Când este optim să încărcăm automobilele electrice ?

Un amplu studiu realizat de un grup de cercetători și profesori de la Universitatea Stanford din California, a concluzionat  că pentru a continua extinderea utilizării vehiculelor electrice în următorul deceniu în cel mai bogat stat american  și în alte câteva state din vestul SUA, fără a suprasolicita și a pune în pericol rețelele electrice statale, mai mulți șoferi vor trebui să-și încarce mașinile în timpul zilei în locul încărcării pe timp de noapte, la domiciliu așa cum se întâmplă în prezent.

Statele din vestul SUA cu rețelele electrice interconectate sincron în cadrul  WECC(Western Electricity Coordinating Council)

 

Studiul a cuprins zone extinse din 11 state din vestul SUA , interconectate în cadrul WECC,  California fiind cea mai importantă dintre ele (este și a 5-a mare economie a lumii, cu un produs intern brut mai mare decât cel al  Germaniei). Un puternic curent de opinie în favoarea soluțiilor de dezvoltare ecologică a făcut din California cel mai verde stat al SUA, cu cele mai mari capacități de producție a energiei din surse regenerabile, de circa 33 GW numai din solar,  cu un număr de aproximativ 2,5 milioane de vehicule electrice în prezent și cu circa 930 000  de stații de încărcare.

Până în anul 2045 California și-a propus un obiectiv ambițios, să finalizeze tranziția energetică prin trecerea integrală la utilizarea în exclusivitate a energiei verzi.

 Infrastructura de încărcare – principala problemă pentru extinderea electromobilității  dar și orarul de încărcare contează

California dispune de o puternică și extinsă rețea de stații de încărcare publice dar și private,  care este însă  insuficientă și constituie principalul obstacol în continuarea electrificării integrale a transportului auto până în 2035.

Rețeaua publică de stații de încărcare din California

 

Centrala electrică solară cu tehnologie CSP (Conentrated Solar Power) din deșertul Mojave, California

 

Centru de încărcare echipat cu superchargere rapide TESLA

 

În consecință, California trebuie să dezvolte și să îmbunătățească drastic infrastructura de încărcare publică și la locul de muncă. Astfel va fi stimulată încărcarea autombilelor electrice în timpul zilei și se poate utiliza mai bine energia solară, potrivit studiului respectiv.  publicat în luna septembrie 2022 în revista științifică Nature Energy. Disponibilitatea crescută a stațiilor de încărcare prin creșterea numărului lor va face, de asemenea, deținerea de vehicule electrice mai accesibilă, arată studiul în cauză.

„Dacă ne concentrăm mult pe construirea unei rețele publice extinse de încărcare, acolo unde se află oamenii în timpul zilei – la locul de muncă, în locuri publice, acest lucru va fi un mare câștig pentru rețea”, a declarat Siobhan Powell, cercetătorul principal al studiului.

Vom încărca vehiculele ziua sau noaptea ?

Studiul, parte a inițiativei Bits & Watts de la Stanford, care integrează cercetătorii cu lideri ai industriei energetice, a folosit modelarea pentru a prognoza cererile de încărcare a vehiculelor electrice până în anul 2035 în  cele 11 state din vestul  SUA, inclusiv în California. Plecând de la premisa că atât utilizarea vehiculelor electrice, cât și dependența de energie regenerabilă vor crește în următorii 13 ani, echipa a stabilit că încărcarea vehiculelor electrice va avea un impact substațial  mai mic asupra rețelei electrice prin două tipuri de măsuri:

-îmbunătățirea infrastructurii publice de încărcare corelată cu încărcarea vehiculelor electrice ziua, când producția de energie electrică din energie solară este maximă;

-reducerea încărcării vehiculelor electrice pe timp de noapte;

Ce se va întâmpla dacă se va continua încărcarea vehiculelor noaptea ?

Este posibil ca proprietarii de vehicule electrice să facă parte din categoriile de persoane cu venituri mari și să-și încarce bateriile vehiculelor electrice acasă pe timpul nopții, profitând adesea de stimulentele oferite de companiile de energie pentru a face acest lucru. Dacă aceste obiceiuri de încărcare persistă pe măsură ce utilizarea vehiculelor electrice se extinde, cererea de energie electrică în orele de vârf de sarcinar putea crește cu până la 25%, consider cercetătorii de la Stanford.

Deși nu se așteaptă ca trecerea la o încărcare mai intensă în timpul zilei să oprească creșterea cererii, aceasta ar muta vârful de consum pe timpul zilei, în momentele în care California a avut în trecut o capacitate de energie electrică produsă în exces, datorită energiei solare. Această schimbare ar putea ajuta, de asemenea, statele din vestul SUA să se pregătească pentru un stres ridicat asupra sistemului său electric în timpul valurilor de căldură care continuă să împingă necesarul de energie la limite  excesiv  de mari. La începutul lunii septembrie a.c. ,  temperaturile mari înregistrate în California , de peste 48 ⁰C au dus la utilizarea excesivă a climatizării clădirilor și au  pus în pericol stabilitatea rețelei californiene.

 

Energia solară + încărcarea vehiculelor pe timpul zilei  vor oferi avantaje substanțiale pentru electromobilitate

Există două tendințe majore care caracterizează evoluția economică a celui mai bogat stat american , California și anume:

-O accentuată dezvoltare a utilizării energiei solare pentru producerea energiei electrice. Pentru aproape un sfert de oră, în 30 aprilie a.c. conform operatorului rețelei californiene CAISO, întreg necesarul de energie electrică al Californiei a fost asigurat de enegia produsă din surse regenerabile (12391 MW a fost produsă din solar și restul până la 18000 de MW a fost produsă din alte surse regenerabile). În anul 2021, circa 17.31% din totalul energiei electrice consumate în California a fost produs din solar (33260 GWh din totalul de 194127 GWh).

-Creșterea rapidă a numărului vehiculelor electrice. În februarie 2022 circa 1 milion de vehicule electrice erau înregistrate în California ceea ce reprezenta 6% din total iar în anul 2030 circa 5 milioane de vehicule electrice vor circula pe drumurile statale.

Autorii studiului au concluzionat că dacă 50% dintre mașinile care  vor circula în viitor în cele 11 state din Vestul SUA sunt alimentate cu energie electrică, (aproximativ jumătate din populația Vestului SUA  trăiește în California)  – ar fi necesară instalarea a mai mult de 5,4 GW capacitate de stocare a energiei electrice, dacă obiceiurile de încărcare își urmează cursul actual cu încărcarea majoritară pe timp de noapte. Acesta este echivalentul capacității a 5 reactoare nucleare mari. O schimbare majoră la încărcarea la locul de muncă în loc de acasă ar reduce necesarul de stocare pentru vehiculele electrice la 4,2 GW.

Autorii concluzionează că și sistemul de stimulente pentru încărcarea vehiculelor electrice va trebui regândit astfel ca prețurile pe timpul zilei să reflecte prețul realtib scăzut și cantitate mare de energie electrică produsă din energie solară.