Berapa Banyak Elektrik Akan Datang Ke Kereta Elektrik Kuasa Masa Depan?

$config[ads_kvadrat] not found

Kemunculan Taksi Terbang Takkan Lama Lagi

Kemunculan Taksi Terbang Takkan Lama Lagi

Isi kandungan:

Anonim

Hari ini, kurang daripada dua peratus kenderaan Amerika membeli adalah elektrik. Tetapi dalam tempoh tiga dekad akan datang, beberapa pakar industri automotif mengharapkan kenderaan elektrik boleh membuat majoriti penjualan kereta AS dan global.

Semua memberitahu, pemandu Amerika mencatat kira-kira 3 trilion batu setahun, memakan lebih daripada 170 bilion gelen gasolin dan diesel dalam proses itu. Menukar semua batu jalan ke elektrik akan menuntut permintaan baru ke atas sistem negara untuk menghasilkan dan menyampaikan bekalan elektrik.

Sebagai sebahagian daripada kajian infrastruktur tenaga utama, kami berusaha untuk memahami bagaimana peningkatan dalam kenderaan elektrik (EVs) mungkin berubah bagaimana tenaga dibekalkan dan dimakan. Setakat ini, kami telah melihat impak kenderaan elektrik bergantung kepada tempat anda tinggal dan ketika ia dikenakan.

Anggarkan Berapa Banyak EV Elektrik Akan Dikehendaki

Menggunakan teknik yang sama yang terdapat di dalam kertas baru kami mengenai kenderaan hidrogen, kami telah menilai penilaian negara-oleh-menyatakan jumlah tenaga elektrik yang diperlukan untuk mengenakan armada kereta, trak, dan SUV yang diperkayakan.

Kami bermula dengan menganggarkan jumlah petrol setiap county menggunakan hari ini. Kami kemudian menukarkan batu kenderaan ke keperluan elektrik berdasarkan kecekapan EVs hari ini.

Diakui, kaedah ini mempunyai batasan. Jumlah pengembara jarak jauh boleh berubah dengan ketara jika kenderaan autonomi menjadi biasa dan lebih banyak orang bergantung kepada Uber, Lyft, dan perkhidmatan perkongsian kenderaan lain, contohnya. Bagaimanapun, kami percaya pendekatan kami menyediakan titik permulaan yang baik untuk menganggarkan permintaan elektrik masa depan jika EV menjadi norma.

Kesan Serantau

Grid elektrik Amerika Syarikat terus berkembang untuk menampung permintaan baru sepanjang abad yang lalu. Tetapi jika kenderaan negara menjadi pantas menjadi elektrik, grid perlu berubah dengan cepat. Bergantung pada tabiat pemanduan tempatan dan infrastruktur grid yang sudah sedia ada, analisis kami menunjukkan bahawa EV akan mempunyai kesan yang berbeza di rantau yang berbeza.

Memandangkan Texas dan California menggunakan lebih banyak elektrik daripada mana-mana negeri lain, mereka memberikan gambaran yang baik tentang masa depan yang dipenuhi dengan kenderaan elektrik. Dalam kedua-dua kes, peningkatan dalam EV akan memacu penggunaan lebih tinggi, dengan potensi untuk mengatasi infrastruktur tempatan.

Sekiranya hampir kesemua kereta penumpang di Texas telah berkuasa pada hari ini, negara memerlukan kira-kira 110 lebih terawatt-jam elektrik setiap tahun - penggunaan purata tahunan elektrik sebanyak 11 juta rumah. Permintaan elektrik tambahan akan mengakibatkan kenaikan 30 peratus ke atas penggunaan semasa di Texas.

Sebagai perbandingan, kerana iklim yang lebih sederhana, California mungkin memerlukan hampir 50 peratus lebih banyak tenaga elektrik daripada yang kini digunakan jika kenderaan penumpang di negeri ini telah berkuasa tinggi. Itu bermakna California perlu menjana tambahan 120 jam terawatt elektrik setiap tahun.

Kisah Dua Grid

Melihat grid dua negeri menunjukkan bagaimana pergantungan pada EV untuk mobiliti boleh berbeza dari satu tempat ke tempat.

Pada petang panas musim panas, Texas menggunakan kira-kira separuh daripada elektrik yang dihasilkannya untuk penyaman udara kuasa untuk memastikan bangunan menjadi sejuk. Variasi bermusim yang besar dalam permintaan elektrik disebabkan oleh penyaman udara bermakna negeri ini mempunyai loji kuasa yang duduk terbiar sepanjang beberapa jam sepanjang tahun. Kapasiti ganti semasa waktu puncak dapat menjadikan Texas lebih mudah untuk memenuhi permintaan elektrik masa depan EV.

Iklim yang lebih sederhana di California bermakna negeri memerlukan bekalan elektrik yang kurang pada hari-hari musim panas, dan ketidakupayaan permintaan yang kurang pada keseluruhan grid. Akibatnya, California mempunyai kapasiti penjanaan yang kurang daripada Texas untuk memenuhi permintaan pengecasan masa depan dari kenderaan elektrik.

Pada 2018, Majlis Elektrik Keandalan Elektrik Texas, organisasi yang menguruskan sebahagian besar grid elektrik Texas, mencapai permintaan puncak baru kira-kira 73 gigawatt pada 19 Julai. Melihat jam sibuk untuk 19 Julai 2018, kami mendapati ERCOT grid mempunyai kapasiti ganti untuk menyediakan lebih daripada 350 gigawatt-jam tambahan elektrik jika loji kuasa idly terus beroperasi sepanjang hari, bukan hanya semasa permintaan puncak.

Berdasarkan kepada anggaran kami, keperluan mengecas untuk armada kereta elektrik sepenuhnya di Texas adalah sekitar 290 gigawatt-jam sehari, kurang daripada lebihan kapasiti generasi yang tersedia. Dengan kata lain, grid Texas secara teorinya boleh mengenakan armada kenderaan elektrik sepenuhnya hari ini jika kenderaan dikenakan pada waktu puncak.

Apabila kita melakukan analisis yang sama untuk California, bagaimanapun, kita mendapati bahawa jika EV menjadi norma, ia boleh menolak permintaan keseluruhan untuk elektrik di luar kapasiti sedia ada grid Golden Negara.

Masa adalah segala-galanya

Mungkin lebih penting daripada berapa banyak EV yang akan digunakan adalah persoalan apabila ia akan dimakan.

Kami berdasarkan perkiraan di atas mengenai corak pengecasan yang optimum dan luar puncak. Sekiranya kebanyakan EV akan dikenakan pada waktu petang, grid elektrik akan memerlukan lebih banyak kapasiti generasi untuk mengelakkan gangguan.

Untuk memenuhi permintaan itu, California dan Texas perlu membina loji janakuasa baru atau membeli lebih banyak elektrik dari negara-negara jiran daripada yang mereka lakukan. Negeri-negeri juga mungkin memerlukan infrastruktur penghantaran dan pengedaran tambahan untuk menampung infrastruktur pengisian automotif baru.

Semua berkata, peralihan ke EV dari kenderaan enjin pembakaran dalaman berpotensi membelanjakan puluhan bilion dolar di Texas dan lebih banyak lagi di California untuk memasang infrastruktur elektrik baru jika banyak kenderaan dikenakan pada waktu puncak.

Insentif boleh mengurangkan kosnya untuk melengkapkan grid untuk banyak kenderaan elektrik. Sebagai contoh, utiliti boleh mengenakan kadar yang berlainan untuk elektrik pada waktu yang berbeza hari dan pada hari yang berbeza dalam seminggu. Dikenali sebagai harga masa penggunaan, amalan ini boleh menggalakkan pengecasan kenderaan apabila elektrik lebih banyak pada waktu puncak dan oleh itu lebih murah untuk dibekalkan.

California dan kawasan lain, termasuk Austin, Texas, sudah mula menggunakan strategi yang berbeza untuk melaksanakan kadar penggunaan masa. Kawasan lain mungkin mahu melihat dengan teliti dan mengamalkan pelajaran yang dipelajari di tempat tersebut kerana bilangan kenderaan elektrik di jalan raya meningkat.

The Road Ahead

Walaupun EV mungkin meningkatkan jumlah elektrik yang digunakan oleh A.S., pelaburan yang diperlukan untuk menampung mereka mungkin lebih kecil daripada yang ditunjukkan. Ramai wilayah sudah mempunyai kapasiti penjanaan yang mencukupi jika kenderaan dikenakan pada waktu puncak. Penyimpanan tenaga di papan EV boleh memberikan kelenturan yang diperlukan untuk mengalihkan masa pengecasan dan membantu operator grid menguruskan bekalan dan permintaan elektrik dengan lebih baik.

Apa lagi, berdasarkan pengiraan kami, wang Amerika akan menjimatkan kos bahan api sahaja boleh mengimbangi pelaburan ini.

Misalnya, kebanyakan kenderaan California telah menjadi elektrik menjelang 2017, kami menganggarkan bahawa pemandunya akan menyelamatkan kira-kira $ 25 bilion tahun itu dalam kos bahan api - berdasarkan harga rata-rata elektrik dan petrol.

Selain penjimatan bahan bakar, beberapa penganalisis pasaran mengharapkan kereta elektrik menjadi lebih murah daripada kenderaan konvensional menjelang 2026, satu lagi potensi manfaat ekonomi.

Walaupun mencabar untuk meramalkan harga petrol, elektrik dan kenderaan pada masa depan, kami percaya kemungkinan penggunaan EV yang luas akan mengurangkan kos keseluruhan pengangkutan di California dan di tempat lain. Penjimatan ini lebih besar jika manfaat alam sekitar, terutamanya pelepasan karbon yang lebih rendah, diambil kira.

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Percakapan oleh F. Todd Davidson, Dave Tuttle, Joshua D. Rhodes, dan Kazunori Nagasawa. Baca artikel asal di sini.

$config[ads_kvadrat] not found