Електрическите автомобили не са само превозни средства. Те са големи батерии.


Джо Байдън се самообявява „мъж с кола” Напоследък той се превърна в човек с електрически автомобили. И той иска неговите сънародници американци също да бъдат хора на електрически автомобили. Транспортът е отговорен за 29 процента от всички емисии на парникови газове в САЩ, а амбициозната политика на Байдън в областта на климата, която има за цел да създаде нетна икономика в САЩ до 2050 г., отчасти зависи от преминаването на американците от автомобили и камиони, задвижвани с газ към електрически.

Но Байдън се сблъсква с препятствия. Докато двупартийният законопроект за инфраструктура, който той подписа през ноември, включваше финансиране за изграждане на половин милион зарядни устройства за електромобили в цялата страна, законопроектът Build Back Better, който би включвал хиляди долари данъчни кредити, за да помогне на американците да купуват електрически автомобили, в момента е в застой в Сенатът като демократи се опитват да намерят компромис, който да удовлетвори сенатор Джо Манчин (D-WV), който отказа да го подпише в сегашния му вид. Друго предизвикателство е как американците се отнасят към електромобилите в сравнение с традиционните автомобили: Доклад на Pew Research Center от 2021 г. установи, че 51 процента от възрастните в САЩ се противопоставят на предложението за постепенно прекратяване на производството на автомобили и камиони, задвижвани с бензин.

И така, какво ще е необходимо, за да убедим повече хора да приемат електромобилите? Един отговор може да е всеки да преосмисли какво всъщност представляват EV. Повечето американци, включително Байдън, говорят за електрическите превозни средства единствено като начин на транспорт – което е разбираемо, като се има предвид, че имат двигатели и колела и ни карат наоколо. Но те са много повече от автомобили: те са батерии, а батериите имат приложения далеч извън транспорта. Направено правилно, интегрирането на електромобилите в американското общество може да помогне за предотвратяване на спиране на електрозахранването, да стабилизира разпадащата се електрическа мрежа на САЩ и да направи слънчевата и вятърната енергия по-надеждни източници на енергия за повече хора. Първата стъпка е да спрете да мислите за електрическите превозни средства като автомобили, които се захранват от батерии, и вместо това да ги видите като батерии, които се намират в автомобилите.

Стигането до там няма да е лесно. „Този ​​вид проблем с възприятието може да бъде предизвикателство, защото това наистина е промяна на парадигмата“, каза Сам Хюстън, старши анализатор в Съюза на загрижените учени, научно-фокусирана организация с нестопанска цел, базирана в Масачузетс. Исторически погледнато, превозните средства са имали предимно уникална употреба в американското общество: да превозват хора и стоки от едно място на друго. Извън споделеното пътуване, колите обслужват само собствениците си. Повечето автомобили, задвижвани с газ, прекарват по-голямата част от деня в празен ход, докато сме вкъщи или на работа. Но електрическите автомобили могат да направят много, когато не се движат.

„Това, до което трябва да стигнем, е не просто да мислим за превозни средства за транспорт и мрежа, която да поддържа тези превозни средства, а нещо като взаимноизгодна връзка между мрежи и превозни средства“, каза Хюстън пред Recode. Като пример тя посочи възобновяемата енергия: Едно от най-големите предизвикателства пред интегрирането на възобновяемата енергия в мрежата е, че тя е непредвидима. Понякога може да има твърде много вятърна и слънчева енергия и няма добър начин за съхраняване на излишъка. Вместо това допълнителната възобновяема енергия често отива на отпадъци неизползвана. Електрическите превозни средства, каза Хюстън, могат да бъдат решение на този проблем.

Автомобил, оставен на зарядно устройство на офис паркинг по време на работния ден, например, може да оптимизира своя график за зареждане, така че по-голямата част или цялата енергия, използвана за зареждане на автомобила, да идва от възобновяеми източници, като се възползва максимално от чистата енергия, която иначе би могла отидете напразно.

Електрическо превозно средство се зарежда в гараж до паркомясто, запазено за EV зареждане.

Широко разпространената инфраструктура за зареждане може да помогне интегрирането на електромобилите в мрежата да стане реалност.
Дрю Ангерер/Гети Имиджис

EV също могат да бъдат полезни за мрежата, дори ако няма налична чиста енергия. Инженерите на комуналните услуги непрекъснато правят корекции на количеството енергия, протичащо през мрежата, за да гарантират, че електроенергията се генерира и доставя с постоянна честота. Твърде малкото производство на електроенергия, за да отговори на търсенето, е една от най-очевидните причини за прекъсвания на тока, но твърде много мощността е също толкова голям проблем. Електрическите превозни средства биха могли да действат като гъби в тези ситуации, обясни Кири Бейкър, асистент по инженерство в Университета на Колорадо Боулдър и член на Института по електротехника и електроника.

„Ако имате куп електромобили, които просто седят на паркинг, те могат да зареждат или да спрат зареждането, за да направят малки корекции в баланса на търсенето и предлагането, за да поддържат честотата“, каза Бейкър пред Recode. Вместо просто да зареждат батериите си до пълно, веднага щом бъдат включени, колите, които стоят на зарядни устройства за продължителни периоди от време, могат да изчакат да се заредят, докато мрежата се нуждае от помощ да се отърве от излишната енергия, или могат да резервират част от техните батерии за подпомагане на регулирането на честотата.

Това е само началото. Едно от най-амбициозните употреби на EV батериите идва от концепцията, наречена двупосочно зареждане или изпращане на електричество обратно от EV за зареждане на неща, вариращи от електрически инструменти на строителни обекти до цели домове по време на прекъсване на електрозахранването.

Това е особено привлекателно в ерата на по-чести и по-тежки прекъсвания, причинени от екстремни метеорологични условия: собствениците на електромобили биха могли да получат захранване у дома си по време на прекъсвания, като включат колата си в зарядно устройство в дома си – и това би елиминирало необходимостта от понякога смъртоносни , дизелови генератори, изхвърлящи въглероден оксид, на които много хора разчитат в момента.

Производителите на електрически превозни средства започват да използват тази идея като точка за продажба. Електрическите превозни средства на Volkswagen ще поддържат двупосочно зареждане от тази година, а предстоящият F-150 Lightning на Ford, електрическа версия на най-популярния пикап в страната, е проектиран да може да захранва цял дом за до три дни. Една ранна реклама за F-150 Lightning, пусната около три месеца след поредица от зимни бури в Тексас, изгубиха електричеството за милиони и убиха стотици в целия щат през 2021 г., показа идентификационните данни на камиона: Той може „да помогне да построите къщата си, ” разказвачът на рекламата каза, „и ако е необходимо, мощност тази къща.”

Маркетингът изглежда работи; към декември близо 200 000 души са поръчали предварително F-150 Lightning. „Преди десет години никога не бих си помислил, че Ford ще пусне електрически F-150, както и никога не бих предвидил колко хора биха го поръчали предварително, особено в селските и консервативните райони“, каза Бейкър. „Промяната на климата засяга навсякъде в САЩ и независимо дали вярвате в науката зад нея или не, искате да защитите семейството си. Наличието на голяма батерия, която може да бъде резервен генератор, е само един от начините да направите това.”

Президентът Джо Байдън, облечен със своите фирмени слънчеви очила-авиатор и с ръце на волана, гледа новинарските фотографи от мястото на шофьора на пикап F-150 Lightning.

Президентът Байдън разгледа F-150 Lightning по време на посещение на тестова площадка на Ford в Мичиган миналия май.
Никълъс Кам / AFP чрез Getty Images

Не всеки производител на автомобили обаче е толкова отворен за двупосочно зареждане като Ford и Volkswagen. Батериите в електрическите превозни средства са по-големи версии на литиево-йонните батерии, използвани в телефони и лаптопи, и те се разграждат с течение на времето, точно както правят батериите в нашите телефони – което означава, че обхватът на EV ще намалее с времето. Повечето електрически превозни средства се предлагат с гаранции за батерии, които се анулират, ако батериите се разредят, за да захранват нещо друго, отчасти защото постоянното зареждане и разреждане на батерията може да я разгради по-бързо.

Бейкър не е толкова притеснен от деградацията, колкото някои други в индустрията. „Всеки път, когато водя тези разговори с хора за двупосочно зареждане, отблъскването винаги е, че това ще влоши батерията“, каза Бейкър пред Recode. „Но ако погледнете колко често хората в САЩ сменят колите си, не мисля, че това ще бъде пречка. По отношение на живота на колата, имам чувството, че раздуваме това извън пропорция.” Американците са склонни да държат колите си средно 12 години, а електрическите превозни средства често навлизат на пазара на употребявани автомобили много преди батериите им да видят сериозно влошаване.

А батериите все още могат да бъдат полезни, дори ако са твърде влошени за използване в автомобили. Хюстън каза на Recode, че те са склонни да се считат за твърде влошени, след като могат да задържат само около 80 процента от първоначалния капацитет, което все още е значително количество енергия. „Наистина трябва да разберем ъгъла на повторна употреба и рециклиране, след като автомобилът е готов и батерията може да има много останал капацитет“, каза Хюстън.

Едно възможно решение – и друга причина да разглеждаме EV като нещо повече от превозни средства – е, че старите батерии на EV могат да бъдат извадени от автомобилите и да се използват за съхраняване на слънчева и вятърна енергия. Тази идея вече има известна сила: стартираща компания, наречена B2U Storage Solutions, създаде съоръжение за съхранение на енергия в Калифорния, което съхранява достатъчно енергия в масив от 160 използвани батерии Nissan Leaf за захранване на повече от 90 дома на ден. И Hyundai си партнира с разработчик на слънчева енергия и комунална компания, обслужваща Сан Антонио, Тексас, за да създаде подобно съоръжение.

Очевидната следваща стъпка, казва Бейкър, е едновременното решаване на проблемите с деградацията и рециклирането чрез настройване на процеси, които биха позволили на собствениците на EV лесно да сменят старите си батерии по същия начин, по който можете да смените батерията в телефона си. След това тези разградени батерии могат да бъдат изпратени в съоръжения за съхранение на енергия като това в Калифорния.

На техническо ниво, пренасочването на батериите за електромобили за нетранспортни цели е сравнително лесно за настройка, обясни Майк Джейкъбс, старши енергиен анализатор в Съюза на загрижените учени. Същият кабел, който доставя енергия на EV, може да се използва за изтегляне на енергия от батерията и за захранване на дома. Но е по-сложно, когато става въпрос за енергийна политика и логистика в САЩ. Повечето домове не са окабелени за получаване на резервно захранване при прекъсвания – собственият уебсайт на Ford включва предупреждението, че резервното захранване ще работи само „когато домът е правилно оборудван“ с превключвател, който изключва къщата от мрежата. И точно както много части от електрическата мрежа на САЩ не са създадени да интегрират слънчевата и вятърната енергия в редовни операции, тя не е оборудвана да черпи енергия от електрически автомобили, когато е необходимо.

Основният проблем, каза Джейкъбс пред Recode, е, че комуналните компании исторически са имали монопол върху производството на енергия в страната и не желаят да се откажат от своята буквална и метафорична сила. „Наистина се свежда до ентусиазма на помощната програма да го оправи“, каза Джейкъбс. „И дали има някаква стойност за тях да прекарват времето си за това.“ От гледна точка на печалбата, изглежда няма причина, поради която дадена компания би искала да направи това.

Един от най-ярките примери за задържане на комунални услуги над производството на енергия в САЩ идва от слънчеви панели, каза Бейкър пред Recode. За безопасността на своите помощници, комуналните услуги настройват веригите в повечето домове така, че просто да се изключват при прекъсване на електрозахранването, дори ако има резервно захранване. „Ако имате слънчева енергия на покрива, има вероятност по време на прекъсване на мрежата вашата соларна система на покрива да не може да захранва къщата ви“, каза Бейкър. “Това е огромен проблем, защото хората купуват слънчева енергия, мислейки, че ще захранват къщите си по време на прекъсване.” За да накарат покривната слънчева енергия — и резервно захранване от електромобили — да работят по време на затъмнение, обясни Бейкър, собствениците на жилища ще трябва да свържат своите панели и EV зарядно устройство към отделна верига от енергията, осигурена от комуналната услуга, което е скъпо предложение, което също отменя предимства от интегрирането на EV батерии в мрежата.

Но ние нямаме да направите избор между мрежата и резервното захранване от батериите на EV: Те могат да съществуват съвместно и ефективното им интегриране може да има значително въздействие върху емисиите. „Технологията е тук“, каза Хюстън. „Става въпрос за премахване на политическите и административните бариери.“

Разрушаването на тези бариери би помогнало за промяна на парадигмата в начина, по който мислим за производството на електроенергия, точно както използването на нашите автомобили като батерии би било промяна на парадигмата. Електрическите превозни средства в никакъв случай не са вълшебно решение за нашите проблеми с климата – има много източници на емисии на парникови газове извън автомобилите и намаляването на емисиите от транспорта ще стигне толкова далеч само ако нашите EV получават енергията си от централи, задвижвани от изкопаеми горива . Но потенциалът им се простира далеч отвъд техните колела и повече американци, които осъзнават, че това може да означава повече, ще решат да преминат към електрически. Спасяването на нашата планета ще изисква големи, смели промени; закупуването на батерия, която просто осигурява транспорт, е рядкият осезаем принос, който обикновените хора могат да направят, за да помогнат за решаването на климатичната криза.

„И в действителност“, каза Джейкъбс, „когато говорим за отказ от изкопаеми горива, всичко това е от значение“.





Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *