgaben sowie die Koordinierung der Weltregierungen.

Eine aktuelle MIT-Studie verwendeten ausgefeilte mathematische Modelle, um herauszufinden, wo es am sinnvollsten ist, die gesamte Infrastruktur aufzubauen. Die ersten gültigen Ziele sind Wohnstraßen (stellen Sie sich vor, es gibt „Parkuhren“, mit denen auch Fahrzeuge am Bordstein aufgeladen werden) und Hochgeschwindigkeits-Ladestationen entlang von Autobahnen.

Es wird mehr Energie benötigt. Viel, viel mehr Energie.

Ära der Elektrofahrzeuge

Wenn jeder Italiener plötzlich auf das Fahren von Elektrofahrzeugen umsteigen würde, könnte das Land nach Schätzungen von Analysten etwa 25% mehr Strom verbrauchen als heute. Um dies zu bewältigen, müssen Versorgungsunternehmen wahrscheinlich mehrere neue Kraftwerke bauen und ihre Übertragungsnetze aufrüsten.

Es besteht kein Zweifel, dass sie es schaffen, aber es wird nicht einfach sein. Es braucht Zeit und Geld.

Wenn ein Transportunternehmen beispielsweise 100 neue Elektrobusse kaufen und über Nacht aufladen möchte, benötigt es plötzlich große Mengen Strom im Busdepot. Dies erfordert neue Umspannwerke und andere Geräte, was Investitionen in Millionenhöhe bedeuten könnte. Es ist nicht etwas, das innerhalb der nächsten Woche getan werden kann. Es erfordert viel sorgfältige Vorausplanung. Aber werden sie in diesem Jahrzehnt Erfolg haben?

Natürlich gibt es auch gute Nachrichten. Im Jahr 2018 untersuchten Forscher der University of Texas, was die Umstellung auf Elektrofahrzeuge für das Stromnetz bedeuten würde. Wir würden mehr für Strom bezahlen, muss gesagt werden. Die Versorgungsunternehmen müssen die erforderlichen Anpassungen amortisieren. Aber in der endgültigen Berechnung werden wir am Ende weniger bezahlen, angesichts der Kraftstoffeinsparungen, die wir nicht mehr kaufen werden.

"Während es schwierig ist, zukünftige Preise für Benzin, Strom und Elektrofahrzeuge vorherzusagen", schrieben die Forscher, "halten wir es für wahrscheinlich, dass der weit verbreitete Einsatz von Elektrofahrzeugen die Gesamttransportkosten senken würde." Diese Einsparungen sind noch größer, wenn wir die Umweltvorteile berücksichtigen, insbesondere die geringeren COXNUMX-Emissionen. “

Wir brauchen schnellere Zeiten zum Aufladen von Elektrofahrzeugen. Viel, viel schneller.

Ära der Elektrofahrzeuge
Einige Tesla-Kompressoren

Für viele Versorgungsunternehmen besteht die größte Herausforderung nicht nur darin, wie viel Strom die neuen Fahrzeuge verbrauchen, sondern auch darin, wann sie ihn tatsächlich verbrauchen.

Es mag Länder geben, in denen tagsüber ein Überschuss an Sonnenenergie vorhanden ist, der jedoch abends bei Sonnenuntergang abnimmt. Wenn am Abend Millionen von Menschen mit Elektrofahrzeugen nach Hause kamen und sofort mit dem Aufladen begannen, würde dies das Stromnetz belasten und Stromausfälle und alle Arten von Katastrophen verursachen. Ein Phänomen davon Ich habe hier schon gesprochenund als "Entenhals" bekannt.

Eine Lösung, so Experten, besteht darin, dass Energieversorger kreativer bei der Verwaltung der Ladezeiten von Elektrofahrzeugen werden, um zu vermeiden, dass alle auf einmal aufgeladen werden und elektrische Geräte überlastet werden oder dass viele neue und teure Kraftwerke gebaut werden müssen. .

Einige Stromversorger bewegen sich bereits in diese Richtung. In den USA Südkalifornien Edison bietet Elektrofahrzeugbesitzern drastisch günstigere Tarife wenn sie sich tagsüber aufladen, wenn reichlich Sonnenenergie vorhanden ist. Dutzende Versorgungsunternehmen haben die Möglichkeit untersucht, die Kontrolle über die Ladegeräte selbst zu übernehmen. In einigen Programmen können Besitzer von Elektrofahrzeugen ihr Auto anschließen und angeben, wann sie es verwenden müssen. Die Batterie wird dann aufgeladen, wenn der Strom billiger und reichlicher ist.

Diese Programme sind schwer korrekt umzusetzen und erfordern häufig erhebliche regulatorische Änderungen, können jedoch einen großen Unterschied machen. Eine Studie aus dem Jahr 2019 kam zu dem Schluss, dass Versorgungsunternehmen dies könnten Reduzieren Sie die Kosten für Netzwerkaktualisierungen um 70% im nächsten Jahrzehnt durch Optimierung der Nachfüllungen.

Wir brauchen ein saubereres Stromnetz. Viel, viel sauberer

Elektrofahrzeuge

Transport repräsentiert jetzt ein Drittel der Treibhausgasemissionen jedes Jahr. Elektrofahrzeuge (Autos und camion) werden allgemein als entscheidender Bestandteil der Lösung des Klimawandels angesehen. Aber es würde helfen, wenn das Stromnetz, das diese Fahrzeuge antreibt, viel sauberer würde.

Heutzutage verursachen Elektrofahrzeuge normalerweise weniger Gesamtemissionen als ihre benzin- oder dieselbetriebenen Gegenstücke, selbst wenn sie an ein Netz angeschlossen sind, das auf Kohle- oder Erdgaskraftwerken basiert. Dies liegt vor allem daran, dass Elektromotoren wesentlich effizienter sind als Verbrennungsmotoren.

Aber es gibt Raum für Verbesserungen. Elektrofahrzeuge wären noch sauberer, wenn die öffentlichen Dienste Kohle und Erdgas weglassen und auf saubere Quellen wie Solar-, Wind- oder Atomkraft zurückgreifen würden.

Eine Kombination, die enorme Auswirkungen hätte: eine Kürzlich durchgeführte Studie der Carnegie Mellon University festgestellt, dass, wenn das Netz nahe Null Emissionen war und wenn etwa 84% aller Fahrzeugfahrten waren elektrifiziert, Emissionen aus dem Transport von leichten Fahrzeugen würde um 90% abnehmen. (Der Rückgang der Emissionen könnte noch schneller und größer sein, so die Studie, wenn die politischen Entscheidungsträger Maßnahmen ergreifen, um die Abhängigkeit vom Fahren zu verringern, beispielsweise den öffentlichen Verkehr auszubauen oder das Gehen und Radfahren zu fördern.)

Kurz gesagt

Wenn wir den Transport vollständig dekarbonisieren wollen, müssen wir alles tun und es mit voller Geschwindigkeit tun: weniger Kilometer mit Fahrzeugen zurücklegen, fast die gesamte Passagierflotte elektrifizieren und Kraftwerke aufräumen.

Sind wir bereit für diese neue Ära der Elektrofahrzeuge?