Ağır hizmet kamyonları veya brüt araç ağırlığı 26,000 pound'un üzerinde olan yarı kamyonlar, ABD'nin toplam ulaşım enerjisi kullanımının ve sera gazı emisyonlarının yaklaşık %15'inden sorumludur. Bu araçların elektrikli hale getirilmesi, Amerika Birleşik Devletleri'nde ulaşımın karbonsuzlaştırılmasına yönelik önemli bir adım olacaktır. Ancak ağır hizmet kamyon taşımacılığında akülü elektrikli araçların (BEV'ler) fırsatı, araç menzili, şarj gereksinimleri ve akü ağırlıkları ile ilgili endişeler nedeniyle oldukça tartışılıyor.
Ulusal Yenilenebilir Enerji Kurumundan araştırmacılar Enerji Laboratuvar (NREL), yakın zamanda iki elektrik kuruluşuyla işbirliği içinde, depo şarjı yoluyla bu segmentte yakın vadeli elektrifikasyon için umut verici bir fırsat üzerinde çalıştı. Çok sayıda kısa mesafe kamyon taşımacılığı operasyonunu inceleyen bu araştırma, yakın tarihli bir Nature Energy makalesinde ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Ekip aynı zamanda bu araçların ızgara üzerindeki etkisini de araştırdı; çoğu durumda mevcut teknoloji depolarda kamyon şarjını karşılayabilir.
Araştırma analisti ve çalışmanın başyazarı olan NREL'den Brennan Borlaug, "Kamyon taşımacılığı endüstrisi yıllardır ağır hizmet tipi elektrikli araçlara şüpheyle yaklaştı" dedi. "Bu algı değişiyor ve araştırmamız, bazı kısa mesafeli operasyonların, şebekeyi aşırı yüklemeyecek nispeten düşük güç deposu şarjı ile bugün elektrikli hale getirilebileceğini gösteriyor."
Kısa Yol Kamyonları Toplam Kamyon Nüfusunun Önemli Bir Payını Temsil Ediyor
Çoğu kişi yarı kamyonların uzun otoyollarda ağır yükler taşıdığını hayal etse de, ABD Nüfus Sayımı Bürosu tarafından toplanan veriler, ağır yük kamyonlarının yaklaşık %80'inin öncelikle 200 mil menzilde çalıştığını gösteriyor. Bu kamyonlar, toplam ağır hizmet taşıtlarının enerji kullanımının yaklaşık %50'sini oluşturur ve genellikle malların depolar ve yakındaki perakende satış yerleri arasında dağıtılmasından sorumludur. Sonuç olarak, araçlar genellikle kısa, öngörülebilir rotalar ve araç deposu gibi merkezi konumlardaki mesai dışı dönemlerle karakterize ediliyor ve bu da onları elektrifikasyon için birincil aday haline getiriyor. İdeal olarak filolar tüm şarj işlemlerini uygun, ucuz ve tamamen kontrol edilebilir olan depolarında gerçekleştirebilir.
Ticari ağır hizmet kamyon taşımacılığı operasyonları işletme maliyetlerini düşürmeye yöneliktir. Bir araştırma, kamyonların yakıt maliyetlerinin toplam sahip olma maliyetlerinin yarısından fazlasını oluşturduğunu gösteriyor. BEV filolarına geçiş, yakıt maliyetlerinde önemli bir azalma sağlayacak ve daha az rutin bakım gerektirecektir; bu da filolar için bir başka önemli avantaj olacaktır.
Gerçek Dünyadaki Filo Operasyonları için EV Şarjının Simülasyonu
NREL araştırmacıları, filo depolarındaki EV şarjını simüle etmek için NREL'in Filo DNA takas merkezinden alınan gerçek dünya işletim verilerinden yararlandı ve şarj yükleri sonuçlarını diğer araştırmacıların kullanımına açık hale getirdi. Fleet DNA aracı, gerçek dünyadaki orta ve ağır hizmet filo operasyonları için kompozit veri özetleri ve görselleştirmeler sunar; ticari araçların meslekler ve ağırlık sınıfları arasındaki çalışma aralığını anlamak için faydalıdır. NREL araştırmacıları, BEV'lerin daha yavaş hızlarda şarj etmek ve en yüksek enerji talebini azaltmak için depoda park halinde geçirilen süreden tam olarak yararlandığı "akıllı" şarj dahil olmak üzere birden fazla şarj stratejisini simüle etti. Bu çalışma, incelenen filolar için mevcut hafif hizmet şarj teknolojisine (≤100 kW/araç) uygun güç seviyelerinde şarj gereksinimlerinin karşılanabileceğini göstermektedir.
Ağır Hizmet EV Şarjını Şebekeye Entegre Etme
Araştırmanın son odak noktası, günümüzün elektrik dağıtım şebekesinin ağır hizmet depo şarjını yeterince destekleyip desteklemediğini değerlendirmekti. NREL, 36 trafo merkezi için bir yük entegrasyonu çalışması gerçekleştirmek ve beklenen şebeke yükseltmeleri için gereken maliyetleri ve zaman çizelgelerini özetlemek üzere iki kamu hizmeti kuruluşuyla (Southern Company ve Texas merkezli Oncor Electric Delivery Company) işbirliği yaptı. Ekip, incelenen trafo merkezlerinin çoğunun (~%80) araç başına 100 kW ile şarj edilen 100 kamyonun zamanla değişen yüklerini herhangi bir yükseltme olmadan karşılayabildiğini ve filoların "akıllı" kullanması durumunda trafo merkezlerinin ilave %10'unun yükseltmelerden kaçınabileceğini buldu. Doluyor.
Oncor Dağıtım Planlaması üst düzey yöneticisi ve çalışmanın yazarlarından David Woody, "Bu araştırma, bu filoları elektriklendirmenin nasıl görüneceğine dair daha eksiksiz bir tablo çizmesi açısından benzersiz" dedi. "Ağır hizmet filosunun elektrifikasyonunu mümkün kılan teknolojiler ortaya çıktıkça, bunun gibi çalışmalar bu geçişin etkilerini tahmin etmeye ve bunlara hazırlanmaya yardımcı olabilir. Yük profillerini, mevcut ve gelecekteki iş ve operasyonel ihtiyaçları ve dağıtım zaman çizelgelerini incelemek için kamu hizmetleriyle müşterinin etkileşimi, elektrifikasyona geçişte kilit rol oynayacak."
NREL araştırmacıları ileriye dönük olarak diğer ticari ürünlerin nasıl olduğunu araştırmakla ilgileniyorlar. araç Son kilometre teslimat kamyonetleri veya uzun mesafe kamyon taşımacılığı gibi işletme bölümleri elektrikli hale getirilebilir ve gelişen şebekeye entegre edilebilir.