Elektrifikacija podeželja 2.0 – električni tovornjak je tukaj

Ko sem odraščal na podeželju v Ameriki, je bilo moje prvo vozilo – tako kot mnogi moji prijatelji – tovornjak. Kot mnogi pred mano je selitev v mesto pomenila menjavo tovornjaka za bolj praktičen in učinkovit model, prijazen do mesta. Ko pa se vrnem v svoje domače mesto v okrožju Nacogdoches v Teksasu, z veseljem zamenjam ključe za kmetijski tovornjak.

Pred kratkim sem imel priložnost odpeljati nekaj voženj v novem Fordu F150 Lightning, popolnoma električnem bratrancu Forda F150 in najbolje prodajanem avtomobilu v ZDA za 40 let zapored, v vinogradu Singing Waters v mestu Comfort v Teksasu. Medtem ko Tokyo Drifting okoli vogalov na namensko zgrajeni baja kolovoz in plazenje po skalah po nekaterih zelo strmih stezah za džip je bilo zelo kul, uporabnost samega električnega tovornjaka – vključno z več moči kot njihovi bratranci na plin, zmožnostjo daljinskega polnjenja orodja in električne opreme ter zmožnostjo polnjenja goriva doma – je še bolj impresivna. Iskreno povedano, želim si enega! (Ford mi ne plača, da to rečem!)

Pikap sega globoko v ameriško psiho iz kulturnih in praktičnih razlogov. Tovornjaki so priročni za izvajanje nalog, kot so vlečno orodje ali oprema za vleko, bolje kot večina drugih. Njihovo telo na okvirju konstrukcija omogoča večji odmik od pnevmatik in, če le v zaznavi, možnost vožnje tja, kamor večina vozil ne more.

Hkrati je prometni sektor največji vir emisij CO2 v ZDA. Dobiti državo 276 milijonov avtomobilov uporaba električne energije bi lahko v veliki meri zmanjšala njihove vplive na okolje in naše nadaljnje zanašanje na tuje oskrbe z energijo iz držav, kot je Rusija.

Električna je

Prvi krog elektrifikacije podeželja se je zgodil, ko je Zakon o elektrifikaciji podeželja iz leta 1936 zagotovil nizkocenovna zvezna posojila električnim zadrugam za izgradnjo infrastrukture, ki je dobavljala električno energijo milijonom podeželskih Američanov. Dostop do električne energije je močno povečal kakovost življenja in produktivnost skupnosti, v katere je prišel. Medtem ko je elektrika morda bila novo in neznano za tiste okolice med elektrifikacijo podeželja 1.0 bi se lahko naslednji val pokazal kot nekaj veliko bolj prepoznavnega: zanesljiv tovornjak.

Leta 2021 je bilo približno 607,000 električnih vozil (EV). prodajajo v ZDA. Ta vozila predstavljajo približno 10% svetovne prodaje EV, vendar le okoli 4 % vse prodaja novih avtomobilov v ZDA. Od množično proizvedenih električnih vozil, prodanih v ZDA leta 2021, le približno 1,000 je bilo tovornjakov, večino, če ne vse, ki jih je izdelal EV startup Rivian. Prvi zares množično proizveden električni tovornjak, Ford F150 Lightning, je zapeljal s tekočega traku 26. marca 2022 in začetne serije 150,000 razprodana še preden je bil prvi končan.

Razkorak na podeželje in mesta

Američani se vozijo naokrog 3 bilijonov milj na leto, porabi približno 160 milijarde galon goriva (trenutna vrednost: približno 1 bilijon dolarjev) v procesu. Pretvorba vseh teh kilometrov v električno energijo bi zahtevala približno 1 bilijon dodatnih kilovatnih ur električne energije, kar je približno 20 % več kot vse vetrne, sončne, hidroelektrarne in elektrarne na biomaso, proizvedene skupaj leta 2021. Podpora tolikšni novi porabi električne energije bi zahtevala gradnjo veliko več elektrarn ter žic in drogov za njihovo podporo.

Niso vse prevožene kilometre enakomerno porazdeljene po celini. V Teksasu približno 15% prebivalstva živi na podeželju, vendar ta ista podeželska območja predstavljajo približno 31% prevoženih kilometrov vozila. Številke so podobne po celi ZDA, kjer približno 70% od 4.1 milijona milj javnih dostopnih cest je na podeželju.

Medtem ko bo elektrifikacija prometa zahtevala, da se večina te nove električne energije porabi v mestnih območjih, bi se lahko na podeželju povečala poraba električne energije na prebivalca, ker to prebivalstvo prevozi več kilometrov, kar bi lahko dodatno obremenilo dele omrežja, ki so že tanke.

Pridobivanje moči na štiri kolesa

Medtem ko bo električna energija, ki poganja EV v mestu ali na podeželju, enaka, so sistemi, ki jih zagotavljajo, pogosto zelo različni. Električne zadruge, ki zagotavljajo električno energijo več kot 55 % ZDA po zemljiški masi se pogosto razlikujejo od mestnih javnih služb po tem, da na splošno oskrbujejo več podeželskih območij in morajo voditi več infrastrukture na daljših razdaljah, da lahko služijo svojim strankam.

Medtem ko bi mestna električna podjetja lahko služila na desetine električnih števcev na miljo daljnovoda, podeželja javne gospodarske službe pogosto služijo samo a peščica. Tako bi lahko nadgradnja infrastrukture za podporo elektrifikaciji prevoza stala več na stranko na podeželskih območjih z manj ljudmi, ki bi lahko porazdelili stroške. To bi lahko predstavljalo nekaj izzivov za podeželska podjetja in zadruge, ki bi lahko doživele velik porast EV, ko bodo električni tovornjaki postali bolj dostopni.

Po definiciji so podeželska območja manj gosta, kar pomeni, da so transformatorji in servisni vodniki zasnovani tako, da zagotavljajo električne storitve za znane obremenitve, vendar ne dopuščajo električne rasti. – Bill Hetherington, izvršni direktor Bandera Electric Cooperative, Bandera, TX

G. Hetherington je tudi opozoril, da ker so podeželske električne zadruge na splošno v lasti članov, "[so] bolj temeljijo na skupnosti in so osredotočene." Tako imajo morda nekaj edinstvenih prednosti, ko gre za uvajanje infrastrukture, potrebne za zmanjšanje tesnobe na podeželju, kot so strateško postavljeni javni polnilci za električna vozila.

Čas za polnjenje

Večina polnjenja električnih vozil se verjetno zgodi doma, zlasti na podeželju, kjer so javne polnilne postaje manj in dlje vmes. Čeprav je mogoče EV polniti z običajnim električnim vtičem, se bodo mnogi vozniki EV verjetno odločili za namestitev hitrejšega (stopnja 2) polnilnika, ki lahko napaja avto približno šestkrat hitreje; ti polnilniki porabijo približno enako količino energije kot velika klimatska naprava. F150 Lightning dolgega dosega se lahko polni še hitreje, vleče do 19.2 kW za svoj 80-amperski sistem dvojnega polnjenja, kar je približno to, koliko energije v povprečju porabijo 3-4 domovi. Stanovanjski električni distribucijski vodi so pogosto dimenzionirani za določeno število domov, od katerih ima vsak domnevno povprečno porabo energije, zato se več EV polni. ob istem času na danem vezju bi lahko predstavljalo težavo za podjetje.

Glede na lastne napovedi vpliva na notranjo električno omrežje električne zadruge Bandera Electric Cooperative (BEC) bodo brez neke vrste upravljanja obremenitve dele njihovega distribucijskega sistema do leta 2030 potrebovali znatno nadgradnjo.

Nekatera javna podjetja, kot je BEC, želijo voznike EV spodbuditi k polnjenju ponoči, ko je infrastruktura pod manjšim stresom, s posebnimi, nižjimi cenami EV v določenih urah. Ker so EV-ji vse bolj razširjeni, bi lahko avtomobilska podjetja pomagala, da bi takšne vzorce polnjenja postavili za privzeto nastavitev, ko je avto parkiran doma. Raziskave so pokazale, da uporabniki redko preglasi privzete nastavitve v drugih napravah, kot so pametni termostati.

Prehod glavne avtomobilske znamke na električne tovornjake je močna izjava o prihodnosti električnih vozil. Pickupi zasedajo pet mest – vključno z najboljšimi tremi – v seznam desetih najboljših najbolj priljubljenih avtomobilov v Ameriki. Boljša infrastruktura za polnjenje in podpora, zlasti na podeželju, bi lahko v veliki meri zagotovila, da naša ljubezen do tovornjaka pomeni tudi dobro skrbništvo za planet. Obdobje električnih tovornjakov se šele začenja in zdaj bo vprašanje naslednjega desetletja, ali bo omrežje zdržalo korak.

Opomba: Avtor tega dela ima aktiven svetovalni odnos z Bandera Electric Cooperative.