सामग्री छोड्न
१००% विद्युतीय सवारी साधनको फ्लीटका लागि थप ऊर्जा चाहिन्छ
100% इलेक्ट्रिक वाहन (EV) परिदृश्यमा पूर्ण रूपमा स्विच गर्न, हालको विद्युतीय ग्रिडले महत्त्वपूर्ण स्तरवृद्धि र परिमार्जनहरू गर्नुपर्नेछ। प्रश्न यो छ, अमेरिकामा पूर्ण विद्युतीय लाइट-ड्युटी भेहिकल (LDV) फ्लीटको लागि कति अतिरिक्त क्षमता चाहिन्छ? यसको जवाफ दिनको लागि, हामी यसलाई ऐतिहासिक ग्रिड विस्तारसँग तुलना गर्नेछौं ताकि यो रूपान्तरणले हुने अवरोधको स्तर नाप्न सक्छ।
थप ऊर्जा आवश्यक छ!
हामीले आक्रामक तर यथार्थपरक ढंगले २०४० सम्ममा मात्र विद्युतीय सवारी साधन प्रयोग गर्ने योजना बनाएका छौं। यी सवारी साधनहरूलाई पावर गर्न आवश्यक ऊर्जाको मात्रा निर्धारण गर्न, हामी प्रति माइल प्रयोग गरिएको ऊर्जाले यात्रा गरेको कुल माइललाई गुणन गर्नेछौं। अमेरिकी यातायात विभाग, यातायात तथ्याङ्क ब्यूरो द्वारा राष्ट्रिय यातायात तथ्याङ्क रिपोर्ट विभिन्न प्रकारका सवारी साधनहरु द्वारा यात्रा माइल को लागी भरपर्दो डाटा प्रदान गर्दछ। यस लेखको लागि, हामी कार र ट्रकहरू समावेश गर्ने लाइट ड्युटी सवारी साधनहरूमा ध्यान केन्द्रित गर्नेछौं, र २०२१ बाट नवीनतम डाटा प्रयोग गर्नेछौं।
विद्युतीय सवारी साधनहरू विभिन्न आकार र डिजाइनहरूमा आउँछन्, प्रत्येकको दक्षताको फरक-फरक स्तरहरू छन्। हामीले हाम्रो Tesla मोडल Y को लागि औसत ऊर्जा खपतको रूपमा 360 Wh/mile छनोट गरेका छौं, जसले सेप्टेम्बर 47,000 र अप्रिल 2020 बीच 2023 माइलभन्दा बढी यात्रा गरेको छ। यो गाडी मध्यम आकारको छ र कम्प्याक्ट कार र फुल साइज पिकअपको बीचमा पर्छ। हामी यसलाई वार्षिक रूपमा 18,000 माइलको लागि ड्राइभ गर्छौं, मिनेसोटामा तीन जाडो र दुई ग्रीष्महरू सहित, लगातार उच्च-स्पीड फ्रीवे यात्राको साथ। प्रति माइल प्रयोग हुने ऊर्जामा सवारी साधन सार्न आवश्यक पर्ने सबै ऊर्जा, जलवायु नियन्त्रण, ब्याट्री कन्डिसनिङ, र ऊर्जासँग सम्बन्धित अन्य कार्यहरू समावेश हुन्छन्।
हामी वर्तमान डाटा प्रयोग गर्नेछौं भविष्यका इलेक्ट्रिक सवारीहरूको बारेमा भविष्यवाणी गर्नबाट जोगिन र व्यक्तिगत यातायात प्रवृत्ति। हामीले चार्ज गर्ने क्षमताको ९०% मूल्यमा पनि कारक गर्नेछौं, जसले चार्जिङको क्रममा गाडीमा लगाइने ऊर्जा र ड्राइभिङका लागि प्रयोग हुने ऊर्जा बीचको भिन्नतालाई प्रतिनिधित्व गर्छ। हामी ग्रिडको माग वा चार्ज गर्न आवश्यक ऊर्जा अनुमान गर्न यो मान प्रयोग गर्नेछौं। अन्तमा, हामी अमेरिकामा 90% इलेक्ट्रिक लाइट-ड्युटी वाहन फ्लीटलाई समर्थन गर्न आवश्यक कुल अतिरिक्त ग्रिड क्षमताको गणना गर्नेछौं।
100% इलेक्ट्रिक लाइट ड्युटी सवारी साधनहरूको साथ कुल अमेरिकी ऊर्जा प्रयोग
| कुल लाइट ड्युटी वाहन माइल (मिलियन) | 2,088,580 |
| वाट-घन्टा प्रति माइल | 360 |
| प्रति वर्ष कुल ऊर्जा प्रयोग (GWh) | 751,889 |
| चार्जिंग दक्षता | 90% |
| चार्जिङ ऊर्जा प्रति वर्ष आवश्यक (GWh) | 835,432 |
यो ठूलो रकम जस्तो लाग्न सक्छ, तर कच्चा तेल खानी, यातायात, रिफाइनरी सञ्चालन, इन्धन वितरण, र सवारी साधनहरूमा 835,000 GWh द्वारा दहनको प्रतिस्थापन आजको आन्तरिक दहन प्रकाश-शुल्क फ्लीट सञ्चालनको लागि महत्त्वपूर्ण छ। आवश्यक अतिरिक्त ग्रिड क्षमता बुझ्नको लागि, हामी 2040 ग्रिड मागमा यो रकम थपेर 2020 माग अनुकरण गर्नेछौं, प्रतिशत ग्रिड मांग वृद्धि गणना गर्नेछौं, र 20 देखि 1920 सम्मको 2020-वर्षको अवधिमा यूएस बिजुलीको मागको ऐतिहासिक वृद्धिसँग तुलना गर्नेछौं, जसले यूएस ग्रिड निर्माणको मितिको 99% भन्दा बढी कभर गर्दछ।
यूएस ग्रिड माग समय संग वृद्धि
यूएस इलेक्ट्रिक ग्रिड डिमांड - 1920 - 2020
| वर्ष | अमेरिकी विद्युत् माग (GWh) | १ बर्ष बृद्धि |
| 1920 | 35,000 | |
| 1940 | 80,000 | 129% |
| 1960 | 500,000 | 525% |
| 1980 | 2,800,000 | 460% |
| 2000 | 3,700,000 | 32% |
| 2020 | 4,000,000 | 8% |
यस तालिकामा केही उल्लेखनीय जानकारीहरू छन्। पहिलो, २० वर्षको अवधिमा देखाइएको औसत वृद्धि दर २००% भन्दा बढी रहेको छ। हालैका दशकहरूमा यो वृद्धि घटेको भए पनि अघिल्लो वृद्धिले आर्थिक अवस्था अनुकूल हुँदा अमेरिकाको सम्भावनालाई चित्रण गर्छ। यस ऐतिहासिक डेटाको साथ, हामी अब यसलाई समायोजन गर्न आवश्यक वृद्धिशील ग्रिड वृद्धिमा 20% EV वाहन फ्लीट कसरी फिट हुन्छ भनेर विचार गर्न सक्छौं।
१००% विद्युतीय सवारी साधनको ग्रिड मागलाई परिप्रेक्ष्यमा राखौं
यदि हामीले 835,000 पूर्ण विद्युतीय LDVs को फ्लीटबाट 835,000 को अनुमानित माग र 2020 को लागि ग्रिड मागमा प्रोजेक्ट गर्ने, जुन 2040 GWh/वर्ष बराबर हुन्छ, जोड्यौं भने, हामी 21-को तुलनामा 20% वृद्धिको अनुमान गर्न सक्छौं। वर्ष अवधि। थप विवरणहरूको लागि तलको गणना हेर्नुहोस्।
100% इलेक्ट्रिक लाइट ड्युटी भेहिकल फ्लीटबाट यूएस बिजुलीको माग वृद्धि
| वर्ष | अमेरिकी विद्युत् माग (GWh) | १ बर्ष बृद्धि |
|---|---|---|
| 2020 | 4,000,000 | |
| 2040 | 4,835,432 | 21% |
माथिको ऐतिहासिक माग बृद्धिको तालिका अनुसार हालको अवधिमा मात्र ८% वृद्धि भएको बाहेक २१% को औसत वृद्धि दर रहेको छ। यद्यपि, विगत १०० वर्ष (१९२०-२०२०) को वृद्धि दरलाई हेर्दा, औसत वृद्धि दर वास्तवमा २३०% थियो। तसर्थ, 21% वृद्धि दरको लागि चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर 8% मात्र हो।
मुख्य बुँदाहरू र अन्य विचारहरू
शीर्षकमा प्रश्नको जवाफ स्पष्ट छ: 100% LDV विद्युतीकरण हासिल गर्न सजिलै सम्भव छ, ऐतिहासिक वृद्धि दर भन्दा तल ग्रिडमा अमेरिकी आर्थिक लगानीको साथ पनि। यद्यपि, बिजुलीको बढ्दो माग पूरा गर्न पर्याप्त ग्रिड क्षमता थपेर मात्र विचार गर्ने अन्य अवसरहरू छन्। यी अवसरहरू समावेश छन्:
- कम ग्रिड मागको अवधिमा चार्ज गर्न विद्युतीय सवारी साधनहरू प्रोग्रामिङ
- सोलार प्यानलहरू घरमा स्थापना गर्दै प्रत्यक्ष सौर्य शक्ति चार्ज गर्न
- विद्युतीय सवारी साधनको ब्याट्री प्रयोग गरेर घरलाई धेरै दिनसम्म पावर गर्ने
यी समाधानहरू अवस्थित, परिपक्व प्रविधिहरूमा निर्भर छन्, र बाटोमा उभिएका अवरोधहरू मात्र नियामक हुन्। barऊर्जा र यातायात क्षेत्रमा riers र व्यापार जडता।
हावा र सौर्य ऊर्जा र विद्युतीय सवारी साधन
प्रत्येक पावर ग्रिडलाई वर्षको सबैभन्दा तातो घण्टामा उच्चतम मात्रामा पावर उत्पादन गर्न डिजाइन गरिएको हो। अन्य समयमा, केही पावर प्लान्टहरू बन्द हुन्छन् वा बन्द पनि हुन्छन्, जसको परिणामस्वरूप कम उपयोग हुन्छ। तलको चार्ट, द्वारा प्रदान गरिएको MISO (मध्यमहाद्वीप स्वतन्त्र प्रणाली अपरेटर), जसले मध्यपश्चिममा ग्रिड सञ्चालन गर्दछ, यो घटना देखाउँछ।
तथ्याङ्कअनुसार मध्यरातदेखि बिहान ७ बजेसम्मको अफ-पिक आवरमा औसत विद्युत खपत दिनको अधिकतम लोडको ७१ प्रतिशत र १२७ गिगावाटको अल टाइम पीकको ४९ प्रतिशत मात्र थियो। कम्पनीको वेबसाइटले ग्रिडको मागमा वास्तविक-समय डेटा प्रदान गर्दछ, पठाउन सकिने भारहरू प्रयोग गरेर ग्रिड स्रोतहरूलाई थप कुशलतापूर्वक प्रयोग गर्ने अवसर प्रदान गर्दछ - जसको अर्थ अतिरिक्त क्षमता हुँदा मात्र शक्ति तान्न नियन्त्रण गर्न सकिन्छ।
सबै हालका विद्युतीय सवारी साधनहरूले स्वचालित अफ-पीक चार्जिङलाई समर्थन गर्दछ, जसले मालिकहरूलाई चार्जिङ समयलाई उपयोगिताको अफ-पिक अवधिसँग मिलाउन अनुमति दिन्छ। धेरैजसो क्षेत्रहरूमा, 100% EV फ्लीटले अतिरिक्त पावर जेनरेटरहरूको आवश्यकता बिना नै रातभर चार्ज गर्न सक्छ। यसले वातावरणलाई मात्र होइन, उपयोगिता कम्पनीहरूलाई पनि फाइदा पुर्याउँछ, जसले एउटै ग्रिड स्रोतहरू प्रयोग गरेर बढी बिजुली बेच्न सक्छन्।
कम अफ-पीक दरहरू (प्रयोगको समय वा TOU) प्रस्ताव गरेर, EV चार्जिङ ड्राइभरहरूका लागि अझ किफायती हुन्छ। लगानीकर्ताको स्वामित्वमा रहेको एकाधिकार उपयोगिताहरूले लागत बचतहरू आफ्ना ग्राहकहरूलाई पास गर्न आवश्यक छ, त्यसैले सबै ग्राहकहरूले विद्युतीय सवारीहरू जस्ता पठाउन सकिने भारहरूका साथ आउने ग्रिड स्रोतहरूको बढ्दो उपयोगबाट फाइदा लिन्छन्।
ग्रिड क्षमता र लोड सन्तुलन
ग्रिड लोड ब्यालेन्सिङले बिजुली आपूर्ति र माग बीचको मेल सुनिश्चित गर्नको लागि वास्तविक समयमा पावर ग्रिडमा विद्युतीय लोडको व्यवस्थापन र वितरण समावेश गर्दछ। प्रक्रियाले ग्रिड स्थिरता कायम गर्न, ब्ल्याकआउटहरू रोक्न, र उपलब्ध स्रोतहरूको प्रयोगलाई अनुकूलन गर्न उत्पादन र खपत समायोजन समावेश गर्दछ। विद्युतीय सवारी साधनले ग्रिड लोड सन्तुलन र स्थिरतामा महत्वपूर्ण भूमिका खेल्छ ।
विद्युतीय सवारी साधनहरूले ग्रिड अवस्थाहरूको प्रतिक्रियामा उनीहरूको चार्जिङ वा डिस्चार्जिङ ढाँचाहरू समायोजन गर्दै, माग प्रतिक्रिया कार्यक्रमहरूमा भाग लिन सक्छन्। उच्च बिजुलीको मागको अवधिमा, EVs ले आफ्नो चार्जिङ घटाउन सक्छ वा ग्रिडलाई समर्थन गर्न आफ्नो भण्डारित ऊर्जा डिस्चार्ज गर्न सक्छ। यसको विपरित, जब नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन उच्च छ, EVs चार्ज गर्न सकिन्छ अतिरिक्त बिजुली प्रयोग गर्न। V2G टेक्नोलोजीले सुसज्जित ईभीहरूले ग्रिडबाट पावर तान्न सक्छ र वितरित ऊर्जा स्रोतहरूको रूपमा काम गर्दै बिजुली फिर्ता गर्न सक्छ। EV ब्याट्रीहरूको चार्जिङ र डिस्चार्जिङलाई बुद्धिमानीपूर्वक व्यवस्थापन गरेर, ग्रिडले EVs द्वारा प्रतिनिधित्व गरिएको ठूलो वितरित ऊर्जा भण्डारण स्रोतलाई प्रभावकारी रूपमा प्रयोग गर्न सक्छ।
EVs ले ग्रिड फ्रिक्वेन्सी नियमन सेवाहरू प्रदान गर्न सक्छ, स्वीकार्य सीमा भित्र स्थिर फ्रिक्वेन्सी कायम राख्न मद्दत गर्दछ। तिनीहरूले बिजुलीको मागलाई शिखरबाट अफ-पीक अवधिहरूमा सार्न सक्छन्, शिखर अवधिहरूमा माग घटाउन र ग्रिडमा नवीकरणीय ऊर्जाको एकीकरणलाई अनुकूलन गर्न सक्छन्। सीमित ग्रिड पूर्वाधार भएका क्षेत्रहरूमा, EVs ले पावर आउटेज वा आपतकालिन अवस्थामा, महत्वपूर्ण पूर्वाधारहरूमा बिजुली आपूर्ति गर्न वा मोबाइल पावर स्रोतको रूपमा काम गर्न स्थानीय समर्थन प्रदान गर्न सक्छ।
EVs को क्षमताहरू प्रयोग गरेर, ग्रिडले नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरूको परिवर्तनशीलता र अन्तरिमतालाई राम्रोसँग समायोजन गर्न सक्छ, ग्रिड स्थिरता कायम राख्दै, कार्बन उत्सर्जन घटाउँदै, र थप दिगो ऊर्जा प्रणालीलाई बढावा दिँदै नवीकरणीय विद्युत उत्पादनको ठूलो प्रतिशत सक्षम पार्दै। 100% EV परिदृश्य प्राप्त गर्नका लागि भरपर्दो र लचिलो बिजुली ग्रिड कायम राख्दै EV-प्रभावी यातायात प्रणालीमा सहज संक्रमण सुनिश्चित गर्न सरकार, उपयोगिताहरू र निजी संस्थाहरू बीचको सहकार्य आवश्यक पर्दछ।