Svarbiausia trumpai:
- Žiemą elektrinių sunkvežimių įkrovimo infrastruktūrai gali prireikti apie 50 proc. daugiau energijos nei vasarą.
- Modeliuojamas 44 tonų sunkvežimio energijos suvartojimas žiemą padidėja maždaug ketvirtadaliu.
- Škotijos pagrindiniuose transporto koridoriuose trūksta mažiausiai 37 sunkvežimių įkrovimo vietų.
- Baterijos talpą padidinus nuo 500 iki 1 tūkst. kWh, viešosiose pakelės įkrovimo stotelėse reikalingos energijos kiekis gali sumažėti apie 75 proc.
Žiemą energijos suvartojimas gerokai išauga
Spalio 13 d. Heriot-Watto universitetas pristatė „ScotVolt“ – modeliavimo priemonę, leidžiančią įvertinti elektrinių sunkvežimių energijos poreikį ir įkrovimo infrastruktūros galimybes šešiuose pagrindiniuose Škotijos transporto koridoriuose.
Škotijos transporto institucijos „Transport Scotland“ užsakymu sukurtas modelis leidžia atlikti visų metų simuliacijas pagal 56 skirtingus scenarijus. Juose vertinama sunkvežimių baterijų talpa, įkrovimo stotelių galia ir prieinamumas, galimybė transporto priemones įkrauti naktį įmonių bazėse bei kiti veiksniai.
Vienas svarbiausių analizės rezultatų – ryškūs sezoniniai energijos poreikio skirtumai. Mokslininkų skaičiavimais, išlaikant tą patį elektrinių sunkvežimių parką, baterijų talpą ir įkrovimo infrastruktūrą, žiemą įkrovimo tinklui gali tekti patiekti apie 50 proc. daugiau elektros energijos nei vasarą.
Tam įtakos turi keli veiksniai. Šaltuoju metų laiku papildomos energijos reikia kabinai šildyti, didėja aerodinaminis pasipriešinimas dėl šaltesnio ir tankesnio oro, o žema temperatūra mažina baterijų efektyvumą.
Vis dėlto 50 proc. didesnis bendras įkrovimo infrastruktūros energijos poreikis nereiškia, kad kiekvienas sunkvežimis žiemą vienam kilometrui sunaudoja perpus daugiau elektros.
Modeliuojant visiškai pakrautą 44 tonų bendrosios masės transporto priemonių junginį, vasarą numatytos nuo 1 iki 1,7 kWh/km energijos sąnaudos. Žiemą jos išauga iki 1,26–2,15 kWh/km. Taigi vienam kilometrui reikalingos energijos kiekis padidėja maždaug ketvirtadaliu.
Gerokai didesnis skirtumas išryškėja vertinant visos įkrovimo sistemos energijos poreikį.
Vasarą pakankamos įkrovimo galios žiemą gali nebeužtekti
Elektrinio sunkiojo transporto plėtrą gali riboti ne tik įkrovimo stotelių skaičius, bet ir elektros tinklo pajėgumas.
Heriot-Watto universiteto analizė rodo, kad kai kurios įkrovimo vietos, vasarą be didesnių sunkumų aptarnaujančios elektrinius sunkvežimius, žiemą gali priartėti prie elektros tinklo galios ribų.
Tai reiškia, kad infrastruktūra, suplanuota remiantis vidutiniu metiniu arba vasaros energijos poreikiu, šalčiausiais mėnesiais gali tapti nepakankama.
Vežėjams tokia situacija turėtų tiesioginių pasekmių. Maršrutui, kurį elektrinis sunkvežimis liepą gali įveikti be papildomų sustojimų, sausį gali reikėti papildomo įkrovimo arba didesnės energijos atsargos baterijoje.
Todėl planuojant elektrinių sunkvežimių maršrutus būtina atsižvelgti į sezoninius energijos sąnaudų pokyčius. Infrastruktūros operatoriams savo ruožtu svarbu įvertinti ne vien vidutinį suvartojimą, bet ir didžiausią galimą elektros tinklo apkrovą.
Didesnė baterija gali gerokai sumažinti įkrovimo poreikį kelyje
Tyrėjai taip pat nustatė, kad elektrinių sunkvežimių baterijų talpa turi didelę įtaką viešosios įkrovimo infrastruktūros poreikiui.
Pagal „ScotVolt“ modelio rezultatus, baterijos talpą padidinus nuo 500 iki 1 tūkst. kWh, sunkvežimių, kuriems kelionės metu reikia papildomai įkrauti bateriją, skaičius sumažėja maždaug perpus.
Dar ryškesnis skirtumas pastebimas vertinant energijos kiekį, kurį transporto priemonės turi gauti viešosiose įkrovimo stotelėse prie pagrindinių kelių. Modelio duomenimis, jis gali sumažėti apie 75 proc.
Tai reiškia, kad didesnės talpos baterijos galėtų sumažinti sunkvežimių priklausomybę nuo pakelės įkrovimo infrastruktūros ir palengvinti ilgesnių maršrutų planavimą.
Vis dėlto dvigubai didesnė baterija ne visada yra ekonomiškai naudingiausias sprendimas.
Didesnės talpos akumuliatorius reiškia ir didesnį transporto priemonės svorį bei aukštesnę įsigijimo kainą. Be to, papildomą baterijos masę tenka vežtis net ir tais maršrutais, kuriuose visas jos suteikiamas nuvažiuojamas atstumas nėra būtinas.
Todėl tinkamiausia baterijos talpa priklauso nuo konkretaus vežėjo veiklos pobūdžio, maršrutų ir galimybių įkrauti transporto priemones.
Įkrovimas įmonės bazėje gali tapti lemiamu veiksniu
Dar vienas svarbus tyrimo aspektas – galimybė elektrinius sunkvežimius įkrauti transporto įmonių bazėse.
Ankstesnės analizės rodo, kad maždaug 70 proc. sunkvežimių galėtų vykdyti savo numatytus maršrutus naudodamiesi vien įmonių bazėse įrengta įkrovimo infrastruktūra.
Derinant įkrovimą bazėse su galimybe papildyti energijos atsargas kelionės metu, būtų galima aptarnauti daugiau kaip 90 proc. analizuotų reisų.
Šie rezultatai ypač svarbūs transporto įmonėms, svarstančioms galimybę dyzelinius sunkvežimius pakeisti elektriniais.
Galimybė įkrauti sunkvežimius naktį įmonės teritorijoje gali gerokai sumažinti priklausomybę nuo viešųjų įkrovimo stotelių. Kartu tai suteikia daugiau galimybių planuoti transporto priemonių darbą ir energijos poreikį. Vis dėlto ir šiuo atveju svarbu ne tik įkrovimo taškų skaičius.
Jeigu daug sunkvežimių į bazę grįžta panašiu metu ir juos reikia įkrauti vienu metu, elektros tinklui gali tekti didelė momentinė apkrova.
Būtent vienu metu reikalinga elektros galia, o ne vien bendras per parą suvartojamos energijos kiekis, gali nulemti, ar konkrečioje vietoje reikės brangiai kainuojančio elektros įvado arba tinklo pajėgumo didinimo.
Tai rodo, kad elektrinių sunkvežimių parko plėtrą būtina derinti su įmonės energetinės infrastruktūros galimybėmis.
Vežėjams svarbu ne tik sunkvežimio nuvažiuojamas atstumas
Projekto autoriai pabrėžia, kad įkrovimo infrastruktūra išlieka vienu didžiausių neapibrėžtumų, su kuriais susiduria elektrifikuoti savo parkus planuojančios transporto įmonės.
Jungtinės Karalystės kelių transporto asociacijos „Road Haulage Association“ atstovas Chrisas Ashley atkreipė dėmesį, kad daugelis vežėjų vis dar nežino, kur ir kokiu būdu ateityje galės įkrauti savo elektrinius sunkvežimius.
Tuo metu Škotijos didmeninės prekybos asociacijai „Scottish Wholesale Association“ priklausančių įmonių bandymai parodė, kad elektriniai sunkvežimiai gali vykdyti vietinio prekių pristatymo užduotis panašiu lygiu kaip dyzelinės transporto priemonės.
Tačiau vien transporto priemonių techninių galimybių nepakanka. Kitas svarbus žingsnis – užtikrinti, kad tinkama įkrovimo infrastruktūra būtų įrengta ten, kur jos iš tiesų reikia.
Nors „ScotVolt“ modelis buvo sukurtas Škotijos transporto sistemai vertinti, jo išvados aktualios ir kitų Europos valstybių vežėjams bei infrastruktūros operatoriams.
Elektrifikuojant sunkųjį transportą teks spręsti ne tik transporto priemonių nuvažiuojamo atstumo ar baterijų talpos klausimus. Ne mažiau svarbūs bus įkrovimo galimybės įmonių bazėse, viešųjų stotelių prieinamumas ir elektros tinklo pajėgumas.
Škotijos mokslininkų analizė atskleidžia, kad įkrovimo infrastruktūrą būtina planuoti atsižvelgiant į didžiausią sezoninį energijos poreikį, o ne vien į vidutines sąnaudas.
Priešingu atveju sistema, kurios pajėgumų visiškai pakanka vasarą, žiemą gali tapti vienu pagrindinių elektrinio sunkiojo transporto plėtrą ribojančių veiksnių.
