نقشه بریتانیا برای حرکت به سوی خودروهای الکتریکی

تقریبا روزی نیست که خبری درباره خودروهای الکتریکی منتشر نشود و اشتیاق هواداران محیط زیست یا مردم را برای خرید این محصولات بیشتر نکند. اما بحث خودروهای الکتریکی فقط مربوط به خریدن آن نیست! تعمیرات و البته سوخت رسانی به آن هم از دیگر چالش‌هایی است که خریداران آن باید مد نظر داشته باشند. به نظر می‌رسد در این میان کشورهای اروپایی اشتیاق یبشتری برای حرکت به این سو دارند. به همین خاطر در این مقاله به سراغ کشور انگلستان رفتیم تا ببینیم نقشه بریتانیا برای حرکت به سوی خودروهای الکتریکی چیست و شبکه برق فعلی این کشور به چه میزان برای مقابله با این حجم زیاد درخواست‌ها آماده است؟

• آقای هزینه! – بودجه 5 میلیارد دلاری بایدن برای ایستگاه شارژ خودروهای برقی
• خودروهای برقی ارزان نمی شوند! – تیر خلاص مرسدس بنز

شرح نقشه بریتانیا برای حرکت به سوی خودروهای الکتریکی

با اینکه دفتر کابینه نخست وزیری انگلستان اعلام کرد که بیشتر سوخت مورد استفاده در این کشور به جای سوخت‌های فسیلی از روغن هیدروژنه (HVO) است، اما همچنان این واقعیت باقی است که تعداد شارژرهای محلی متصل به شبکه برق سراسری برای پاسخگویی به افزایش تقاضا خودروهای برقی کافی نبود. هم اکنون بریتانیا از نظر “آمادگی برای استفاده از خودروهای برقی” در سطح جهانی رتبه چهارم را دارد و به وضوح باید کارهای زیادی برای تقویت زیرساخت در سطح محلی برای حمایت از جذب گسترده خودروهای برقی انجام دهد. بنابراین، برای کمک به کسب‌وکارهای بریتانیا و اپراتورهای ناوگان در تسریع حرکت به سوی ناوگان برقی چه باید کرد؟

طبق گفته شبکه‌های سراسری انگلستان، افزایش استفاده از خودروهای احتمالا تا سال 2030 بین 3 تا 8 گیگاوات به اوج تقاضای برق این کشور اضافه می‌کند و تا سال 2040 به 13 تا 20 گیگاوات افزایش می یابد. این رقم در مجموع در حدود 42 گیگاوات است، بنابراین واضح است که چالش اصلی برای افزایش تعداد خودروهای برقی در ظرفیت کلی شبکه نیست. در عوض، چالش‌ها در سطح محلی و توزیع این برق در کل انگلستان به وجود می‌آیند.

با توجه به اینکه خودروهای برقی در حال حاضر تنها 0.5 درصد از وسایل نقلیه در جاده‌ها را تشکیل می‌دهند، استفاده از شبکه برای خدمات رسانی به تقاضای شارژ در بسیاری از مکان‌ها منطقی لجستیکی و اقتصادی است. با این حال، زیرساخت شبکه برق انگلستان در سراسر کشور متفاوت است. در حالی که بسیاری از مناطق به دلیل افزایش جذب ناوگان EV مجهز به ایستگاه‌های شارژ هستند اما این شرایط در سایر مناطق متفاوت است. برای مثال، کاونتری دارای یک زیرساخت شبکه قدیمی‌تر است که ولتاژ آن به اندازه کافی برای نیازهای خودروهای برقی امروزی کافی نیست.

در نهایت، مانع اصلی برای مقیاس‌پذیری زیرساخت‌های شارژ خودروهای برقی به جای تولید به توزیع برمی‌گردد. برای ارائه این به تنهایی با شبکه نیاز به تقویت در مناطق با تقاضای بالا و گسترش به مکان‌هایی است که در حال حاضر هیچ ظرفیتی برای پشتیبانی از برق رسانی ناوگان در سراسر بریتانیا ندارند. با این حال، طبق گفته ICC، برای ارتقای شبکه در سطح ملی برای رسیدگی به شارژ خودرهای الکتریکی، دولت بریتانیا باید تا سال 2035 در مجموع 50 میلیارد پوند (65.7 میلیارد دلار آمریکا) سرمایه‌گذاری کند. تقریبا 2 میلیون پوند برای هر منطقه.

ذخیره سازی باتری می‌تواند برای کاهش هزینه‌های ارتقاء شبکه یا حتی برای برخی از آنها حواب دهد. چگونه؟ با ارائه توانایی توزیع مجدد نیرو در یک دوره معین برای پاسخ دادن به زمان اوج تقاضا در روز، کسب و کارها دیگر نیازی به تنظیم بیش از حد اتصالات شبکه خود برای دوره‌های کوتاه مدت با تقاضای بالا ندارند. با این حال، آنچه ذخیره باتری نمی‌تواند انجام دهد، افزایش تعداد خودروهای الکتریکی است. بیایید از قیاس آب در یک سطل استفاده کنیم: اگر ذخیره باتری به اندازه سطل شما باشد، اتصال شبکه شما به این است که آب با چه سرعتی وارد می‌شود، و وصل کردن یک برق الکتریکی برای باز کردن یک شیر آب در پایین سطل است. مهم نیست سطل شما چقدر بزرگ است. در طول روز، اگر مقدار آبی که از سطل خارج می‌شود بیشتر از مقداری باشد که وارد سطل می‌شود، آب خالی می‌شود و برای شروع مجدد فرآیند فردا کافی نخواهد بود. به طور خلاصه، حداکثر تعداد وسایل نقلیه‌ای که می‌توانند شارژ شوند همیشه توسط اتصال به شبکه محدود می‌شود.

برای کسب‌وکارهایی که قصد دارند مصرف برق خود را افزایش دهند، این امر تنها با تولید برق اضافی، چه در محل یا از طریق ارتقاء شبکه گران‌قیمت، قابل دستیابی است. بنابراین، بسته به محدودیت‌های جغرافیایی، اقتصادی و لجستیکی هر کسب‌وکار، این سرمایه‌گذاری زیرساختی می‌تواند به شکل ارتقاء اتصال به شبکه، ذخیره باتری، تولید برق در محل یا ترکیبی از این موارد باشد.

برای سایت‌هایی که ظرفیت شبکه موجود برای پاسخگویی به نیازهای شارژ ناوگان کافی نیست، هزینه ارتقاء زیرساخت‌های محلی بسیار سنگین است و بسیاری را از برق‌رسانی به خودروهای خود باز می‌دارد. هم برای شرکت‌های خصوصی و هم برای شرکت‌های دولتی، خطرات و هزینه‌های ایجاد تغییر، در حال حاضر صرفه اقتصادی ندارند.

در جایی که محدودیت‌های شبکه مانع از جاه‌طلبی برق‌سازی می‌شود، راه‌حل‌های مربوط به رساندن برق در محل برای فعال کردن کسب‌وکارها (برای انتقال به ناوگان برقی) کلیدی هستند. ژنراتورهای در محل می توانند به تنهایی یا به عنوان بخشی از یک سیستم ترکیبی ذخیره باتری و برق متصل به شبکه کار کنند. این به کسب‌وکارها اجازه می‌دهد تا به صورت پویا تقاضای شارژ خودروهای برقی خود را ارائه کنند و در عین حال ظرفیت و درآمد را به حداکثر برسانند آن هم بدون نیاز به یک فرآیند پرهزینه و چند ساله ارتقاء شبکه. حتی با توجه به هزینه‌های متورم انرژی‌های تجدیدپذیر امروزی، این مدل‌های هیبریدی برای استفاده از ذخیره‌سازی باتری به تنهایی در کنار شبکه هزینه عادلانه‌ای دارند. اما اگر مزایای این کار از نظر اقتصادی به صرفه است، چرا شرکت‌های بیشتری ناوگان خود را برقی نمی‌کنند؟

خودروهای برقی معمولاً گران‌تر از همتایان دیزلی خود هستند (حتی اگر کمک‌های مالی دولتی در نظر گرفته شود). این نشان دهنده یک مانع مهم برای پذیرش این موضوع است. با این حال، با کاهش هزینه‌های اولیه اجاره یا خرید ناوگان، افزایش تعداد مدل‌های موجود و ادامه تعهد دولت به حمایت از انتقال به خودروهای بدون آلایندگی، این موضوع به زودی حل خواهد شد. اگر این را کنار بگذاریم، مانع ثانویه برای جذب ناوگان خودروهای الکتریکی در اصل امنیت انرژی است. استقرار باد خشکی یا خورشیدی در محل برای تکمیل تولید برق محلی به شدت به شرایط محیطی خاص بستگی دارد. اما چه تعداد از شرکت‌ها می‌توانند مکان دفتر مرکزی خود را بر اساس اینکه هوا به اندازه کافی باد می‌وزد برای تامین انرژی یک توربین برای تولید انرژی در محل خود انتخاب کنند؟ یا یک قطعه زمین به اندازه کافی بزرگ خریداری کنند که برای نصب پنل‌های خورشیدی موثر باشد؟ تازه قبل از آن باید نظر بگیرید که تامین انرژی از این منابع متناوب است، بنابراین می‌تواند در ساعات مشخصی کل ناوگان را جا بگذارد و نتواند سرویس‌دهی کند. به یاد داشته باشید، از ابتدای مقاله تمرکز ما به جای تولید قدرت، در توزیع آن است.

امروزه، عرضه سوخت‌های زیستی و هیدروژن بسیار چالش برانگیز است. مصرف جهانی هیدروژن در حال حاضر 115 میلیون تن است، اما برای پاسخگویی به تقاضای پیش‌بینی‌شده، زیرساخت‌ها باید ظرفیت تولید خود را تا سال 2050 به 500 تا 800 میلیون تن افزایش دهند. در اصل، تولید برق در محل مبتنی بر سوخت، امنیت مطلق نیاز کسب‌وکارها را فراهم می‌کند. اما امروزه تنها در صورت استفاده از گازوئیل یا گاز طبیعی چنین است. بنابراین، چگونه شرکت‌ها می‌توانند گام‌های واقعی در جهت پذیرش ناوگان خودروهای الکتریکی بردارند، بدون اینکه هزینه‌های خود را به خطر بیندازند؟

پاسخ این سوال به انعطاف پذیری متکی است. برای مثال، استراتژی عرضه شارژ خودروهای برقی دولت بریتانیا، شامل تمرکز بر کاهش ریسک درک شده و جلوگیری از اضطراب محدوده با نصب شبکه شارژی است که مصرف‌کنندگان برای تشویق به پذیرش سریع‌تر خودروهای الکتریکی «باید در نظر بگیرند». به طور مشابه، کسب‌وکارها به راه‌حل‌های انعطاف‌پذیری نیاز دارند که «اضطراب» ناشی از نداشتن قدرت لازم برای شارژ ناوگان خود را کاهش دهد، تازه اگر بخواهند امروز انتقال را آغاز کنند. به این ترتیب، توانایی استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر زمانی که عرضه اجازه می‌دهد، در غیز این صورت در دسترس نبودن سوخت‌های تجدید پذیر، استفاده از از سوخت‌های سنتی‌تر برای تسریع انتقال به ناوگان خودروهای برقی بسیار مهم است. یعنی شاید خودروهای برقی مصرف سوخت‌های فسیلی را کاهش دهند اما از طرفی برای برق رساندن به آن‌ها نیاز به ساخت نیروگاه تولید برق فسیلی بیشتری باشد! درست است که شبیه به یک جوک به نظر می‌رسد اما برای حرکت به سوی آینده‌ی بهتر نیاز است.

تولید برق با سوخت فسیلی نقش حیاتی در تسریع انتقال دارد. به جای انتظار برای تغییر تدریجی در چرخه سنتی عرضه و تقاضای نوآوری، کسب‌وکارها به راه‌حل‌های جدیدی نیاز دارند که اکنون تغییر را ایجاد می‌کنند. با استفاده از فن آوری سوخت، شرکت‌ها می‌توانند راه حل شارژ خودروهای برقی خود را بر اساس محدودیت‌های جغرافیایی، اقتصادی، و لجستیکی خود بهینه کنند و به نگرانی‌های تجاری منحصر به فرد خود رسیدگی کنند. علاوه بر این، امنیت انرژی این مشاغل را قادر می‌سازد تا از سوخت‌های تجدیدپذیر استفاده کنند، حتی زمانی که منابع نامشخص باقی می‌مانند. تنها با پرداختن به عواملی که در حال حاضر توانایی کسب‌وکارها را برای گذار محدود می‌کند، می‌توان انتظار داشت که برق رسانی ناوگان را در مقیاس مورد نیاز برای رسیدن به اهداف بریتانیا تا سال 2050 پیش رود.