رویدادهای آب و هوایی شدید اخیراً آسیب‌پذیری‌های زیرساخت شارژر وسایل نقلیه الکتریکی (EV) را برجسته کرده‌اند و بسیاری از دارندگان خودروهای برقی را بدون دسترسی به امکانات شارژ سرگردان کرده‌اند. در پی رویدادهای شدید آب و هوایی شدید و مکرر، صاحبان وسایل نقلیه الکتریکی (EV) با چالش‌های بی‌سابقه‌ای مواجه هستند زیرا اتکای آنها به شارژرهای EV مورد بررسی قرار می‌گیرد.
تاثیر آب و هوای شدید بر شارژرهای EV چندین آسیب‌پذیری را آشکار کرده است:
- فشار شبکه برق: در طول موج های گرما، تقاضا برای برق افزایش می یابد زیرا هم دارندگان وسایل نقلیه برقی و هم مصرف کنندگان معمولی به شدت به سیستم های تهویه مطبوع و خنک کننده متکی هستند. فشار اضافی روی شبکه برق می‌تواند منجر به قطع برق یا کاهش ظرفیت شارژ شود و بر ایستگاه‌های شارژ EV که به منبع تغذیه شبکه وابسته هستند تأثیر بگذارد.
- آسیب به ایستگاه شارژ: طوفان های شدید و سیل می تواند باعث آسیب فیزیکی به ایستگاه های شارژ و زیرساخت های اطراف شود و آنها را تا پایان تعمیرات غیرفعال کند. در برخی موارد، آسیب های گسترده ممکن است منجر به دوره های طولانی تر از کار افتادگی و کاهش دسترسی برای کاربران EV شود.
- اضافه بار زیرساخت: در مناطقی که پذیرش EV زیاد است، ممکن است ایستگاه‌های شارژ در طول رویدادهای شدید آب و هوایی با ازدحام بیش از حد مواجه شوند. هنگامی که تعداد زیادی از دارندگان EV در نقاط شارژ محدود همگرا می شوند، زمان انتظار طولانی و ایستگاه های شارژ شلوغ اجتناب ناپذیر می شود.
- کاهش عملکرد باتری: قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دماهای شدید، چه سرمای یخ زده یا گرمای سوزان، می تواند بر عملکرد و کارایی باتری های EV تأثیر منفی بگذارد. این به نوبه خود بر روند کلی شارژ و محدوده رانندگی تأثیر می گذارد.
بر اساس جدیت مشکل آب و هوای شدید سال به سال، افراد بیشتری به فکر چگونگی محافظت از محیط زیست، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و کند کردن روند توسعه آب و هوای شدید با فرض اینکه می توانند سرعت آب و هوا را تسریع کنند، شروع کرده اند. فرآیند توسعه وسایل نقلیه الکتریکی و تجهیزات شارژ آنها، برای رفع معایب فعلی شارژ وسایل نقلیه الکتریکی در آب و هوای شدید.
منابع انرژی توزیع شده: منابع انرژی توزیع شده (DER) به مجموعه غیرمتمرکز و متنوعی از فناوری ها و سیستم های انرژی اشاره دارد که انرژی را نزدیک به نقطه مصرف تولید، ذخیره و مدیریت می کنند. این منابع اغلب در داخل یا نزدیک محوطه کاربران نهایی، از جمله املاک مسکونی، تجاری و صنعتی قرار دارند. با ادغام DERها در شبکه برق، مدل سنتی تولید برق متمرکز تکمیل و تقویت می‌شود و مزایای زیادی هم برای مصرف‌کنندگان انرژی و هم برای خود شبکه ارائه می‌دهد. منابع انرژی پراکنده، به ویژه پانل های خورشیدی، معمولاً بر اساس منابع انرژی تجدیدپذیر مانند نور خورشید هستند. با تشویق به پذیرش آنها، سهم انرژی پاک و پایدار در ترکیب انرژی کلی افزایش می یابد. این با تلاش های جهانی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و مبارزه با تغییرات آب و هوایی همسو است. اجرای منابع انرژی پراکنده، مانندپنل های خورشیدی و سیستم های ذخیره انرژی، می تواند به کاهش استرس در شبکه در دوره های اوج تقاضا کمک کند و خدمات شارژ را در هنگام قطع برق حفظ کند. ایستگاه‌های شارژ با پنل‌های فتوولتائیک خورشیدی سایه‌دار شده‌اند.
پنل‌های فتوولتائیک خورشیدی که مستقیماً بر روی فضاهای برقی ساخته شده‌اند، می‌توانند هم برای شارژ خودرو برق تولید کنند و هم برای وسایل نقلیه پارک شده سایه و خنک‌کننده ایجاد کنند. علاوه بر این، پانل های خورشیدی را نیز می توان گسترش داد تا فضاهای پارکینگ معمولی اضافی را پوشش دهد.
مزایا شامل کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، کاهش هزینه های عملیاتی برای صاحبان ایستگاه ها، و کاهش فشار بر شبکه برق، به ویژه اگر با ذخیره سازی باتری همراه باشد. طراح نویل مارس، با اجرای بیشتر قیاس درخت و جنگل، با مجموعه برگ‌های PV خود که از تنه مرکزی منشعب می‌شوند، از طراحی ایستگاه شارژ معمولی منحرف می‌شود. پایه هر تنه میزبان یک پریز برق است. نمونه‌ای از بیومیمیکری، صفحات خورشیدی برگ‌شکل مسیر خورشید را دنبال می‌کنند و برای خودروهای پارک شده، چه خودروهای برقی و چه معمولی، سایه ایجاد می‌کنند. اگرچه یک مدل در سال 2009 ارائه شد، یک نسخه کامل هنوز ساخته نشده است.
شارژ هوشمند و مدیریت بارمدیریت شارژ و بار هوشمند یک رویکرد پیشرفته برای مدیریت شارژ وسایل نقلیه الکتریکی (EVs) است که از فناوری، داده ها و سیستم های ارتباطی برای بهینه سازی و متعادل کردن تقاضای برق در شبکه استفاده می کند. هدف این روش توزیع موثر بار شارژ، جلوگیری از اضافه بارهای شبکه در طول دوره های اوج مصرف، و کاهش مصرف کلی انرژی، کمک به ایجاد یک شبکه الکتریکی پایدارتر و پایدارتر است. استفاده از فناوری‌های شارژ هوشمند و سیستم‌های مدیریت بار می‌تواند الگوهای شارژ را بهینه کرده و بارهای شارژ را به طور موثرتری توزیع کند و از اضافه بار در زمان‌های اوج بار جلوگیری کند. Dynamic Load Balancing قابلیتی است که تغییرات مصرف برق را در مدار نظارت می کند و به طور خودکار ظرفیت موجود را بین بارهای خانگی یا EV ها تخصیص می دهد. خروجی شارژ وسایل نقلیه الکتریکی را با توجه به تغییر بار الکتریکی تنظیم می کند. شارژ چندین خودرو در یک مکان به طور همزمان می تواند بار الکتریکی پرهزینه ای را ایجاد کند. اشتراک برق مشکل شارژ همزمان چند وسیله نقلیه الکتریکی را در یک مکان حل می کند. بنابراین، در اولین قدم، این نقاط شارژ را در یک مدار به اصطلاح DLM گروه بندی می کنید. برای محافظت از شبکه، می توانید یک محدودیت توان برای آن تعیین کنید.
از آنجایی که جهان همچنان با پیامدهای تغییرات آب و هوایی دست و پنجه نرم می کند، تقویت زیرساخت شارژر AC EV در برابر رویدادهای شدید آب و هوایی به یک وظیفه ضروری تبدیل می شود. دولت‌ها، شرکت‌های خدمات شهری و نهادهای خصوصی باید برای سرمایه‌گذاری در شبکه‌های شارژ انعطاف‌پذیر همکاری کنند و از انتقال به آینده حمل‌ونقل سبزتر و پایدارتر حمایت کنند.