EV-ները չեն ծանրաբեռնի էլեկտրացանցը, իրականում EV-ները (և սառույցը) նրա փրկությունն են

ԱՄՆ-ի արևմուտքը մեծ ջերմային ալիք է կրում, որը կարող է հանգեցնել ցերեկը էլեկտրական մեքենաները չլիցքավորելու մասին հիշեցումների: Քանի որ Կալիֆոռնիան նաև հրամայել է, որ մինչև 2035 թվականը բոլոր մեքենաները լինեն էլեկտրական, սա նորից հայտնվեց ընդհանուր մեմ, որը հաճախ խոսում են EV հակառակորդների կողմից, այն գաղափարը, որ էլեկտրացանցը հնարավոր չէ լուծել դա:

Միևնույն ժամանակ, ճիշտ է, որ մենք նախատեսում ենք խիստ վերականգնվող ցանց, սակայն հիմնական վերականգնվող աղբյուրները՝ արևը և քամին, ընդհատվող են՝ կախված օրվա ժամից և եղանակից:

Պարզվում է, որ այս երկու խնդիրներն իրականում կարող են ինչ-որ չափով չեղարկել մեկը մյուսին, և մի քանի այլ տեխնոլոգիաների հետ միասին ընդհանրապես խնդիր չի լինի:

Պահանջվում է ավելի շատ էներգիա, պարտադիր չէ, որ ավելի շատ ուժ

Ճիշտ է, որպեսզի բոլոր մեքենաները էլեկտրական լինեն, մենք պետք է ավելի շատ էլեկտրական էներգիա արտադրենք: Ցանցի հզորությունը կարելի է չափել ինչպես ընդհանուր տարեկան էներգիայի արտադրության մեջ, այնպես էլ առավելագույն հզորությամբ, և դրանք տարբեր բաներ են: Էներգիան այնպիսի ապրանք է, ինչպիսին լիտր բենզինն է կամ կՎտժ: Հզորությունը էներգիայի ակնթարթային առաքումն է, էներգիայի այն քանակությունը, որը դուք կարող եք մատակարարել մեկ վայրկյանում:

Ցանցում էլեկտրաէներգիայի պահանջարկը և առաջարկը տատանվում են օրվա ընթացքում: Գիշերը դրանք ցածր են, բայց տաք օրերին պահանջարկը շարունակում է բարձրանալ, քանի որ ցերեկը մաշվում է և տաքանում է, ինչը ավելի շատ օդորակման անհրաժեշտություն է առաջացնում: AC-ը ցանցի պիկ պահանջարկի հիմնական շարժիչ ուժն է: Պահանջարկը հակված է առավելագույնին հասնելու երեկոյան ժամը 6-ի սահմաններում, բայց դեռևս ուժեղ է մինչև երեկոյան 9-ը, այնուհետև այն նվազում է մինչև գիշերը: Ավելի ցուրտ ժամանակներում չկա գագաթնակետ, երբ ամենաշոգն է, ուստի օրվա ընթացքում հակված է երկու (շատ ավելի ցածր) գագաթնակետին: Ցանցը ցանկացած պահի ունի հզորության հզորություն: Դա օրվա ընթացքում տատանվում է վերականգնվող էներգիայի պատճառով, բայց հիմնական նպատակն է համոզվել, որ ժամը 4-ից մինչև երեկոյան 9-ը, երբ պահանջարկն ամենաբարձրն է, մենք ունենք բավարար մատակարարման հզորություն՝ այն բավարարելու համար: Այսպիսով, մենք գումար ենք ծախսում էլեկտրակայաններ և էլեկտրահաղորդման գծեր կառուցելու համար, որպեսզի ապահովենք այդ մատակարարումը:

Գծապատկերը ցույց է տալիս Կալիֆոռնիայի պահանջարկն ու առաջարկը ջերմային ալիքի ժամանակ՝ 3թ. սեպտեմբերի 2022-ին: Ընդհանուր մատակարարումը գերազանցում էր 55 գՎտ-ը, հետևաբար, մի փոքր ավելորդ էր, բայց գագաթնակետին ժամը 3-ից մինչև երեկոյան 9-ը, այն գերազանցում է 40 գՎտ-ը:

Մնացած օրվա ընթացքում մատակարարումը դեռ հասանելի է։ Մենք կարող ենք միացնել բոլոր էլեկտրակայանները միայն ուշ կեսօրին, բայց մենք վճարել ենք դրանց համար և կարող ենք դրանք աշխատեցնել այլ ժամանակ, եթե ցանկանանք: Որոշ կայաններ, ինչպես ատոմակայանները, պետք է աշխատեն ամբողջ օրը, դրանք դժվար է անջատել: Արդյունավետ բնական գազի կայանները որոշակի ժամանակ են պահանջում տաքանալու և սառեցնելու համար, բայց մենք կարող ենք անջատել դրանք, երբ դա անհրաժեշտ չէ: Հիդրոկայանները կարելի է միացնել և անջատել ըստ ցանկության: Արևային կայանները, իհարկե, էներգիա են արտադրում միայն ցերեկային ժամերին, իսկ ամենաշատը, երբ արև է:

Մեքենաները կարող են լիցքավորվել օրվա ցանկացած ժամի: Միջին ԱՄՆ մեքենան քշում է օրական 40 մղոնից քիչ, ինչը նշանակում է, որ նրանք սովորաբար կարող են անցնել 5 օր առանց լիցքավորման, եթե անհրաժեշտ լինի, բայց նրանք կարող են միանշանակ ընտրել, թե երբ են լիցքավորվելու այնքան ժամանակ, քանի դեռ կարող են միացնել: Շատերը միանում են գիշերը: երբ ցանցում կա առավելագույն ավելցուկային էներգիայի հզորություն, իսկ էլեկտրաէներգիան ամենաէժանն է: Ապագայում աշխատավայրում ավելի շատերը միանալու են, բայց այդ մեքենաների համար մինչև ժամը 2:XNUMX-ն ավելորդ հզորություն կլինի: Ճանապարհային ուղևորությունների շատ փոքր թվով մեքենաներ պետք է լիցքավորվեն ուշ կեսօրին, և նրանք դրա համար կվճարեն հավելավճար:

Մարդիկ, ովքեր չէին հասկանում սա, զավեշտալի էր, որ Կալիֆոռնիան հայտարարեց մինչև 2035 թվականը ամբողջովին էլեկտրական դարձնելու պլանի մասին այն նույն շաբաթ, երբ ջերմային ալիքը ստիպեց մարդկանց հիշեցնել, որ չլիցքավորվեն ժամը 4-ից մինչև երեկոյան 9-ը: Այս մասին սխալ զեկուցվել է, քանի որ նրանք խնդրում են մարդկանց խուսափել իրենց մեքենաները լիցքավորելուց, բայց իրականում խորհուրդը գագաթնակետին չլիցքավորելն ստանդարտ լավ խորհուրդ է բոլոր ժամանակներում, ոչ միայն ջերմային ալիքների ժամանակ: Այս պակասի պատճառով Կալիֆոռնիայում ոչ ոք չի հայտնվել մեռած մեքենայի հետ, քանի որ դա միայն պահանջարկի գագաթնակետն է իշխանության համար, ոչ թե էներգիայի, պիկ ժամերին.

(Հարկ է նշել, որ չնայած նախազգուշացումներին, Կալիֆորնիայի ցանցի օպերատորը երբեք ստիպված չի եղել շարժական անջատումներ անել: Պարզ տեքստային հաղորդագրությունները, որոնցով մարդկանց խնդրում էին նվազեցնել էլեկտրաէներգիան, զարմանալիորեն լավ ստացվեցին):

Հղորդ.

Էներգիան այն է, ինչ օգտակար աշխատանք է կատարում, ինչպես մեքենաները տեղափոխելը և տները հովացնելը: Այն չափվում է կիլովատ/ժամով (կՎտժ) կամ նույնիսկ բենզինի գալոններով: Հզորությունը էներգիայի հոսքերի արագությունն է, որը չափվում է կիլովատներով կամ ձիաուժով: Ձեր մեքենային կարող է անհրաժեշտ լինել մեկ գալոն բենզին 30 մղոն կամ 7.5 կՎտ/ժ արագությամբ անցնելու համար, բայց դա ավելի արագ անելու համար ավելի շատ ձիաուժ է պետք: Հատկապես այն պատճառով, որ կՎտ-ն ու կՎտժ-ը շատ նման են հնչում, մարդիկ շփոթում են նրանց:

Ավելի էներգիա

Բոլոր մեքենաները լիցքավորելու համար մեզ պետք չէ մեծացնել ցանցի հզորությունը, բայց այն պետք է ավելի շատ էներգիա արտադրի: Նույնիսկ եթե 2035-ի բոլոր նոր մեքենաները էլեկտրական լինեն, դրանից հետո մոտ 20 տարի կանցնի, մինչև բենզինային մեքենաների մեծ մասը դուրս գա ճանապարհից: Այսօր ամերիկացիները քշում են տարեկան մոտ 3 տրիլիոն մղոն (կես լուսատարի): Եթե նրանք այդ ամենը անեին Tesla-ի նման մեքենաներում:TSLA
Մոդել 3, որին տարեկան կպահանջվի 750 ավելի տերավատ ժամ (tWh): 2020 թվականին ԱՄՆ-ն արտադրել է 4,000 տՎտժ, ուստի սա մոտ 20% աճ է, թեև ոչ մինչև 2050 թվականը: Դա ավելին է, քանի որ կլինեն բեռնատարներ, որոնք մեկ մղոնի համար շատ ավելի շատ էներգիա կօգտագործեն, և այլ ոչ արդյունավետ մեքենաներ, և այնտեղ: կլինի ավելի շատ մեքենաներ և ավելի շատ վարելու, բայց դա ձեզ հնարավորություն է տալիս պատկերացում կազմել լրացուցիչ էներգիայի քանակի մասին: (Մենք նաև ցանկանում ենք տան գազով ջեռուցումը և տաք ջուրը հանածոներից տեղափոխել էլեկտրական ջերմային պոմպեր, ինչը այլ քննարկում է):

Վերջին 20 տարում ԱՄՆ-ի էլեկտրացանցերն արդեն ավելացել են ընդհանուր էներգիայի արտադրությունը 30%-ով, ուստի սա, իհարկե, նախկինում արվել է առանց որևէ հատուկ ջանքերի: Քանի որ աճը կարող է ավելի մեծ լինել, հնարավոր է, որ անհրաժեշտ լինի որոշակի ջանքեր գործադրել: (Գուցե ոչ, մենք շարունակում ենք ավելի արդյունավետ լինել, և մեր սարքերից շատերը և մեր լամպերի նման իրերը օգտագործում են նախկինում օգտագործած էներգիայի մի մասը):

Մինչդեռ մեզ 20%-ով ավելի շատ էներգիա է պետք, էլեկտրամոբիլների պատճառով մեզ շատ ավելի շատ էներգիա պետք չէ: Մեզ կարող է անհրաժեշտ լինել ավելի շատ ուժ այլ բաների համար, մասնավորապես՝ բնակչության աճի համար, կամ կարող է մեզ ավելի քիչ անհրաժեշտ լինել, երբ մենք ավելի արդյունավետ դառնանք: Նոր էլեկտրակայաններն առաջարկում են և՛ ավելի շատ էներգիա, և՛ ավելի շատ էներգիա, թեև տարբեր ձևերով: Եթե ​​մենք պլանավորեինք պարզապես ավելի շատ ածուխ և գազ այրել, մենք իրականում կարող էինք ավելի շատ էներգիա ստանալ առկա կայաններից՝ ավելի շատ վառելիք այրելով, բայց դա մեր ծրագիրը չէ, ուստի մեզ ավելի շատ վերականգնվող կայաններ պետք կգան: Մեքենաների պատճառով մենք ավելի շատ ցանցի կարիք չենք ունենա, սակայն:

Այս լրացուցիչ ջանքերը հիմնականում կկատարվեն վերականգնվող, հատկապես արևային էներգիայից: Դա ոչ մի բնապահպանական պատճառով չէ: Այսօր արևային էներգիան նոր էլեկտրակայանի կառուցման ամենաէժան տեսակն է: Երբ նայում եք ցանկացած տեսակի կայանի մեկ կՎտ/ժ-ի ընդհանուր արժեքին, ապա արևային էներգիան հաղթող է ճանաչվում, և այն տարեցտարի ավելի էժանանում է: Եթե ​​դուք պարզապես էներգիա եք ուզում ամենացածր գնով, և կարող եք ընտրել և ընտրել, երբ այն օգտագործում եք, արևային էներգիան միակ կայանն է, որը կառուցվում է պարզապես գնի վրա, թեև զրոյական արտանետումները, իհարկե, հաճելի են:

Թեև այն մաքուր է, անաղմուկ և հեշտ է գործել, սակայն դրա միակ բացասական կողմն այն է, որ այն էներգիա է տալիս միայն արևոտ ժամանակ: Իրականում, եթե դուք ուզում էիք արտադրել օրական 24 մեգավատ ժամ, կարող եք դա անել 1 մեգավատ հզորությամբ սովորական կայանի հետ, որն աշխատում է ամբողջ օրը, իսկ արևային էներգիայի դեպքում ձեզ կարող է անհրաժեշտ լինել 6 մեգավատ հզորությամբ կայան, և դուք կստանաք ձեր էներգիան միայն ցերեկային ժամերին, եթե դուք նույնպես պահեստ չունեիք: Բայց այդ 6 մեգավատ հզորությամբ արևային կայանը էներգիայի մեկ միավորի համար ավելի քիչ կարժենա, քան 1 մՎտ գազ, ածուխ կամ ատոմակայանը:

Այդ խնդիրը լուծելու համար դուք պետք է գտնեք մեծ բեռ, որը կարող է ընդհատվող էներգիայի մատակարարումը վերցնել վերականգնվող էներգիայի կայանից, երբ նրան ասվում է, երբ արևը շողում է կամ քամին է փչում:

Դա հենց բեռնվածության մարտկոցների տեսակն է, այսինքն EV-ները: Քանի դեռ մեքենան միացված է վարդակից, այն հոսանք է վերցնում, երբ ավելցուկ է լինում, և չի վերցնում այն, երբ դեֆիցիտ է լինում: Շատ քիչ այլ բեռներ են այդքան ճկուն: Յուրաքանչյուր այլ բեռի համար ձեզ անհրաժեշտ է էներգիա, երբ այն ձեզ անհրաժեշտ է, բայց մարտկոցով դուք այն վերցնում եք այլ ժամանակ, քան այն օգտագործում եք: Նման մեկ այլ բեռն է լողավազանի ջուրը զտելը. պարզապես անհրաժեշտ է ամեն օր բավականաչափ զտել, նշանակություն չունի, թե երբ:

Ջեռուցում եւ սառեցում

Էլեկտրական ցանցի ամենամեծ ծանրաբեռնվածությունը և պիկ պահանջարկի պատճառը հովացումն է, և երբ մենք ջեռուցումն անցում ենք հանածո վառելիքից ջերմային պոմպերի (օդափոխիչներ հակառակ ուղղությամբ), այն նույնպես մեծ բեռ կդառնա: Բայց ջեռուցումն ու հովացումը կարող են նաև փոխել դրանց կարիքը, եթե օգտագործենք դրա համար նախատեսված հանդերձանք: Դա պայմանավորված է նրանով, որ դուք կարող եք պահել ջերմությունը (կամ սառը) ամենաէժան «մարտկոցի»՝ ջրի մեջ:

Ավելի նոր առաջադեմ օդորակիչները գիտեն, թե որքան օդորակիչ կպահանջվի այդ օրվա ընթացքում: Գիշերը և առավոտյան նրանք սառչում են և սառեցնում ջուրը սառույցի մեկուսացված տանկերի մեջ: Նրանք դա անում են, երբ էլեկտրաէներգիան էժան է և առատ, և երբ ջերմաստիճանն ավելի ցածր է, և դա ավելի քիչ ջանք է պահանջում: Հետագայում, երբ էլեկտրաէներգիան սակավ է, նրանք օգտագործում են այդ սառույցը շենքերը սառեցնելու համար։ Մեր ջերմաստիճանի կանխատեսումները այժմ շատ ճշգրիտ են, ուստի համակարգիչները կարող են վերահսկել այս ամբողջ գործընթացը՝ այն արագ և արդյունավետ դարձնելու համար: Էլեկտրաէներգիան կգա կամ գիշերը (երբ պահանջարկը ցածր է) կամ առավոտյան (երբ դեռ զով է, և արևային էներգիայի մեծ ավելցուկ կա:) Արևի ավելցուկն այնքան մեծ կլինի, որ բոլոր բեռները, որոնք կարող են շարժվել ժամանակի ընթացքում (ինչպես մարտկոցները): , հովացում և ջեռուցում) առավոտից կվերցնի ավելցուկը։ Վերականգնվող էներգիան պահեստավորման կարիք ունի, բայց այդ պահեստը կլինի մարտկոցներն արդեն մեքենաներում, և սառույցի կամ (ջեռուցման) տաք ջրի բաքերը: Կլինեն նաև պահեստավորման այլ տեսակներ (պոմպային հիդրո և մարտկոցներ և այլ մեթոդներ), բայց մեզ շատ ավելի քիչ կպահանջվի, քան մեզ կպահանջվի, եթե պահպանենք մեր հին օդորակիչները:

Որպես այդպիսին, ապագա վերականգնվող ցանցի խնդիրների մեծ մասը կարող է լուծվել էլեկտրաէներգիայի և սառույցի միջոցով: Նկատի ունեցեք, որ դա չի վերաբերում այն ​​մեքենաներին, որոնք ծառայում են որպես մարտկոցներ «մեքենայից դեպի ցանց» տեխնոլոգիայի միջոցով: Դա կարող է արվել այն ժամանակ, երբ մարտկոցները դառնում են գերժամանակակից, բայց անիմաստ է, երբ թանկարժեք մեքենաների մարտկոցները սպառվում են, երբ դրանք աշխատում են, քանի դեռ էլեկտրաէներգիան հնարավոր չէ վաճառել շատ բարձր գներով ցանցի գերծանրաբեռնվածության ժամանակ:

(Սառեցման և ջեռուցման համար սառույցի պահեստները զարմանալիորեն դանդաղ են տեղակայվել: Համաձայն Ice Energy-ի նախկին գործադիր տնօրեն Մայք Հոփքինսի՝ տիեզերքի ամենավաղ ընկերության, մարդիկ, ովքեր տեղադրում են օդորակիչ, պարզապես սովոր չեն նոր բաներին և նույնիսկ հիմնական կառավարությանը: մանդատները բավականաչափ արագ չեն կատարում: Նա կարծում է, որ օրենքը պետք է սկսի պահանջել պահեստավորում, ոչ թե անպայման սառույց, նոր շենքերում ջեռուցման և հովացման համար, և դա կլուծի պիկ պահանջարկի խնդիրը:)

Արևի խնդիրն այն է, որ այն էներգիա է արտադրում ոչ թե ձեր, այլ արևի գրաֆիկով: EV-ներին շատ ավելի շատ էլեկտրական էներգիա է պետք, բայց կարող են ընդունել այն արևի ժամանակացույցով: Երկու խնդիրներն աշխատում են մեկը մյուսին չեղարկելու համար: Երբ ավելացնեք օդորակիչների, տան ջեռուցման համակարգերի և տաք ջրի համակարգերի հնարավորությունը՝ ջեռուցում և հովացում պատրաստելու և պահելու և այն ավելի ուշ տրամադրելու համար, կարծես խնդիրները ստեղծվել են միմյանց համար: Իհարկե, սա ամեն ինչ չի լուծում. մեզ անհրաժեշտ կլինեն այլ տեսակի պահեստներ, և հավանաբար ավելի շատ քամու, միջուկային և երկրաջերմային: Եվ մենք դեռ որոշ ժամանակ կօգտագործենք մեր բնական գազի կայանները, որպեսզի հասնենք ամենաբարձր գագաթներին: Ոմանք կարծում են, որ մենք նույնիսկ կօգտագործենք էլեկտրաէներգիայի մարտկոցները՝ գագաթնակետին էլեկտրաէներգիան ցանցին վաճառելու համար՝ դրանից խուսափելու համար: Վերևի գծապատկերում, դեղին արեգակնային գիծը շատ ավելի բարձր կլինի, իրականում ավելի բարձր, քան պահանջարկը գագաթնակետին, բայց դա մեծ խնդիր է ստեղծում երեկոյան 7-ին, երբ արևը մայր է մտնում, և հանկարծ այդ ամբողջ գագաթնակետը պետք է գա ոչ արևից:

Այն ճանապարհը, որով EV-ները ցանցի փրկությունն են, այն է, որ նրանք մեզ թույլ են տալիս կառուցել մի տոննա էժան, կանաչ արևային հզորություն, այնուհետև մեզ տեղ են տալիս՝ առավոտից մինչև երեկոյան ժամը 3-ը ամբողջ արևային էներգիան ավելացնելու համար:

Մենք նաև պետք է շատ ավելի շատ լիցքավորման խրոցակներ տեղադրենք, որտեղ մեքենաները կայանում են առավոտյան ժամը 8-ից մինչև երեկոյան 3-ը, ինչը աշխատատեղերի և տների խառնուրդ է: Թեև գիշերը ամենահարմար ժամանակն է, արևային էներգիայի էժան ավելցուկը կլինի առավոտյան: Դեռ շատ անելիքներ կան, բայց EV-ները, իշխանությունը վերցնելու իրենց ճկունությամբ, կլինեն լուծման, ոչ թե խնդրի մաս: