Zwiększa prędkość sieci i ładowania, gdy floty Amazon, FedEx i Transit stają się elektryczne

AmazonkaAMZN
, FedExFDX
a inni operatorzy dużych flot szybko wymieniają swoje ogromne floty samochodów dostawczych z wyrzucanymi spalinami na czyste pojazdy elektryczne. To korzyść dla środowiska, ale utrzymanie dziesiątek tysięcy ciężkich pojazdów elektrycznych w stanie zasilonym niesie ze sobą nowe wyzwania, w tym instalowanie wielu ładowarek i podłączanie zasilania tylko wtedy, gdy stawki za prąd są niskie. Aha, i nie jeźdź nimi zbyt mocno lub do czasu, gdy prawie wyczerpie się paliwo, jeśli chcesz, aby baterie trwały.

„Podobnie jak w przypadku telefonu komórkowego, nie chcesz, aby stan naładowania był niższy niż 20%. Akumulator jest naładowany w około 40% do 80%” – powiedział Roland Cordero, który zarządza serwisem i technologią w firmie Foothill Transit, która ma 31 autobusów bateryjnych we flocie liczącej 350 jednostek, które przewożą osoby dojeżdżające do pracy między centrum Los Angeles a przedmieściami Sanu. Dolina Gabriela. „Jeśli regularnie wyczerpujesz energię pojazdu poniżej tego poziomu, skrócisz żywotność baterii”.

Cordero dużo o tym wie, ponieważ jego pionierska agencja transportowa przez ostatnie 12 lat próbowała przejść na całkowicie elektryczną energię. Nauczył się, że autobusy bateryjne nie działają na każdej trasie Foothill i że niezawodność może być problemem. „Z całej naszej floty autobusów elektrycznych na baterie mamy obecnie około 53% dostępności”, mówi Cordero Forbes. „Więc wyobraź sobie, że cała nasza flota byłaby zasilana akumulatorem z dostępnością tylko 53%. Będzie wielu ludzi, którzy nie dotrą na wizytę u lekarza lub nie podwiozą do pracy”.

Przejście na prąd elektryczny „to nie to samo, co zakup bardzo znanego, dobrze znanego pojazdu z konwencjonalnym silnikiem wysokoprężnym i po prostu oddanie go do eksploatacji”.

Nacisk administracji Biden, aby floty komercyjne i tranzytowe stały się elektryczne z nowymi zachętami federalnymi, pobudza dziesiątki miliardów dolarów inwestycji w nowe moce produkcyjne akumulatorów i pojazdów w USA oraz wspinać się po lit i inne niezbędne surowce do ich robienia. Ale oznacza to również, że operatorzy flot muszą nauczyć się, jak utrzymywać wszystkie te pojazdy w stanie zatankowanym, biorąc pod uwagę godziny ładowania każdego dnia; jak je utrzymują; i unikaj ładowania ich w okresach, które obciążają sieć lub gdy energia kosztuje najwięcej.

Przejście na prąd elektryczny „to nie to samo, co zakup bardzo dobrze znanego, dobrze znanego pojazdu z konwencjonalnym silnikiem wysokoprężnym i po prostu oddanie go do eksploatacji” – powiedział David Scorey, szef operacji w Ameryce Północnej w paryskiej firmie Keolis, która pomaga flotom tranzytowym na całym świecie. świat.

„Musisz zrozumieć cykl pracy, w którym chcesz korzystać z pojazdu, charakterystykę działania sieci, przeszkolić techników utrzymania ruchu i przeszkolić operatorów, aby korzystali z tych pojazdów, ponieważ działają na różne sposoby” – powiedział. „A potem są wszystkie rzeczy zaplecza wokół tego, jak monitorujesz stan baterii, usługi bezprzewodowe, jak optymalizujesz wydajność energetyczną pojazdu, jak upewniasz się, że masz odpowiednie ustalenia dotyczące ładowania”.

Wiele firm wyciągnie z tych lekcji w nadchodzącej dekadzie. Gigant detaliczny Amazon wprowadzi do swojej floty 100,000 2023 elektrycznych samochodów dostawczych Rivian w ciągu najbliższych kilku lat, a w XNUMX r. zacznie również korzystać z zasilanych akumulatorem pojazdów Ram firmy Stellantis. setki samochodów dostawczych BrightDrop od General MotorsGM
nowa elektryczna ciężarówka. Podobnie, UPS ma ponad 1,000 wózków zasilanych bateryjnie i czeka na 10,000 XNUMX kolejnych od startu w Wielkiej Brytanii.

Jedno główne pytanie, przed którym stoją te floty: jak niezawodna będzie sieć? Kalifornia, największy rynek pojazdów elektrycznych w Stanach Zjednoczonych, obawiała się, że jej sieć elektryczna może zawieść na początku września, kiedy intensywna fala upałów spowodowała gwałtowny wzrost zużycia energii, gdy domy i firmy starały się zachować chłód. Energia nadal płynęła, ale doświadczenie podkreśliło potrzebę solidniejszej infrastruktury elektrycznej, ponieważ zmiany klimatyczne powodują gorętsze i bardziej suche warunki, a także bardziej intensywne burze i huragany, które również wyłączają linie energetyczne.

„Mamy zespoły współpracujące z lokalnymi zakładami użyteczności publicznej i decydentami, które pomagają ocenić, gdzie jest wykonalne dodanie stacji ładowania w naszych obiektach, biorąc pod uwagę obecną i przyszłą wydajność sieci”, powiedział Bill Cawein, kierownik FedEx ds. technologii i integracji oraz konserwacji pojazdów w USA. „Przepustowość sieci będzie musiała wzrosnąć, aby w nadchodzących latach obsługiwać rosnącą liczbę pojazdów elektrycznych – komercyjnych i nie tylko – na drogach”.

Problemy dotyczące sieci

Obawy dotyczące sieci są obecnie mniejszym problemem dla indywidualnych właścicieli samochodów, zwłaszcza tych, którzy mogą ładować swoje pojazdy elektryczne w domu przez noc, ale jest to coś, z czym muszą się teraz zmagać floty komercyjne i tranzytowe, biorąc pod uwagę liczbę dodawanych pojazdów elektrycznych.

„Badamy różne opcje”, powiedział Daniel Gross, dyrektor funduszu Climate Pledge Fund firmy Amazon Forbes. „Jedną rzeczą, o której należy pamiętać, szczególnie w odniesieniu do naszej floty ostatniej mili, jest to, że nie dostarczamy paczek w nocy iw środku nocy, kiedy sieć nie jest napięta. Dlatego można bezpiecznie założyć, że znaczna część naszych doładowań odbywa się w czasie, gdy sieć nie jest opodatkowana”.

„Siatka będzie zawsze gotowa. Pytanie brzmi, ile chcemy zapłacić?”

A ostatnie badanie na Uniwersytecie Stanforda Szacuje się, że w stanie takim jak Kalifornia, gdzie pojazdy elektryczne stanowią około 6% pojazdów na drogach, istnieje duża pojemność sieci, aby utrzymać je naładowane, zwłaszcza w nocy poza godzinami szczytu. Jednak pod koniec dekady, kiedy pojazdy elektryczne mogą wzrosnąć do około 30% udziału w rynku, konieczne będzie przeniesienie nawyków ładowania na inne pory dnia, takie jak późny poranek lub wczesne popołudnie, kiedy energia słoneczna jest w szczytowym momencie, ponieważ stawki nocne prawdopodobnie nie będą już tak tanie.

„Siatka będzie zawsze gotowa. Pytanie brzmi, ile chcemy zapłacić?” powiedział Ram Rajagopal, profesor nadzwyczajny inżynierii lądowej i środowiskowej na Stanford i jeden z autorów badania. „Amazon będzie mógł ładować sieć w nocy w 2035 roku, ale energia elektryczna będzie znacznie droższa w nocy niż w ciągu dnia”.

Magazynowanie energii z pojazdu do sieci

Chociaż wielu zwolenników pojazdów elektrycznych twierdzi, że wszystkie te samochody, ciężarówki i autobusy mogą również służyć jako forma rozproszonego magazynowania energii, oddając energię elektryczną z powrotem do sieci, gdy jest ona potrzebna, i ładując ją, gdy popyt spada, to prawdopodobnie nie będzie to sensowna opcja w najbliższym czasie. do Rajagopala. Okazjonalne zasilenie domu oświetleniem Ford F-150 w przypadku awarii zasilania to jedno. Robienie tego na co dzień to inna sprawa.

„Martwem jest to, jak bardzo bateria się starzeje” – powiedział. „Wiele osób próbuje na to odpowiedzieć, badając to w warunkach laboratoryjnych. Ale w realnym świecie, w którym występują wahania temperatury, gdzie masz plecak i pojazd używany na różne sposoby, myślę, że jest to duże otwarte pytanie”.

Kolejne pytanie brzmi: jak łatwo będzie małym firmom przejść na elektrykę? Operatorzy dużych flot, tacy jak Amazon, FedEx i UPS, będą mogli zainwestować w personel i technologię do zarządzania nowymi pojazdami elektrycznymi, takie jak oprogramowanie do monitorowania stanu naładowania poszczególnych pojazdów, a także będą mieli własne dedykowane stacje ładowania. Mniejsi gracze nie zawsze będą mieli takie luksusy, powiedział Rajagopal.

„Jest mnóstwo małych i średnich firm, które będą elektryzować swoje floty – twoja firma zajmująca się architekturą krajobrazu, firmy hydrauliczne” – powiedział. „Wiele z tych firm tak naprawdę nie ma środków finansowych ani ludzi, aby skonfigurować ładowarki i nimi zarządzać. To jest coś, czego nigdy nie musieli robić w przeszłości, a to wielka sprawa”.

Jedną z odpowiedzi na te wyzwania dla niektórych flot może być obranie alternatywnej ścieżki: wodór.

W przypadku Foothill Transit, który współpracuje z Keolis, zdecydowano, że autobusy bateryjne nie są najlepszym sposobem na przejście na napęd elektryczny, ze względu na problemy z autobusami zakupionymi od Proterra, w tym ogólną niezawodność, wydajność baterii i długi czas ładowania. Zamiast tego przygotowuje się do przejścia na modele z ogniwami paliwowymi, które czerpią energię elektryczną z wodoru. Kupuje 33 jednostek o zerowej emisji z kanadyjskiego NFI, aw zeszłym miesiącu zainstalował zbiornik wodoru o pojemności 25,000 XNUMX galonów na swoim placu autobusowym w Pomona w Kalifornii, który zapewni im paliwo.

Wodór będzie około dwa razy wyższy od kosztu energii elektrycznej lub gazu ziemnego, czyli innych źródeł paliwa, które napędzają autobusy Foothill, ale Cordero nie może się doczekać szybszego i mniej skomplikowanego tankowania.

„Nie musimy zmieniać sposobu, w jaki prowadzimy naszą działalność”, powiedział. „To ten sam sposób, w jaki prowadzimy CNG. Zapełniasz się w dziesięć minut i gotowe. Może przejechać 320 mil i może jechać każdą trasą.”