سلطت الأحداث الجوية القاسية مؤخرًا الضوء على نقاط الضعف في البنية التحتية لشاحن السيارات الكهربائية، مما ترك العديد من مالكي المركبات الكهربائية عالقين دون الوصول إلى مرافق الشحن. في أعقاب الظواهر الجوية المتطرفة المتكررة والشديدة بشكل متزايد، يواجه أصحاب السيارات الكهربائية (EV) تحديات غير مسبوقة حيث يخضع اعتمادهم على شواحن السيارات الكهربائية للتدقيق.
لقد كشف تأثير الطقس القاسي على شواحن السيارات الكهربائية عن العديد من نقاط الضعف:
- إجهاد شبكة الطاقة: خلال موجات الحر، يرتفع الطلب على الكهرباء حيث يعتمد كل من مالكي المركبات الكهربائية والمستهلكين العاديين بشكل كبير على أنظمة تكييف الهواء والتبريد. يمكن أن يؤدي الضغط الإضافي على شبكة الطاقة إلى انقطاع التيار الكهربائي أو انخفاض سعة الشحن، مما يؤثر على محطات شحن السيارات الكهربائية التي تعتمد على إمداد الشبكة.
- تلف محطة الشحن: يمكن أن تتسبب العواصف الشديدة والفيضانات في حدوث أضرار مادية لمحطات الشحن والبنية التحتية المحيطة بها، مما يجعلها غير صالحة للعمل حتى يتم الانتهاء من الإصلاحات. في بعض الحالات، قد تؤدي الأضرار الجسيمة إلى فترات توقف أطول وتقليل إمكانية الوصول لمستخدمي المركبات الكهربائية.
- الحمل الزائد على البنية التحتية: في المناطق التي يرتفع فيها اعتماد السيارات الكهربائية، قد تواجه محطات الشحن الاكتظاظ أثناء الأحداث الجوية القاسية. عندما يتجمع عدد كبير من مالكي المركبات الكهربائية في نقاط شحن محدودة، تصبح أوقات الانتظار الطويلة ومحطات الشحن المزدحمة أمرًا لا مفر منه.
- تقليل أداء البطارية: التعرض لفترات طويلة لدرجات الحرارة القصوى، سواء كانت شديدة البرودة أو الحرارة الحارقة، يمكن أن يؤثر سلبًا على أداء وكفاءة بطاريات السيارات الكهربائية. وهذا بدوره يؤثر على عملية الشحن الشاملة ونطاق القيادة.
واستنادا إلى خطورة مشكلة الطقس المتطرف عاما بعد عام، بدأ المزيد والمزيد من الناس في التفكير في كيفية حماية البيئة، والحد من الانبعاثات، وإبطاء عملية تطور الطقس المتطرف، على فرضية القدرة على تسريع وتيرة التغير المناخي. عملية تطوير السيارات الكهربائية ومعدات شحنها، لحل العيوب الحالية لشحن السيارات الكهربائية في الظروف الجوية القاسية.
موارد الطاقة الموزعة: تشير موارد الطاقة الموزعة (DERs) إلى مجموعة لامركزية ومتنوعة من تقنيات وأنظمة الطاقة التي تولد الطاقة وتخزنها وتديرها بالقرب من نقطة الاستهلاك. غالبًا ما تقع هذه الموارد داخل أو بالقرب من مباني المستخدمين النهائيين، بما في ذلك العقارات السكنية والتجارية والصناعية. ومن خلال دمج وحدات DER في شبكة الكهرباء، يتم استكمال وتعزيز نموذج توليد الطاقة المركزي التقليدي، مما يوفر فوائد عديدة لكل من مستهلكي الطاقة والشبكة نفسها. تعتمد موارد الطاقة الموزعة، وخاصة الألواح الشمسية، عادة على مصادر الطاقة المتجددة مثل ضوء الشمس. ومن خلال تشجيع اعتمادها، تزداد حصة الطاقة النظيفة والمستدامة في مزيج الطاقة الإجمالي. وهذا يتماشى مع الجهود العالمية للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة ومكافحة تغير المناخ. تنفيذ موارد الطاقة الموزعة، مثلالألواح الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة، يمكن أن يساعد في تخفيف الضغط على الشبكة خلال فترات ذروة الطلب والحفاظ على خدمات الشحن أثناء انقطاع التيار الكهربائي. محطات شحن مظللة بألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
يمكن للألواح الشمسية الكهروضوئية، المبنية مباشرة فوق مساحات المركبات الكهربائية، توليد الكهرباء لشحن المركبات بالإضافة إلى توفير الظل والتبريد للمركبات المتوقفة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا توسيع الألواح الشمسية لتغطية أماكن ركن السيارات التقليدية الإضافية.
وتشمل الفوائد تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة، وانخفاض تكاليف التشغيل لأصحاب المحطات، وتقليل الضغط على الشبكة الكهربائية، خاصة إذا تم دمجها مع تخزين البطاريات. من خلال اللعب بشكل أكبر على تشبيه الشجرة والغابة، ينحرف المصمم نيفيل مارس عن تصميم محطة الشحن النموذجية بمجموعته من الأوراق الكهروضوئية التي تتفرع من صندوق مركزي.29 تحتوي قاعدة كل صندوق على منفذ طاقة. وكمثال على المحاكاة الحيوية، تتبع الألواح الشمسية على شكل أوراق الشجر مسار الشمس وتوفر التظليل للسيارات المتوقفة، سواء الكهربائية أو التقليدية. على الرغم من تقديم نموذج في عام 2009، إلا أنه لم يتم بعد بناء نسخة كاملة الحجم.
الشحن الذكي وإدارة الأحمال: يعد الشحن الذكي وإدارة الأحمال أسلوبًا متقدمًا لإدارة شحن المركبات الكهربائية (EVs) الذي يستفيد من التكنولوجيا والبيانات وأنظمة الاتصالات لتحسين وموازنة الطلب على الكهرباء على الشبكة. وتهدف هذه الطريقة إلى توزيع حمل الشحن بكفاءة، وتجنب التحميل الزائد على الشبكة خلال فترات الذروة، وتقليل الاستهلاك الإجمالي للطاقة، مما يساهم في إنشاء شبكة كهربائية أكثر استقرارًا واستدامة. يمكن أن يؤدي استخدام تقنيات الشحن الذكية وأنظمة إدارة الأحمال إلى تحسين أنماط الشحن وتوزيع أحمال الشحن بشكل أكثر كفاءة، مما يمنع التحميل الزائد خلال أوقات الذروة. موازنة الحمل الديناميكي هي ميزة تراقب التغيرات في استخدام الطاقة في الدائرة وتقوم تلقائيًا بتخصيص السعة المتاحة بين الأحمال المنزلية أو المركبات الكهربائية. يقوم بضبط مخرجات شحن السيارات الكهربائية وفقًا لتغير الحمل الكهربائي. يمكن أن يؤدي شحن سيارات متعددة في مكان واحد في نفس الوقت إلى حدوث طفرات مكلفة في الأحمال الكهربائية. يحل تقاسم الطاقة مشكلة الشحن المتزامن للعديد من المركبات الكهربائية في مكان واحد. لذلك، كخطوة أولى، يمكنك تجميع نقاط الشحن هذه في ما يسمى بدائرة DLM. لحماية الشبكة، يمكنك تعيين حد للطاقة لها.
مع استمرار العالم في مواجهة عواقب تغير المناخ، يصبح تعزيز البنية التحتية لشاحن السيارات الكهربائية ذات التيار المتردد ضد الأحداث المناخية القاسية مهمة حتمية. ويجب على الحكومات وشركات المرافق والهيئات الخاصة أن تتعاون للاستثمار في شبكات الشحن المرنة ودعم الانتقال إلى مستقبل نقل أكثر خضرة واستدامة.