Nawet najwięksi miłośnicy elektrycznej motoryzacji zaczynają sobie zdawać sprawę z istotnego problemu, jaki w związku z pozbyciem się samochodów spalinowych może się pojawić. Obecne i planowane sieci energetyczne nie poradzą sobie zapotrzebowaniem na prąd, kiedy wieczorem, po powrocie do domów, wszystkie elektryki zostaną podłączone do sieci. Naukowcy Massachusetts Institute of Technology przekonują w pracy złożonej do druku w czasopiśmie "Cell Reports Physical Science", że problem da się rozwiązać. Wystarczy, że kierowcy będą ładować samochody nie tam, gdzie chcieliby to zrobić i... nie wtedy, gdy mieliby na to ochotę.
Autorzy pracy przyznają, że światowe plany walki z globalnym ociepleniem przez elektryfikację transportu i wykorzystanie do tego celu odnawialnych źródeł energii mają istotne ograniczenie. Obecne symulacje wskazują na to, że jeśli każdy z użytkowników tych samochodów będzie chciał ładować go wieczorem po powrocie do domu, potrzebne będą kolejne elektrownie, aby dostarczyć niezbędne ok. 20 proc. dodatkowej energii. Równocześnie nie w pełni wykorzystane pozostaną możliwości instalacji fotowoltaicznych.
Pojawiły się już sugestie, że po to, aby problem złagodzić, trzeba będzie stworzyć dość złożony system sterujący procesami ładowania w zależności od aktualnie dostępnej mocy. A to będzie kosztowało.
Zachary Needell, Wei Wei i prof. Jessika Trancik z MIT Institute for Data, Systems and Society mają inny pomysł. Ich zdaniem można opracować system, który pozwoli na optymalizację procesów ładowania bez nadmiernie kosztownych inwestycji. Nie oznacza to jednak, że kosztów nie będzie. Ich zdaniem absolutnie kluczowe znaczenie ma budowa licznej i dobrze ulokowanej sieci ładowarek tam, gdzie ludzie pracują, by mogli ładować swoje elektryki w ciągu dnia, w czasie, kiedy dostępna jest energia słoneczna.
Na tym jednak nie koniec. Drugim istotnym elementem jest stworzenie systemu zachęt, na przykład finansowych, który skłoni kierowców, aby po powrocie do domu zdecydowali się na ładowanie samochodów z opóźnieniem. Każdy oceniałby, na którą godzinę rano samochód będzie mu potrzebny, w ten sposób proces ładowania w całych miastach rozkładałby się w czasie i nie byłoby wieczornego szczytu. To likwidowałoby potrzebę zapewnienia dodatkowej mocy z nowych elektrowni.
W swojej pracy naukowcy MIT oparli się na analizie rzeczywistych danych z dwóch miast, Nowego Jorku i Dallas. Zbierano tam zarówno anonimizowane wskazania urządzeń zamontowanych w samochodach, jak i ankiety w których swoje zwyczaje opisywali sami kierowcy. Na tej podstawie oceniono, jak wygląda faktyczny ruch tych samochodów, kiedy i w jakich okolicznościach są ładowane, czy w miejscach zamieszkania, pracy, przy sklepach, czy instytucjach rozrywki. Jak podkreśla prof. Trancik, takie badania pozwalają zaplanować strategię lokalizacji stacji ładowania tak, aby spełniały swoje zadanie i nie przeciążyły sieci.
Autorzy pracy zwracają uwagę, że maksymalne zwiększenie liczby stacji do ładowania w miejscach pracy da jeszcze jeden, bardzo korzystny efekt. Dzieki temu baterie samochodów elektrycznych będa dodatkowym magazynem energii pozyskiwanej ze źródeł fotowoltaicznych. Na razie wciąż nie ma technologii umożliwiającej budowę tanich i pojemnych magazynów tej energii, samochody elektryczne mogą złagodzić ten problem. Co dodatkowo istotne, samochody mogą się wtedy ładować wolniej, co pozwoli lepiej wykorzystać energię z fotowoltaiki.
Jeśli chodzi o ładowanie samochodów w domu, to propozycję autorów pracy można zrealizować za pomocą prostej aplikacji, która oszacuje, ile czasu będzie trwało ładowanie i włączy je odpowiednio wcześniej przed wyznaczonym przez kierowcę czasem wyjazdu. Taka strategia pozwoli przesunąć szczyt zapotrzebowania na energię na godziny poranne, bez spinania całego systemu w sterowaną zdalnie sieć.
Oczywiście gniazdka w prywatnych garażach nie wystarczą. System będzie musiał obejmować kolejny zestaw ładowarek, tym razem na ulicach rejonów mieszkaniowych, czy przydomowych parkingach. Tylko w ten sposób, zapewnienie kierowcom elektryków faktycznej wygody będzie w ogóle możliwe. Gęsta sieć ładowarek jest tak, czy inaczej, niezbędna. Jeśli wystarczająco wielu kierowców się do tych zasad przekona, bądzie można oszczędzić na budowie magazynów energii i dodatkowych elektrowni.
