Các sự kiện thời tiết khắc nghiệt gần đây đã làm nổi bật những lỗ hổng của cơ sở hạ tầng bộ sạc xe điện (EV), khiến nhiều chủ sở hữu xe điện bị mắc kẹt mà không được tiếp cận các cơ sở sạc. Trong bối cảnh các hiện tượng thời tiết cực đoan ngày càng thường xuyên và nghiêm trọng, chủ sở hữu xe điện (EV) đang phải đối mặt với những thách thức chưa từng có khi sự phụ thuộc của họ vào bộ sạc EV đang bị giám sát chặt chẽ.
Tác động của thời tiết khắc nghiệt đối với bộ sạc xe điện đã bộc lộ một số lỗ hổng:
- Căng thẳng lưới điện: Trong các đợt nắng nóng, nhu cầu điện tăng cao do cả chủ sở hữu xe điện và người tiêu dùng thường xuyên phụ thuộc nhiều vào hệ thống điều hòa không khí và làm mát. Sự căng thẳng gia tăng trên lưới điện có thể dẫn đến mất điện hoặc giảm công suất sạc, ảnh hưởng đến các trạm sạc xe điện phụ thuộc vào nguồn điện lưới.
- Thiệt hại về trạm sạc: Bão và lũ lụt nghiêm trọng có thể gây ra thiệt hại vật chất cho các trạm sạc và cơ sở hạ tầng xung quanh, khiến chúng không hoạt động cho đến khi việc sửa chữa hoàn tất. Trong một số trường hợp, hư hỏng trên diện rộng có thể dẫn đến thời gian ngừng hoạt động lâu hơn và giảm khả năng tiếp cận của người dùng xe điện.
- Quá tải cơ sở hạ tầng: Ở những khu vực có tỷ lệ sử dụng xe điện cao, các trạm sạc có thể gặp tình trạng quá tải khi thời tiết khắc nghiệt. Khi một số lượng lớn chủ sở hữu xe điện hội tụ về các điểm sạc hạn chế, thời gian chờ đợi lâu và các trạm sạc tắc nghẽn là điều không thể tránh khỏi.
- Giảm hiệu suất của pin: Việc tiếp xúc kéo dài với nhiệt độ khắc nghiệt, dù lạnh cóng hay nóng như thiêu đốt, đều có thể tác động tiêu cực đến hiệu suất và hiệu suất của pin xe điện. Điều này lại ảnh hưởng đến quá trình sạc tổng thể và phạm vi lái xe.
Xuất phát từ mức độ nghiêm trọng của vấn đề thời tiết cực đoan hàng năm, ngày càng nhiều người bắt đầu nghĩ đến việc làm thế nào để bảo vệ môi trường, giảm khí thải, làm chậm quá trình phát triển của thời tiết cực đoan, với tiền đề là có thể đẩy nhanh tốc độ phát triển của thời tiết khắc nghiệt. quá trình phát triển xe điện và thiết bị sạc của chúng, nhằm giải quyết những hạn chế hiện nay của việc sạc xe điện trong thời tiết khắc nghiệt.
Tài nguyên năng lượng phân tán: Tài nguyên năng lượng phân tán (DER) đề cập đến một tập hợp các hệ thống và công nghệ năng lượng phi tập trung và đa dạng nhằm tạo ra, lưu trữ và quản lý năng lượng gần điểm tiêu thụ hơn. Những tài nguyên này thường nằm trong hoặc gần cơ sở của người dùng cuối, bao gồm các khu dân cư, thương mại và công nghiệp. Bằng cách kết hợp DER vào lưới điện, mô hình sản xuất điện tập trung truyền thống được bổ sung và nâng cao, mang lại nhiều lợi ích cho cả người tiêu dùng năng lượng và chính lưới điện. Các nguồn năng lượng phân tán, đặc biệt là các tấm pin mặt trời, thường dựa trên các nguồn năng lượng tái tạo như ánh sáng mặt trời. Bằng cách khuyến khích áp dụng chúng, tỷ trọng năng lượng sạch và bền vững trong tổng thể năng lượng sẽ tăng lên. Điều này phù hợp với những nỗ lực toàn cầu nhằm giảm phát thải khí nhà kính và chống biến đổi khí hậu. Triển khai các nguồn năng lượng phân tán, chẳng hạn nhưtấm pin mặt trời và hệ thống lưu trữ năng lượng, có thể giúp giảm bớt căng thẳng cho lưới điện trong thời gian có nhu cầu cao điểm và duy trì dịch vụ sạc trong thời gian mất điện. Các trạm sạc được che mát bằng các tấm quang điện mặt trời.
Được xây dựng trực tiếp trên không gian xe điện, các tấm quang điện mặt trời có thể vừa tạo ra điện để sạc xe, vừa cung cấp bóng mát và làm mát cho các phương tiện đang đỗ. Ngoài ra, các tấm pin mặt trời cũng có thể được mở rộng để bao phủ thêm các bãi đỗ xe thông thường.
Các lợi ích bao gồm giảm phát thải khí nhà kính, giảm chi phí vận hành cho chủ sở hữu nhà ga và giảm căng thẳng cho lưới điện, đặc biệt nếu kết hợp với bộ lưu trữ pin. Đi sâu hơn vào sự tương tự giữa cái cây và khu rừng, nhà thiết kế Neville Mars đi chệch khỏi thiết kế trạm sạc điển hình với bộ lá PV của mình phân nhánh ra từ một thân cây trung tâm.29 Phần đế của mỗi thân cây có một ổ cắm điện. Một ví dụ về mô phỏng sinh học, các tấm pin mặt trời hình chiếc lá đi theo đường đi của mặt trời và cung cấp bóng mát cho ô tô đang đỗ, cả xe điện và xe thông thường. Mặc dù mô hình đã được giới thiệu vào năm 2009 nhưng phiên bản quy mô đầy đủ vẫn chưa được chế tạo.
Quản lý tải và sạc thông minh: Quản lý tải và sạc thông minh là một phương pháp tiên tiến để quản lý việc sạc xe điện (EV), sử dụng công nghệ, dữ liệu và hệ thống truyền thông để tối ưu hóa và cân bằng nhu cầu điện trên lưới điện. Phương pháp này nhằm mục đích phân phối tải sạc một cách hiệu quả, tránh tình trạng quá tải lưới điện trong thời gian cao điểm và giảm mức tiêu thụ năng lượng tổng thể, góp phần tạo nên lưới điện ổn định và bền vững hơn. Việc sử dụng công nghệ sạc thông minh và hệ thống quản lý tải có thể tối ưu hóa kiểu sạc và phân phối tải sạc hiệu quả hơn, ngăn ngừa quá tải trong thời gian cao điểm. Cân bằng tải động là tính năng theo dõi những thay đổi về mức sử dụng điện năng trong mạch điện và tự động phân bổ công suất khả dụng giữa các Tải gia đình hoặc EV. Nó điều chỉnh đầu ra sạc của xe điện theo sự thay đổi của tải điện. Nhiều ô tô sạc tại một địa điểm cùng lúc có thể tạo ra sự tăng đột biến về tải điện tốn kém. Chia sẻ năng lượng giải quyết vấn đề sạc đồng thời nhiều xe điện tại một địa điểm. Do đó, bước đầu tiên, bạn nhóm các điểm sạc này thành một mạch gọi là mạch DLM. Để bảo vệ lưới điện, bạn có thể đặt giới hạn công suất cho nó.
Khi thế giới tiếp tục vật lộn với hậu quả của biến đổi khí hậu, việc củng cố cơ sở hạ tầng bộ sạc AC EV trước các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt trở thành một nhiệm vụ cấp bách. Chính phủ, các công ty tiện ích và các tổ chức tư nhân phải hợp tác để đầu tư vào mạng lưới sạc linh hoạt và hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang một tương lai giao thông xanh hơn, bền vững hơn.