Τα ακραία καιρικά φαινόμενα έχουν πρόσφατα επισημάνει τα τρωτά σημεία της υποδομής φορτιστών ηλεκτρικών οχημάτων (EV), αφήνοντας πολλούς ιδιοκτήτες ηλεκτρικών οχημάτων εγκλωβισμένους χωρίς πρόσβαση σε εγκαταστάσεις φόρτισης. Στον απόηχο των όλο και πιο συχνών και έντονων ακραίων καιρικών φαινομένων, οι ιδιοκτήτες ηλεκτρικών οχημάτων (EV) αντιμετωπίζουν πρωτόγνωρες προκλήσεις, καθώς η εξάρτησή τους από τους φορτιστές EV τίθεται υπό έλεγχο.
Ο αντίκτυπος των ακραίων καιρικών φαινομένων στους φορτιστές ηλεκτρικών οχημάτων έχει αποκαλύψει αρκετές ευπάθειες:
- Καταπόνηση ηλεκτρικού δικτύου: Κατά τη διάρκεια των καύσωνα, η ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια αυξάνεται καθώς τόσο οι ιδιοκτήτες ηλεκτρικών όσο και οι τακτικοί καταναλωτές βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στα συστήματα κλιματισμού και ψύξης. Η προστιθέμενη καταπόνηση στο ηλεκτρικό δίκτυο μπορεί να οδηγήσει σε διακοπές ρεύματος ή μειωμένη ικανότητα φόρτισης, επηρεάζοντας τους σταθμούς φόρτισης EV που εξαρτώνται από την τροφοδοσία του δικτύου.
- Βλάβη σταθμού φόρτισης: Σφοδρές καταιγίδες και πλημμύρες μπορεί να προκαλέσουν φυσική ζημιά στους σταθμούς φόρτισης και στις γύρω υποδομές, καθιστώντας τους εκτός λειτουργίας μέχρι να ολοκληρωθούν οι επισκευές. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η εκτεταμένη ζημιά μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερες περιόδους διακοπής λειτουργίας και μειωμένη προσβασιμότητα για τους χρήστες EV.
- Υπερφόρτωση υποδομής: Σε περιοχές όπου η υιοθέτηση ηλεκτρικών οχημάτων είναι υψηλή, οι σταθμοί φόρτισης ενδέχεται να παρουσιάσουν συνωστισμό κατά τη διάρκεια ακραίων καιρικών φαινομένων. Όταν ένας μεγάλος αριθμός ιδιοκτητών ηλεκτρικών οχημάτων συγκλίνει σε περιορισμένα σημεία φόρτισης, οι μεγάλοι χρόνοι αναμονής και οι συμφορητικοί σταθμοί φόρτισης γίνονται αναπόφευκτοι.
- Μείωση της απόδοσης της μπαταρίας: Η παρατεταμένη έκθεση σε ακραίες θερμοκρασίες, είτε παγωμένο κρύο είτε καυτή ζέστη, μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την απόδοση και την απόδοση των μπαταριών EV. Αυτό, με τη σειρά του, επηρεάζει τη συνολική διαδικασία φόρτισης και την αυτονομία οδήγησης.
Με βάση τη σοβαρότητα του ακραίου καιρικού προβλήματος χρόνο με το χρόνο, όλο και περισσότεροι άνθρωποι έχουν αρχίσει να σκέφτονται πώς να προστατεύσουν το περιβάλλον, να μειώσουν τις εκπομπές και να επιβραδύνουν τη διαδικασία ανάπτυξης των ακραίων καιρικών φαινομένων, με την προϋπόθεση ότι μπορούν να επιταχύνουν διαδικασία ανάπτυξης ηλεκτρικών οχημάτων και του εξοπλισμού φόρτισής τους, για την επίλυση των σημερινών μειονεκτημάτων της φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων σε ακραίες καιρικές συνθήκες.
Κατανεμημένοι ενεργειακοί πόροι: Οι κατανεμημένοι ενεργειακοί πόροι (DER) αναφέρονται σε ένα αποκεντρωμένο και ποικίλο σύνολο ενεργειακών τεχνολογιών και συστημάτων που παράγουν, αποθηκεύουν και διαχειρίζονται ενέργεια πιο κοντά στο σημείο κατανάλωσης. Αυτοί οι πόροι βρίσκονται συχνά εντός ή κοντά στις εγκαταστάσεις των τελικών χρηστών, συμπεριλαμβανομένων οικιστικών, εμπορικών και βιομηχανικών ακινήτων. Με την ενσωμάτωση των DER στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, το παραδοσιακό μοντέλο κεντρικής παραγωγής ενέργειας συμπληρώνεται και ενισχύεται, προσφέροντας πολυάριθμα οφέλη τόσο για τους καταναλωτές ενέργειας όσο και για το ίδιο το δίκτυο. Οι κατανεμημένοι ενεργειακοί πόροι, ιδιαίτερα τα ηλιακά πάνελ, βασίζονται συνήθως σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως το ηλιακό φως. Με την ενθάρρυνση της υιοθέτησής τους, αυξάνεται το μερίδιο της καθαρής και βιώσιμης ενέργειας στο συνολικό ενεργειακό μείγμα. Αυτό ευθυγραμμίζεται με τις παγκόσμιες προσπάθειες για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής. Υλοποίηση κατανεμημένων ενεργειακών πόρων, όπως π.χηλιακούς συλλέκτες και συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, μπορεί να βοηθήσει στην ανακούφιση της πίεσης στο δίκτυο κατά τις περιόδους αιχμής ζήτησης και στη διατήρηση των υπηρεσιών φόρτισης κατά τη διάρκεια διακοπών ρεύματος. Σταθμοί φόρτισης σκιασμένοι με ηλιακά φωτοβολταϊκά πάνελ.
Χτισμένα απευθείας πάνω από χώρους EV, τα ηλιακά φωτοβολταϊκά πάνελ μπορούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια για τη φόρτιση του οχήματος, καθώς και να παρέχουν σκιά και ψύξη για σταθμευμένα οχήματα. Επιπλέον, τα ηλιακά πάνελ μπορούν επίσης να επεκταθούν για να καλύψουν επιπλέον συμβατικούς χώρους στάθμευσης.
Τα οφέλη περιλαμβάνουν μειωμένες εκπομπές αερίων θερμοκηπίου, χαμηλότερο λειτουργικό κόστος για τους ιδιοκτήτες πρατηρίων και μειωμένη καταπόνηση στο ηλεκτρικό δίκτυο, ειδικά εάν συνδυάζεται με αποθήκευση μπαταρίας. Παίζοντας περαιτέρω στην αναλογία του δέντρου και του δάσους, ο σχεδιαστής Neville Mars αποκλίνει από τον τυπικό σχεδιασμό του σταθμού φόρτισης με το σετ φύλλων ΦΒ που διακλαδίζονται από έναν κεντρικό κορμό.29 Η βάση κάθε κορμού φιλοξενεί μια πρίζα. Ένα παράδειγμα βιομιμικότητας, τα σε σχήμα φύλλου ηλιακά πάνελ ακολουθούν την πορεία του ήλιου και παρέχουν σκίαση σε σταθμευμένα αυτοκίνητα, τόσο EV όσο και συμβατικά. Αν και ένα μοντέλο παρουσιάστηκε το 2009, δεν έχει ακόμη κατασκευαστεί μια έκδοση πλήρους κλίμακας.
Έξυπνη διαχείριση φόρτισης και φορτίου: Η Smart Charging and Load Management είναι μια προηγμένη προσέγγιση για τη διαχείριση της φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EVs) που αξιοποιεί την τεχνολογία, τα δεδομένα και τα συστήματα επικοινωνίας για τη βελτιστοποίηση και την εξισορρόπηση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο. Αυτή η μέθοδος στοχεύει στην αποτελεσματική κατανομή του φορτίου φόρτισης, στην αποφυγή υπερφόρτωσης του δικτύου κατά τις περιόδους αιχμής και στη μείωση της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας, συμβάλλοντας σε ένα πιο σταθερό και βιώσιμο ηλεκτρικό δίκτυο. Η χρήση έξυπνων τεχνολογιών φόρτισης και συστημάτων διαχείρισης φορτίου μπορεί να βελτιστοποιήσει τα πρότυπα φόρτισης και να κατανείμει τα φορτία φόρτισης πιο αποτελεσματικά, αποτρέποντας τις υπερφορτώσεις κατά τις ώρες αιχμής. Το Dynamic Load Balancing είναι μια λειτουργία που παρακολουθεί τις αλλαγές στη χρήση ισχύος σε ένα κύκλωμα και κατανέμει αυτόματα τη διαθέσιμη χωρητικότητα μεταξύ των Home Loads ή των EVs. Προσαρμόζει την απόδοση φόρτισης των ηλεκτρικών οχημάτων ανάλογα με την αλλαγή του ηλεκτρικού φορτίου. Πολλαπλά αυτοκίνητα που φορτίζονται σε μια τοποθεσία ταυτόχρονα μπορεί να δημιουργήσουν δαπανηρές αιχμές ηλεκτρικού φορτίου. Η κοινή χρήση ισχύος λύνει το πρόβλημα της ταυτόχρονης φόρτισης πολλαπλών ηλεκτρικών οχημάτων σε μία τοποθεσία. Επομένως, ως πρώτο βήμα, ομαδοποιείτε αυτά τα σημεία φόρτισης σε ένα λεγόμενο κύκλωμα DLM. Για να προστατεύσετε το δίκτυο, μπορείτε να ορίσετε ένα όριο ισχύος για αυτό.
Καθώς ο κόσμος συνεχίζει να παλεύει με τις συνέπειες της κλιματικής αλλαγής, η ενίσχυση της υποδομής φορτιστή AC EV έναντι ακραίων καιρικών φαινομένων γίνεται επιτακτική. Οι κυβερνήσεις, οι εταιρείες κοινής ωφελείας και οι ιδιωτικοί φορείς πρέπει να συνεργαστούν για να επενδύσουν σε ανθεκτικά δίκτυα φόρτισης και να υποστηρίξουν τη μετάβαση σε ένα πιο πράσινο, πιο βιώσιμο μέλλον των μεταφορών.