ელექტრომობილები არ გადატვირთავს ელექტრო ქსელს, ფაქტობრივად, ელექტრომობილები (და ყინული) მისი ხსნაა

აშშ-ს დასავლეთი განიცდის დიდ სიცხეს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს გათიშვა და შეხსენებები, რომ არ დამუხტოთ ელექტრო მანქანები შუადღისას. კალიფორნიამ ასევე გასცა ბრძანება, რომ 2035 წლისთვის ყველა მანქანა იყოს ელექტრო, ამან კვლავ გამოავლინა საერთო მემი, რომელსაც ხშირად ლაპარაკობენ ელექტრომომარაგების ოპონენტები, იდეა, რომ ელექტრო ქსელი ამას ვერ უმკლავდება.

ამავდროულად, მართალია, ჩვენ ვგეგმავთ უაღრესად განახლებადი ენერგიის ქსელს, მაგრამ ძირითადი განახლებადი წყაროები, მზის და ქარი, წყვეტილია, დამოკიდებულია დღის დროზე და ამინდზე.

გამოდის, რომ ეს ორი პრობლემა რეალურად შეიძლება გარკვეულწილად გააუქმოს ერთმანეთი და ზოგიერთ სხვა ტექნოლოგიასთან ერთად, პრობლემა საერთოდ არ იქნება.

საჭიროა მეტი ენერგია და არა აუცილებლად მეტი ძალა

მართალია, იმისთვის, რომ ყველა მანქანა იყოს ელექტრო, ჩვენ გვჭირდება მეტი ელექტროენერგიის გამომუშავება. ქსელის სიმძლავრე შეიძლება გაიზომოს როგორც მთლიანი წლიური ენერგიის წარმოებაში, ასევე მაქსიმალური სიმძლავრის მიხედვით და ეს სხვადასხვა რამეა. ენერგია ისეთი საქონელია, როგორიცაა გალონი ბენზინი ან კვტ/სთ. სიმძლავრე არის ენერგიის მყისიერი მიწოდება, ენერგიის რაოდენობა, რომლის მიწოდებაც შეგიძლიათ წამში.

ქსელში ელექტროენერგიის მოთხოვნა და მიწოდება იცვლება დღის განმავლობაში. ისინი ღამით დაბალია, მაგრამ თბილ დღეებში მოთხოვნა აგრძელებს ასვლას, როგორც დღის ატარებს და უფრო ცხელდება, რაც იწვევს მეტი კონდიცირების საჭიროებას. AC არის ქსელში პიკური მოთხოვნის მთავარი მამოძრავებელი. მოთხოვნა პიკს აღწევს დაახლოებით საღამოს 6 საათამდე, მაგრამ მაინც ძლიერია საღამოს 9 საათამდე და შემდეგ ის მცირდება ღამით. ცივ დროს არ არის პიკი, როცა ყველაზე ცხელა, ამიტომ დღის განმავლობაში ორი (ბევრად დაბალი) მწვერვალია. ნებისმიერ დროს, ქსელს აქვს სიმძლავრე. ეს მერყეობს დღის განმავლობაში განახლებადი ენერგიის გამო, მაგრამ მთავარი მიზანია დავრწმუნდეთ, რომ საღამოს 4 საათიდან საღამოს 9 საათამდე, როდესაც მოთხოვნა ყველაზე მაღალია, გვაქვს საკმარისი მიწოდების სიმძლავრე მის დასაკმაყოფილებლად. ასე რომ, ჩვენ ვხარჯავთ ფულს ელექტროსადგურების და ელექტროგადამცემი ხაზების შესაქმნელად, რათა უზრუნველყოს ეს მიწოდება.

დიაგრამა გვიჩვენებს კალიფორნიის მოთხოვნასა და მიწოდებას სიცხის ტალღის დროს, 3 წლის 2022 სექტემბერს. ჯამური მიწოდება იყო 55 გვტ-ზე მეტი, ამიტომ იყო საკმაოდ ცოტა ზედმეტი, მაგრამ პიკის დროს 3 საათიდან საღამოს 9 საათამდე, ის 40 გვტ-ზე მეტია.

დანარჩენ დღეებში მიწოდება ისევ ხელმისაწვდომია. ჩვენ შეიძლება ჩავრთოთ ყველა ელექტროსადგური მხოლოდ გვიან შუადღისას, მაგრამ ჩვენ გადავიხადეთ ისინი და შეგვიძლია სხვა დროსაც გავუშვათ ისინი, თუ გვინდა. ზოგიერთ ქარხანას, როგორიცაა ატომური სადგური, მთელი დღე უწევს მუშაობა, მათი გამორთვა რთულია. ბუნებრივი აირის ეფექტურ სადგურებს გარკვეული დრო სჭირდება დათბობასა და გაცივებაზე, მაგრამ ჩვენ შეგვიძლია გამორთოთ ისინი, როცა არ გვჭირდება. ჰიდროსადგურების ჩართვა და გამორთვა შესაძლებელია სურვილისამებრ. მზის სადგურები, რა თქმა უნდა, გამოიმუშავებენ ენერგიას მხოლოდ დღის განმავლობაში და ყველაზე მეტად, როცა მზიანია.

მანქანების დატენვა შესაძლებელია დღის ნებისმიერ დროს. აშშ-ის საშუალო მანქანა დღეში 40 მილზე ნაკლებს გადის, რაც იმას ნიშნავს, რომ საჭიროების შემთხვევაში, ჩვეულებრივ, შეუძლია 5 დღე დატენვის გარეშე, მაგრამ მათ ნამდვილად შეუძლიათ აირჩიონ როდის დაიტენიან, სანამ შეერთება შეუძლიათ. უმეტესობა ღამით ერთდება. როდესაც ქსელში არის ყველაზე მეტი ჭარბი სიმძლავრე, ხოლო სიმძლავრე ყველაზე იაფია. სამომავლოდ, სამსახურში მეტი იქნება ჩართული, მაგრამ ამ მანქანებისთვის იქნება ზედმეტი სიმძლავრე დაახლოებით ღამის 2 საათამდე. საგზაო მოგზაურობისას მანქანების ძალიან მცირე რაოდენობას გვიან დღის მეორე ნახევარში დასჭირდება დატენვა და ამაში ისინი გადაიხდიან პრემიას.

ადამიანები, რომლებსაც ეს არ ესმოდათ, ირონიულად ჩათვალეს, რომ კალიფორნიამ გამოაცხადა გეგმა, რომ 2035 წლისთვის მთლიანად ელექტროენერგიით გადასულიყო, იმავე კვირაში, როდესაც სიცხის ტალღამ აიძულა ხალხს შეეხსენებინა, რომ არ დაეტენინათ საღამოს 4-დან საღამოს 9-მდე. ამის შესახებ არასწორად გავრცელდა ინფორმაცია, რადგან ისინი ხალხს სთხოვდნენ, თავი აარიდონ მანქანების დამუხტვას, მაგრამ სინამდვილეში რჩევა, რომ არ დამუხტოთ პიკზე, სტანდარტული კარგი რჩევაა ნებისმიერ დროს, არა მხოლოდ სიცხის ტალღების დროს. ამ დეფიციტის გამო კალიფორნიაში არავინ აღმოჩნდა მკვდარი ავტომობილით, რადგან ეს მხოლოდ მოთხოვნის პიკია ძალაუფლებისთვის და არა ენერგიისთვის, პიკის დროს.

(უნდა აღინიშნოს, რომ გაფრთხილებების მიუხედავად, კალიფორნიის ქსელის ოპერატორს არასოდეს მოუწია მოძრავი გამორთვა. მარტივი ტექსტური შეტყობინებები, რომლებიც ხალხს ენერგომომარაგების შემცირებას სთხოვდნენ, საოცრად კარგი იყო.)

რეფერენტი:

ენერგია არის ის, რაც სასარგებლოა, როგორიცაა მანქანების გადაადგილება და სახლების გაგრილება. ის იზომება ერთეულებში, როგორიცაა კილოვატ-საათი (კვტ/სთ) ან თუნდაც გალონებით ბენზინი. სიმძლავრე არის ენერგიის ნაკადების სიჩქარე, რომელიც იზომება კილოვატებში ან ცხენის ძალაში. თქვენს მანქანას შეიძლება დასჭირდეს გალონი გაზი 30 მილის გასავლელად, ან 7.5 კვტ/სთ, მაგრამ მას სჭირდება მეტი ცხენის ძალა, რომ ეს უფრო სწრაფად გააკეთოს. განსაკუთრებით იმის გამო, რომ კვტ და კვტ/სთ ჟღერს ძალიან ჰგავს, ხალხი მათ აბნევს.

მეტი ენერგია

ჩვენ არ გვჭირდება ქსელის სიმძლავრის გაზრდა ყველა მანქანის დასატენად, მაგრამ მას მეტი ენერგიის გამომუშავება დასჭირდება. მაშინაც კი, თუ 2035 წელს ყველა ახალი ავტომობილი ელექტროენერგია, ბენზინის მანქანების უმეტესობა გზას არ დატოვებს დაახლოებით 20 წლის შემდეგ. დღეს ამერიკელები ატარებენ დაახლოებით 3 ტრილიონ მილს წელიწადში (ნახევარი სინათლის წელი!) თუ ისინი ამას აკეთებდნენ მანქანებში, როგორიცაა Tesla.TSLA
მოდელი 3, რომელსაც დასჭირდება 750 მეტი ტერავატ საათი (ტვტ.სთ) წელიწადში. 2020 წელს შეერთებულმა შტატებმა გამოიმუშავა 4,000 ტვტ.სთ, ასე რომ, ეს არის დაახლოებით 20%-იანი ზრდა - თუმცა არა 2050 წლამდე. ეს უფრო მეტია, რადგან იქნება სატვირთო მანქანები, რომლებიც მოიხმარენ ბევრად მეტ ენერგიას ერთ მილზე და სხვა ნაკლებად ეფექტური მანქანები და იქ იქნება მეტი მანქანა და მეტი ავტომობილის მართვა, მაგრამ ეს მოგცემთ წარმოდგენას დამატებითი ენერგიის ოდენობის შესახებ. (ჩვენ ასევე გვინდა გადავიტანოთ გაზის გათბობა სახლებისთვის და ცხელი წყალი ნამარხი თბოტუმბოებიდან ელექტრო ტუმბოებზე, რაც განსხვავებული განხილვაა.)

ბოლო 20 წლის განმავლობაში აშშ-ს ელექტრო ქსელმა უკვე გაზარდა მთლიანი ენერგიის გამომუშავება 30%-ით, ასე რომ, რა თქმა უნდა, ეს არის ის, რაც ადრეც გაკეთდა განსაკუთრებული ძალისხმევის გარეშე. იმის გამო, რომ ზრდა შეიძლება იყოს უფრო დიდი, შეიძლება საჭირო გახდეს გარკვეული ძალისხმევა. (შესაძლოა არა, ჩვენ ვაუმჯობესებთ უფრო ეფექტურობას და ბევრი ჩვენი მოწყობილობა და ისეთი ნივთები, როგორიცაა ჩვენი ნათურები, იყენებს იმ ენერგიის ნაწილს, რომელსაც წარსულში იყენებდნენ.)

მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ გვჭირდება 20% მეტი ენერგია, ჩვენ არ გვჭირდება ბევრად მეტი ენერგია ელექტრო მანქანების გამო. ჩვენ შეიძლება დაგვჭირდეს მეტი ძალა სხვა რამისთვის - განსაკუთრებით მოსახლეობის ზრდისთვის - ან შეიძლება გვჭირდეს ნაკლები, როდესაც უფრო ეფექტური გავხდებით. ახალი ელექტროსადგურები გვთავაზობენ როგორც მეტ ენერგიას, ასევე მეტ ენერგიას, თუმცა სხვადასხვა გზით. თუ ჩვენ ვგეგმავდით უბრალოდ მეტი ნახშირის და გაზის დაწვას, რეალურად შეგვეძლო მეტი ენერგიის მიღება არსებული ქარხნებიდან მეტი საწვავის დაწვით, მაგრამ ეს არ არის ჩვენი გეგმა, ამიტომ დაგვჭირდება მეტი განახლებადი ქარხნები. თუმცა, მანქანების გამო მეტი ქსელი არ დაგვჭირდება.

ეს დამატებითი ძალისხმევა ძირითადად განახლებადი ენერგიის, განსაკუთრებით მზისგან იქნება მომდინარე. ეს არ არის რაიმე გარემოსდაცვითი მიზეზის გამო. დღეს მზის ენერგია არის ყველაზე იაფი ტიპის ახალი ელექტროსადგურის აშენება. როდესაც გადავხედავთ მთლიან ღირებულებას კვტ/სთ-ზე ნებისმიერი ტიპის ქარხნიდან, მზის ენერგია გამარჯვებულია - და ის ყოველწლიურად იაფდება. თუ თქვენ უბრალოდ გსურთ ენერგია ყველაზე დაბალ ფასად და შეგიძლიათ აირჩიოთ და აირჩიოთ მისი გამოყენებისას, მზის ენერგია ერთადერთი ქარხანაა, რომელიც აშენდება უბრალოდ ფასზე - თუმცა ნულოვანი გამონაბოლქვი, რა თქმა უნდა, სასიამოვნოა.

მიუხედავად იმისა, რომ ის სუფთა და ჩუმია და ადვილად ფუნქციონირებს, მისი ერთი მინუსი ის არის, რომ ენერგიას იძლევა მხოლოდ მაშინ, როცა მზიანია. სინამდვილეში, თუ გინდოდათ დღეში 24 მეგავატიანი ენერგიის გამომუშავება, ამის გაკეთება შეგეძლოთ 1 მეგავატიანი ჩვეულებრივი სადგურით, რომელიც მუშაობს მთელი დღის განმავლობაში, მაგრამ მზის საშუალებით შეიძლება დაგჭირდეთ 6 მეგავატიანი ელექტროსადგური და თქვენ მიიღებდით თქვენს ენერგიას მხოლოდ დღისით, თუ თქვენ ასევე არ გქონდათ საცავი. მაგრამ ეს 6 მეგავატიანი მზის სადგური ეღირება ნაკლები ენერგიის ერთეულზე, ვიდრე 1 მეგავატიანი გაზი, ქვანახშირი ან ატომური სადგური.

ამ პრობლემის გადასაჭრელად, თქვენ უნდა იპოვოთ დიდი დატვირთვა, რომელსაც შეუძლია განახლებადი ქარხნის წყვეტილი ენერგიის მიწოდება, როდესაც მას ეუბნებიან - როდესაც მზე ანათებს ან ქარი უბერავს.

ეს არის ზუსტად ისეთი ტიპის დატვირთული ბატარეები, ანუ ელექტრომობილები. სანამ მანქანა ჩართულია, ის მიიღებს ენერგიას, როდესაც არის ჭარბი და არ მიიღებს მას, როდესაც დეფიციტია. ძალიან ცოტა სხვა დატვირთვებია ასეთი მოქნილი. ყოველი სხვა დატვირთვისთვის, თქვენ გჭირდებათ ენერგია, როცა გჭირდებათ, მაგრამ ბატარეით თქვენ მას სხვა დროს იღებთ, ვიდრე იყენებთ. კიდევ ერთი ასეთი დატვირთვაა საცურაო აუზის წყლის გაფილტვრა - თქვენ უბრალოდ უნდა გაფილტროთ საკმარისი რაოდენობა ყოველდღე, არ აქვს მნიშვნელობა როდის.

გათბობა და გაგრილება

ელექტრო ქსელზე ყველაზე დიდი დატვირთვა და პიკური მოთხოვნის მიზეზი არის გაგრილება და რაც წიაღისეული საწვავიდან გათბობას გადავიყვანთ სითბოს ტუმბოებზე (კონდიციონერები საპირისპიროდ), ის ასევე გახდება დიდი დატვირთვა. მაგრამ გათბობამ და გაგრილებამ ასევე შეიძლება შეცვალოს მათი საჭიროება, თუ გამოვიყენებთ ამისთვის შექმნილ აღჭურვილობას. ეს იმიტომ, რომ თქვენ შეგიძლიათ შეინახოთ სითბო (ან ცივი) ყველაზე იაფად „ბატარეაში“ - წყალში.

ახალმა მოწინავე კონდიციონერებმა იციან, თუ რამდენი კონდიციონერი იქნება საჭირო იმავე დღეს. ღამით და დილით ისინი ყინულობენ და ყინულის იზოლირებულ ავზებში წყალს ყინავენ. ისინი ამას აკეთებენ მაშინ, როდესაც ელექტროენერგია იაფი და უხვადაა, და როცა ტემპერატურა დაბალია და ნაკლები ძალისხმევა სჭირდება. მოგვიანებით, როდესაც ელექტროენერგია მწირია, ისინი იყენებენ ამ ყინულს შენობების გასაგრილებლად. ჩვენი ტემპერატურის პროგნოზები ახლა ძალიან ზუსტია, ასე რომ კომპიუტერებს შეუძლიათ გააკონტროლონ მთელი ეს პროცესი, რათა ის სწრაფი და ეფექტური იყოს. ელექტროენერგია მოვა ან ღამით (როდესაც მოთხოვნა დაბალია) ან დილით (როდესაც ჯერ კიდევ გრილია და მზის ენერგიის დიდი ჭარბი იქნება.) მზის ჭარბი იქნება იმდენად დიდი, რომ ყველა ტვირთი, რომელსაც შეუძლია დროში გადაადგილება (ბატარეების მსგავსად). , გაგრილება და გათბობა) წაიღებს ზედმეტს დილით. განახლებად ენერგიას სჭირდება შენახვა, მაგრამ ეს შესანახი იქნება ბატარეები უკვე მანქანებში და ყინულის ავზები ან (გასათბობად) ცხელი წყალი. ასევე იქნება სხვა ტიპის საცავი (ტუმბოს ჰიდრო და ბატარეები და სხვა მეთოდები), მაგრამ ჩვენ დაგვჭირდება გაცილებით ნაკლები, ვიდრე დაგვჭირდება ძველი კონდიციონერებით.

როგორც ასეთი, მომავალი განახლებადი ქსელის პრობლემების დიდი ნაწილი შეიძლება მოგვარდეს ელექტრომომარაგებით და ყინულით. გაითვალისწინეთ, რომ ეს არ გულისხმობს მანქანებს, რომლებიც ემსახურებიან როგორც ბატარეას, რომელსაც ეწოდება "მანქანა ქსელში" ტექნოლოგია. ეს შეიძლება გაკეთდეს მას შემდეგ, რაც ბატარეები იქნება სუპერ გრძელვადიანი, მაგრამ აზრი არ აქვს, როდესაც ძვირადღირებული მანქანის ბატარეები იხარჯება მათი მუშაობის დროს, თუ ელექტროენერგია შეიძლება გაიყიდოს ძალიან მაღალ ფასებში ქსელის გადატვირთვის დროს.

(ყინულის საცავი გაგრილებისა და გათბობისთვის საოცრად ნელა განლაგდა. მაიკ ჰოპკინსის, Ice Energy-ის ყოფილი აღმასრულებელი დირექტორის, კოსმოსში ყველაზე ადრეული კომპანიის, ადამიანები, რომლებიც კონდიციონერს ამონტაჟებენ, უბრალოდ არ არიან მიჩვეულები ახალ ნივთებს და თუნდაც ძირითად მთავრობას. მანდატები ამას საკმარისად სწრაფად არ ახორციელებს. ის თვლის, რომ კანონმა უნდა დაიწყოს ახალი მშენებლობაში გათბობისა და გაგრილებისთვის შენახვის მოთხოვნა - არა აუცილებლად ყინული - და ეს მოაგვარებს პიკური მოთხოვნის პრობლემას.)

მზის პრობლემა ის არის, რომ ის ენერგიას გამოიმუშავებს მზის გრაფიკით და არა თქვენით. ელექტრომობილებს სჭირდებათ მეტი ელექტროენერგია, მაგრამ შეუძლიათ მისი მიღება მზის გრაფიკით. ორი პრობლემა მუშაობს ერთმანეთის გასაუქმებლად. როდესაც დაამატებთ კონდიციონერების, სახლის გათბობის სისტემების და ცხელი წყლის სისტემების უნარს, გააკეთონ და შეინახონ გათბობა და გაგრილება და მოგვიანებით გაავრცელოთ, თითქოს პრობლემები ერთმანეთისთვის შეიქმნა. რა თქმა უნდა, ეს არ წყვეტს ყველაფერს - ჩვენ დაგვჭირდება სხვა ტიპის საცავი და, ალბათ, მეტი ქარი, ბირთვული და გეოთერმული. და ჩვენ კვლავ გამოვიყენებთ ჩვენს ბუნებრივ გაზის სადგურებს გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, რათა მივიდეთ მწვერვალებზე. ზოგიერთი ადამიანი ფიქრობს, რომ ჩვენ გამოვიყენებთ ბატარეებს ელექტრომობილებში, რათა ელექტროენერგია ისევ ქსელში მივყიდოთ პიკზე, რათა თავიდან ავიცილოთ ეს. ზემოთ მოცემულ დიაგრამაში, ყვითელი მზის ხაზი ბევრად უფრო მაღალი გახდება - ფაქტობრივად, უფრო მაღალია, ვიდრე პიკური მოთხოვნა, მაგრამ ეს ქმნის დიდ პრობლემას საღამოს 7 საათზე, როდესაც მზე ჩადის და მოულოდნელად მთელი ეს პიკური ენერგია უნდა მოდიოდეს არა მზისგან.

EV-ები ქსელის ხსნაა არის ის, რომ ისინი გვაძლევენ საშუალებას ავაშენოთ ტონა იაფფასიანი, მწვანე მზის სიმძლავრე და შემდეგ მოგვცეს ადგილი, რომ მოვათავსოთ მთელი დამატებითი მზის გამომუშავება დილიდან საღამოს 3 საათამდე.

ჩვენ ასევე უნდა დავაყენოთ კიდევ ბევრი დამტენი შტეფსელი, სადაც მანქანები ჩერდებიან დილის 8 საათიდან საღამოს 3 საათამდე, რაც სამუშაო ადგილებისა და სახლების ნაზავია. მიუხედავად იმისა, რომ ღამე ყველაზე მოსახერხებელი დროა, მზის ენერგიის იაფი ჭარბი იქნება დილით. ჯერ კიდევ ბევრია გასაკეთებელი, მაგრამ ელექტრომობილები, ძალაუფლების აღების მოქნილობით, იქნება გადაწყვეტის ნაწილი და არა პრობლემის ნაწილი.