Trak tugas berat, atau trak separa dengan berat kenderaan kasar lebih besar daripada 26,000 paun, bertanggungjawab untuk sekitar 15% daripada penggunaan tenaga pengangkutan AS dan pelepasan gas rumah hijau. Elektrik kenderaan ini akan menjadi langkah penting menuju dekarbonisasi pengangkutan di Amerika Syarikat. Walau bagaimanapun, peluang untuk kenderaan elektrik bateri (BEV) dalam trak tugas berat sangat diperdebatkan kerana kebimbangan mengenai jarak kenderaan, keperluan pengecasan, dan berat bateri.
Penyelidik dari National Renewable Tenaga Makmal (NREL), dengan kerjasama dua utiliti elektrik, baru-baru ini mengkaji peluang yang menjanjikan untuk elektrifikasi jangka pendek dalam segmen ini melalui pengecasan depoh. Penyelidikan ini, yang mengkaji beberapa operasi trak jarak dekat, diperincikan dalam artikel Tenaga Alam baru-baru ini. Pasukan itu juga meneroka kesan kenderaan ini pada grid, menunjukkan bahawa dalam kebanyakan kes kenderaan sedia ada teknologi boleh menampung pengecasan lori di depoh.
"Selama bertahun-tahun, industri trak ragu-ragu terhadap kenderaan elektrik tugas berat," kata Brennan Borlaug, penganalisis penyelidikan dan pengarang utama kajian NREL. "Persepsi itu berubah, dan penyelidikan kami menunjukkan bahawa operasi jarak pendek tertentu dapat dijana elektrik hari ini dengan pengisian depot berkuasa rendah yang tidak akan membanjiri grid."
Lori jarak dekat mewakili bahagian yang signifikan dari jumlah populasi trak
Walaupun kebanyakan orang menggambarkan trak separa membawa muatan berat di lebuh raya panjang, data yang dikumpulkan oleh Biro Banci AS menunjukkan bahawa hampir 80% trak tugas berat beroperasi terutamanya dalam jarak 200 batu. Trak ini menyumbang sekitar 50% daripada penggunaan tenaga kenderaan berat dan biasanya bertanggungjawab untuk mengedar barang antara gudang dan tempat runcit berhampiran. Akibatnya, kenderaan tersebut sering dicirikan oleh jalan yang pendek dan dapat diramalkan dan tempoh off-shift di lokasi pusat seperti depot kenderaan, menjadikannya calon utama untuk elektrik. Sebaik-baiknya, armada dapat melakukan semua pengisian di depot mereka, di mana ia mudah, murah, dan dapat dikendalikan sepenuhnya.
Operasi trak tugas berat komersial dimotivasi untuk mengurangkan kos operasi. Satu kajian menunjukkan bahawa kos bahan bakar untuk trak merangkumi lebih daripada separuh jumlah kos pemilikannya. Peralihan ke armada BEV akan menawarkan pengurangan kos bahan bakar yang signifikan dan memerlukan penyelenggaraan rutin yang lebih sedikit, kelebihan utama lain untuk armada.
Menyimulasikan Pengecasan EV untuk Operasi Armada Dunia Nyata
Penyelidik NREL memanfaatkan data operasi dunia nyata dari pusat penjelasan Fleet DNA NREL untuk mensimulasikan pengecasan EV di depot armada dan membuat hasil muatan pengecasan tersedia untuk umum untuk digunakan oleh penyelidik lain. Alat DNA Fleet menawarkan ringkasan data dan visualisasi komposit untuk operasi armada tugas sederhana dan berat dunia nyata, berguna untuk memahami rangkaian operasi kenderaan komersial merentasi panggilan dan kelas berat. Penyelidik NREL mensimulasikan pelbagai strategi pengecasan, termasuk pengecasan "pintar", di mana BEV memanfaatkan sepenuhnya masa yang dihabiskan diparkir di depot untuk mengisi dengan kadar yang lebih perlahan dan mengurangkan permintaan tenaga puncak. Kajian ini menunjukkan bahawa keperluan pengecasan dapat dipenuhi pada tingkat daya sesuai dengan teknologi pengisian ringan saat ini (≤100 kW / kenderaan) untuk armada yang dikaji.
Mengintegrasikan Pengecasan EV Tugas Berat pada Grid
Fokus terakhir penyelidikan adalah untuk menilai sama ada grid pengedaran elektrik hari ini dapat menyokong pengisian depot tugas berat dengan secukupnya. NREL bekerjasama dengan dua utiliti - Southern Company dan Oncor Electric Delivery Company yang berpangkalan di Texas - untuk melakukan kajian integrasi beban untuk 36 pencawang dan meringkaskan kos dan garis masa yang diperlukan untuk jangkaan peningkatan grid. Pasukan ini mendapati bahawa sebahagian besar (~ 80%) pencawang yang dikaji dapat membekalkan muatan 100 trak dengan kadar 100 kW / kenderaan tanpa perubahan, dan 10% pencawang tambahan dapat mengelakkan peningkatan sekiranya armada menggunakan "pintar" mengecas.
"Penyelidikan ini unik kerana melukis gambaran yang lebih lengkap tentang bagaimana rasanya menggerakkan armada ini," kata David Woody, pengurus kanan Perancangan Pengedaran dengan Oncor dan pengarang kajian ini. "Oleh kerana teknologi yang membolehkan elektrifikasi armada tugas berat tersedia, kajian seperti ini dapat membantu menjangka dan mempersiapkan kesan peralihan ini. Penglibatan pelanggan dengan utiliti untuk mengkaji profil beban, keperluan perniagaan dan operasi semasa dan masa depan, dan garis masa penggunaan akan menjadi kunci dalam peralihan ke elektrifikasi. "
Melangkah ke hadapan, penyelidik NREL berminat untuk mengkaji bagaimana komersial lain kenderaan segmen operasi — seperti van penghantaran jarak jauh atau trak jarak jauh — mungkin elektrik dan disatukan dengan grid yang berkembang.