Waarom het elektriciteitsnet klaar is voor vloten van elektrische vrachtwagens

Getty

Of je ze nu opleggers, trekker-opleggers of 18-wielers noemt, zware vrachtwagens houden de economie (letterlijk) in beweging. En in ieder geval zijn sommigen van hen klaar om elektrisch te gaan.

Deze werkpaarden hebben een te grote impact op het klimaat. Wereldwijd maken zware voertuigen, waaronder vrachtwagens en bussen, ongeveer 10% uit van alle motorvoertuigen, maar produceren ze ongeveer de helft van hun kooldioxide-emissies en meer dan 70% van de fijnstofvervuiling door voertuigen wereldwijd.

Terwijl sommige vrachtwagens meer dan duizend mijl per dag afleggen, rijden andere op korte afstand. Volgens Brennan Borlaug, een onderzoeker bij het Amerikaanse National Renewable Energy Laboratory en de hoofdauteur van een recent onderzoek, zijn deze voertuigen op korte termijn beter geschikt voor elektrificatie. Natuur Energie studie op laadinfrastructuur voor elektrische vrachtwagens.

We zien dit als waarschijnlijk de eerste stap op weg naar elektrificatie van zware vrachtwagens, zegt Borlaug. Omdat deze vrachtwagens meestal relatief korte afstanden afleggen en elke dag naar dezelfde plaats terugkeren, hebben ze geen batterijen met hoge capaciteit en ultrasnelle openbare oplaadinfrastructuur nodig - vereisten waaraan fabrikanten nog steeds werken voor voertuigen met een groot bereik.

Verwant verhaal

Nieuwe lithium-metaalbatterijen zullen de overstap naar elektrische auto's stimuleren

Een nieuw type batterij zou elektrische auto's eindelijk net zo handig en goedkoop kunnen maken als benzineauto's.

De onderzoekers waren er echter niet zeker van of het elektriciteitsnet veel elektrische vrachtwagens tegelijkertijd op één plek aankon. in tegenstelling tot elektrische auto's , die relatief weinig stroom nodig hebben en door buurten zouden worden gedistribueerd, zouden vloten van elektrische vrachtwagens de elektriciteitsdistributiesystemen kunnen belasten.

Elektriciteitsdistributie is afhankelijk van onderstations die kleine gebieden bedienen, meestal rond een paar vierkante mijl (hoewel dit sterk varieert, afhankelijk van de bevolkingsdichtheid). Als een gebied plotseling de capaciteit van een onderstation overtreft, kan dit een storing veroorzaken. Om meer elektrische vrachtwagens te huisvesten zonder dat probleem te veroorzaken, kunnen grote upgrades nodig zijn, die kostbaar kunnen zijn en maanden of zelfs jaren kunnen duren.

Borlaug en zijn collega's hebben de vereisten voor onderstations gemodelleerd met behulp van gegevens van echte dieselbezorgvloten. Het team hield rekening met hoe ver de vrachtwagens reden en hoe lang ze op hun thuisbasis doorbrachten om de laadbehoeften van een elektrisch wagenpark in te schatten.

Ongeveer 80 tot 90% van de onderstations die we hebben onderzocht, waren in staat om vloten tot 100 vrachtwagens te huisvesten zonder noemenswaardige upgrades, zegt Borlaug. En als wagenparken hun opladen zouden beheren door lagere snelheden te kiezen om het net niet te belasten, zouden nog minder onderstations moeten worden geüpgraded, voegt hij eraan toe.

De vrachtwagenindustrie is in het verleden echter traag geweest met het adopteren van nieuwe technologie, zegt Ben Sharpe , een analist bij de International Council on Clean Transportation, een non-profit onderzoeksgroep die de transportsector bestudeert. Sommige staten overwegen stimulansen of zelfs vereisten om vloten aan te sporen om te elektrificeren.

Californië geslaagd voorschriften in juni 2020, waarbij een meerderheid van de tegen 2035 verkochte zware vrachtwagens emissievrij moet zijn. De staat heeft ook een uitgebreid vouchersysteem om de kosten van de aanschaf van nieuwe elektrische voertuigen te subsidiëren. Je kunt het belang van niet genoeg benadrukken Californische vrachtvervoervoorschriften , zegt Sharpe. Grotendeels als gevolg van deze programma's staat ongeveer de helft van alle elektrische vrachtwagens die momenteel op de wegen in de VS en Canada rijden in Californië, voegt hij eraan toe.

Andere Amerikaanse staten volgen het voorbeeld van Californië: in juli 2020 ondertekenden 15 staten een overeenkomst dat stelt als doel dat alle nieuwe middelzware en zware voertuigen tegen 2050 emissievrij moeten zijn, met andere doelen in de aanloop naar de deadline.

Hoewel elektrische vrachtwagens met een klein bereik relatief dicht bij de commerciële realiteit lijken, sommige onderzoekers hebben gewaarschuwd dat het op korte termijn technologisch of economisch niet haalbaar is om de actieradius van elektrische vrachtwagens uit te breiden.

Je zou zeker korte afstanden doen, daar bestaat geen twijfel over, want de economie is in het voordeel, alles is in het voordeel, zegt Venkat Viswanathan , een werktuigbouwkundig ingenieur aan de Carnegie Mellon University. En nu batterijen goedkoper en lichter worden, zien vrachtwagens die tot ongeveer 500 mijl kunnen reizen tussen oplaadbeurten er realistischer uit, zegt Viswanathan.

Maar batterijen zou steeds goedkoper en lichter moeten worden om te kunnen concurreren met de reeks dieseltrucks, die meer dan 1.000 mijl kunnen afleggen zonder te tanken. Als alternatief kan snelladen uiteindelijk enkele van de langste routes voor elektrische vrachtwagens openen, hoewel de infrastructuur die nodig is om snelladen voor nog grotere batterijen te ondersteunen aanzienlijke investeringen zou vergen.

Een paar van deze vrachtwagens die komen en opladen, zou vergelijkbaar zijn met de volledige stroombelasting van een kleine stad, voegt Viswanathan toe.

Anderen beweren dat het elektrificeren van vrachtwagens voor de korte en middellange afstand een eerste stap zou kunnen zijn om alle zware vrachtwagens te elektrificeren. Je begint met het laagst hangende fruit, zegt Deepak Rajagopal , een onderzoeker op het gebied van energie- en milieubeleid aan de Universiteit van Californië, Los Angeles. Naarmate de batterijtechnologie verbetert en onderzoekers leren welke infrastructuur nodig is, zal het elektriseren van langere routes beter haalbaar zijn.

Je kunt altijd blijven wachten op de perfecte technologie, zegt Rajagopal. We moeten beginnen met wat we hebben en blijven leren en ons aanpassen.

Dit verhaal is op 13 juli bijgewerkt om te verduidelijken dat staten zijn overeengekomen om tegen 2050 een doel te stellen (geen regel vast te stellen) voor emissievrije vrachtwagens.

Openbaarmaking: de auteur werkte in 2016 voor het elektrische voertuigbedrijf Tesla als stagiair op het gebied van batterijtechnologie.

zich verstoppen