إذا تم شحن السيارة الكهربائية أثناء القيادة، فيمكن تقليل حجم البطارية بنسبة تصل إلى 70%، ويمكن توزيع الحمل على شبكة الطاقة على مدار اليوم.
يناسب الشحن أثناء التنقل معظم الأشخاص، ولكن ليس الجميع، يتضح هذا من خلال دراسة جديدة من جامعة تشالمرز للتكنولوجيا بالسويد، حيث يجمع الباحثون لأول مرة بين ما يسمى بنظام الطرق الكهربائية وأنماط القيادة الواقعية للسائقين السويديين.
اقترحت الحكومة السويدية فرض حظر على السيارات الجديدة التي تعمل بالبنزين والديزل اعتبارًا من عام 2030 لتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، تظهر نفس الاتجاهات في جميع أنحاء أوروبا، كما يتضح من الزيادة السريعة في مبيعات السيارات الكهربائية، مع تقدم هذا التطور، تتزايد التحديات أيضًا، بما في ذلك الحمل غير المتكافئ على شبكة الطاقة ومكان شحن المركبات الكهربائية .
طرق مختلفة لشحن المركبات أثناء التنقل
تقوم العديد من البلدان، بما في ذلك السويد والدنمارك وألمانيا، باختبار ما إذا كان يمكن استخدام نظام الطرق الكهربائية (ERS) لكهربة شبكات الطرق، يقوم نظام ERS بشحن المركبات المتحركة إما بحلقات في الطريق أو بجواره أو بأسلاك معلقة فوق المركبات، على غرار الترام والقطارات.
تعني جميع المتغيرات أن المركبات لا تحتاج إلى الوقوف لشحنها، وهناك احتياجات أقل للبطاريات الكبيرة التي تخزن الطاقة للتغلب على “القلق من المدى”، وهو مصطلح يشير إلى الخوف أو القلق من تجارب سائق السيارة الكهربائية حول المسافة التي يقطعها كهربائيًا يمكن للمركبة أن تسافر قبل أن تحتاج البطارية إلى الشحن.
نُشرت الدراسة في مجلة Environmental Science & Technology ، حيث استخدم باحثون من تشالمرز بيانات من أكثر من 400 سيارة ركاب لدراسة أنماط القيادة الحقيقية في أجزاء مختلفة من الطرق السويدية الوطنية والأوروبية.
استخدموا البيانات لحساب، من بين أشياء أخرى، احتياجات حجم البطارية لإكمال جميع الرحلات بالنظر إلى خيارات الشحن الممكنة (الثابتة مقابل ERS) ، وأنماط الشحن، والتكاليف الإجمالية بما في ذلك البنية التحتية والبطاريات.
ينتج عن البطارية الأصغر انخفاض في التكاليف
تظهر النتائج، أن مزيجًا من الطرق الكهربائية في 25%من أكثر الطرق الوطنية والأوروبية ازدحامًا والشحن المنزلي سيكون الأمثل، يمكن أن تصبح البطاريات، التي تمثل جزءًا كبيرًا من تكلفة السيارة الكهربائية، أصغر بكثير، في أحسن الأحوال ثلث الحجم الحالي فقط.
يقول ستين كارلسون، الذي يقف مع زملائه في البحث وسيم شومان وسونيا يه ، وراء دراسة” فوائد نظام طريق كهربائي للمركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات ، “نرى أنه من الممكن تقليل النطاق المطلوب للبطاريات بأكثر من الثلثين إذا جمعت الشحن بهذه الطريقة، وهذا من شأنه أن يقلل من الحاجة إلى المواد الخام للبطاريات، كما يمكن أن تصبح السيارة الكهربائية أرخص للمستهلك”
ومن الآثار الإيجابية الأخرى، أن الذروة في استهلاك الكهرباء ستنخفض إذا لم يعتمد سائقي السيارات بالكامل على الشحن المنزلي، ولكنهم أضافوا إليه أيضًا الشحن الكهربائي على الطريق.
وأضاف “بعد كل شيء، كثير من الناس يشحنون سياراتهم بعد العمل وأثناء الليل، مما يضع الكثير من الضغط على شبكة الطاقة، وبدلاً من ذلك، من خلال الشحن بشكل متساوٍ على مدار اليوم ، سيتم تقليل حمل الذروة بشكل كبير.”
فائدة محدودة في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة
يرى وسيم شومان، أن لدى مجموعات مختلفة من سائقي السيارات أيضًا شروطًا مختلفة للاستفادة من مزيج الشحن الثابت ونظام ERS، “هناك اختلافات كبيرة بين المجموعات ، اعتمادًا على أنماط القيادة والقرب من الطرق الكهربائية، حتى في الحالة المثلى، قد يتمكن البعض من استخدام الشحن الكهربائي للطريق فقط، بينما لن يتمكن البعض الآخر من استغلال الفرصة على الإطلاق، على سبيل المثال، أن أولئك الذين يعيشون في الريف سيحتاجون إلى نطاق أكبر بنسبة 20 % تقريبًا لبطارياتهم مقارنة بمن يعيشون في وسط المدينة “.
كما يقول ستين كارلسون، تظهر الدراسة أيضًا أن البطاريات الصغيرة لا تؤدي تلقائيًا إلى الشحن عبر نظام ERS، “فقط لأنك تستطيع فرض رسوم لا يعني أن المستهلك يريد فعلًا القيام بذلك في كل فرصة معينة، لذلك، يصبح نموذج العمل مهمًا للغاية لأن الفوائد والتكاليف قد يتم توزيعها بشكل غير متساو، ولا توجد قرارات حتى الآن بشأن نموذج العمل يجب أن تبدو مثل”.
