قال حاكم ولاية كاليفورنيا ، جافين نيوسوم ، الأسبوع الماضي ، إن بيع سيارات البنزين / الديزل الجديدة سيتم حظره اعتبارًا من عام 2035. تم بالفعل إدخال تدابير مماثلة في ألمانيا وعدد من البلدان الأخرى ، ولكن هذه هي سابقة أولى في الولايات المتحدة. هل من العملي التخطيط لانتقال كامل إلى النقل الكهربائي في غضون 15 عامًا فقط؟
بالطبع ، ستستمر السيارات التي تعمل بالغاز في الوجود بعد عام 2035. ستستمر السيارات المستعملة لعقود ، وسيتمكن الناس من شراء سيارات جديدة خارج الولاية ونقلها إلى كاليفورنيا ، على الرغم من أن القيود قد تنطبق مع مرور الوقت. على الرغم من أن الطريق لا يزال بعيدًا عن عام 2035 ، إلا أن الكثير سيعتبرونك الآن مجنونًا إذا اكتشفوا أنك تريد شراء مثل هذه السيارة. السيارات الكهربائية هي بالفعل رائعة لمؤيدي أيديولوجية "Zoom-zoom". تعتبر السيارات الكهربائية أكثر اقتصادا في التشغيل والصيانة ، لكنها أغلى من السيارات التي تعمل بالبنزين بمفردها. أيضًا ، يجد مالكو السيارات التقليدية أن السيارات الكهربائية لديها مشاكل في المدى والشحن.
في الأسبوع الماضي ، قال Elon Musk إن شركة Tesla ستطلق سيارة كهربائية في غضون ثلاث سنوات ، والتي ستكلف 25000 دولار. قد لا يكون قادرًا على الوفاء بهذا الوعد ، لكن من الواضح أنه سيبدو أفضل بحلول عام 2035. ربما يكون أفضل بكثير - يتم بيع السيارات الكهربائية بالفعل في الصين مقابل 5000 دولار. (أنا مستثمر في شركة تقوم بتطوير سيارة كهربائية مخصصة مقابل 6500 دولار أمريكي باستثناء الإعانات). بالإضافة إلى ذلك ، سيتم طرح جيل كامل من السيارات الكهربائية المستعملة في السوق بحلول عام 2035 بأسعار مغرية للغاية. سيظل هواة الجمع راغبين في شراء سيارات البنزين القديمة ، وسيظل لديهم هذا الحق.
كما أشرت أعلاه ، يعتقد الأشخاص الذين لا يمتلكون سيارة كهربائية أن مثل هذه السيارة بها مشكلة في النطاق. في المقابل ، يعرف مالكو السيارات الكهربائية أن السيارات الكهربائية الحديثة ، القادرة على السفر لمسافة 322 كم بشحنة واحدة ، لا تعاني من هذه المشكلة (عندما يتعلق الأمر بالقيادة اليومية في المدينة). ومع ذلك ، تحتاج إلى الإدلاء بملاحظة - بالقرب من منزلك أو في ساحة انتظار السيارات أو في العمل ، يجب أن يكون لديك رسوم. حاليًا ، لا يعد استخدام السيارة الكهربائية مناسبًا جدًا لأولئك الأشخاص الذين لا يتناسبون مع أي من هذه الخيارات ، وكذلك للأشخاص الذين يستأجرون شقة وأولئك الذين يوقفون سياراتهم في الشارع. ومع ذلك ، كل هذه مشاكل اليوم فقط. في غضون 15 عامًا ، سيكون هناك العديد من الحلول ، بما في ذلك الشحن في محطات التأجير ومواقف السيارات في الضواحي وحتى في الشوارع.
لجعل الشحن ليس مشكلة ، عليك القيام بذلك عندما تفعل شيئًا آخر. الخيارات المثالية للأنشطة التي تندرج في فئة "شيء آخر" هي النوم أو العمل ، على الرغم من وجود خيارات أخرى. يستغرق الشحن أثناء النوم 0 دقيقة من يوم العمل ، مما يعني أنه يوفر الوقت أكثر من التزود بالوقود في محطة الوقود.
لا يوجد سوى أسئلة حول الأنظمة الكهربائية. من أين نحصل على الكثير من القوة؟ هذا السؤال منطقي. في الوقت الحالي ، ينتج النظام الكهربائي في كاليفورنيا 200 مليار كيلو وات في الساعة سنويًا ، وحتى هذا لا يكفي في بعض الأحيان - فالشبكة محملة بشكل زائد ويحدث انقطاع التيار الكهربائي.
بالنظر إلى أن سكان كاليفورنيا يقودون حوالي 200 مليار ميل كل عام ، ستحتاج السيارات الكهربائية إلى 55 مليار كيلوواط ساعة أخرى سنويًا. بالطبع ، في عام 2035 ، ستظل هناك سيارات تعمل بالبنزين تم بيعها قبل 15 عامًا ، لذلك قد نحتاج فقط إلى نصف هذه الزيادة في القوة. ومع ذلك ، عاجلاً أم آجلاً سنصل إلى حقيقة أننا بحاجة إلى المزيد. بالإضافة إلى ذلك ، ستتحول الشاحنات أيضًا إلى الكهرباء ، مما يعني أن هناك حاجة إلى 20 مليار كيلوواط ساعة أخرى سنويًا. وبالتالي ، سنحتاج إلى زيادة كبيرة ، لكن من غير المحتمل أن تتجاوز 20٪ (بما يتجاوز ما يزيد من متطلبات الطاقة لأسباب أخرى).
يجب أن تنقذنا الطاقة الشمسية
سيارة كهربائية تسلا أمام محطة للطاقة الشمسية في كاليفورنيا
حدثت ثورة في مجال الطاقة الشمسية - انخفضت أسعار الطاقة الشمسية بشكل كبير. لقد أصبح رخيصًا جدًا لدرجة أنه أصبح من الأرخص الآن تركيب محطة للطاقة الشمسية في كاليفورنيا (مقارنة بالفحم والغاز). ومع ذلك ، إذا كان لديك بالفعل محطة طاقة تعمل بالغاز ، فسيكون حرق الغاز أرخص قليلاً - وهذا أحد الأسباب التي تجعلنا نناقش الطلب المتزايد على الكهرباء. سبب آخر لعدم تشغيل جميع محطات الطاقة بالطاقة الشمسية هو العيب الواضح في عدم توليد هذه الطاقة في الليل. نحتاج إلى الطاقة طوال اليوم ، مما يعني أن محطات الطاقة الشمسية لن تكون قادرة على تلبية جميع احتياجاتنا الصناعية والمنزلية (أو سنحتاج إلى تخزين إضافي يسمح لنا بتجميع الطاقة في الأيام المشمسة واستخدامها في الليل وفي الأيام الملبدة بالغيوم).
صناعة كاملة تعالج هذه المشكلة. ومع ذلك ، فإن تخزين الطاقة مدمج في جميع المركبات الكهربائية. هذا هو حلم صناعة الطاقة المتجددة - يمكنهم أخذ الطاقة عندما يكون هناك فائض ونادرًا ما يحتاجون إليها عندما لا يكون هناك ما يكفي. من الضروري فقط تحديد أسعار الطاقة بحيث يكون إمدادها رخيصًا ، ويكون النقص مكلفًا ، وبعد ذلك يقوم المالكون بتعيين أوضاع الشحن المناسبة. إذا لم تكن الطاقة رخيصة الثمن ، فسيتم تحصيل رسوم من أولئك الذين يحتاجونها بالفعل.
إذا كنت تمتلك سيارة يمكنها السفر لمسافة 402 كيلومترًا بشحنة كاملة (مثل سيارتي) ، فيمكنك إجراء بعض الحسابات البسيطة. يبلغ متوسط قيادة السيارة 19312 كم في السنة ، أي 53 كم فقط في اليوم. هذا يعني أنه في وضع القيادة العادية ، يمكن تشغيل مركبة بدون طيار بشحنة كاملة لمدة أسبوع. بالطبع ، في العالم الحقيقي ، هناك امتدادات أكثر كثافة وأقل كثافة ، وهذا هو السبب في أن العديد من مالكي السيارات الكهربائية معتادون على شحن سياراتهم أثناء العمل أو النوم. وبالتالي ، ستكون سياراتهم جاهزة حتى للرحلات الطويلة لعدة أيام متتالية. في أسوأ الأحوال ، يمكنك الذهاب إلى محطة شحن "سريع" ، وهي ليست بنفس سرعة محطة الوقود ، ولكنها لا تزال تؤدي وظيفتها بشكل جيد. علاوة على ذلك ، إذا اتصلت في مثل هذه المحطة أثناء التوقف لتناول الطعام أو التسوق ،ثم لن يستغرق وقتك.
كل هذا يعني أن عددًا قليلاً جدًا من مالكي المركبات الكهربائية قلقون من عدم تمكنهم من شحن سيارتهم في حالة التراجع أو انقطاع التيار الكهربائي. في الواقع ، كل هذا يحدث مرة واحدة فقط كل بضع سنوات ، وعادة في المساء خلال الموسم الحار ، عندما تعمل العديد من مكيفات الهواء دون توقف. علاوة على ذلك ، يتم تحذير الانقطاعات مسبقًا.
اشحن في الليل
هناك سببان رئيسيان للشحن في الليل هذه الأيام. أولاً ، ينام أصحاب السيارات في الليل وسياراتهم متوقفة. ثانياً ، بسبب انخفاض الطلب في الليل ، فإن الكهرباء أرخص. صعود الطاقة الشمسية سيغير الجانب الثاني ، ولكن ليس الجانب الأول. مع نمو حجم الطاقة الشمسية ، سينخفض سعرها خلال النهار - خاصةً من 7:00 إلى 15:00 ، عندما تكون الشمس مشرقة جيدًا ، وتكون الذروة في الظهيرة. ومع ذلك ، لم يصل الطلب إلى ذروته بعد. سيتم تخزين الطاقة الشمسية المولدة للاستخدام في المستقبل ، ومن أفضل الطرق لاستخدامها استخدامها في السيارات الكهربائية. (سيتم استخدام تقنية مماثلة في جيل جديد من مكيفات الهواء التي ستجمد الجليد عندما تكون الطاقة رخيصة وتستخدمها لتبريد المباني عندما تكون الطاقة باهظة الثمن).
لا ينطبق أي من هذا على الشحن طوال الليل. بمعنى آخر ، من المرجح أن يرغب الناس في إعادة شحن طاقاتهم أثناء النهار أثناء العمل (أو في المنزل إذا لم يكونوا بحاجة للسفر إلى العمل). سيستمر الناس في إعادة الشحن كلما كانت الطاقة أرخص - سواء في الليل أو في الصباح الباكر عندما تشرق الشمس قبل مغادرتهم إلى العمل.
ستتمتع سيارات 2035 بميزة مهمة أخرى - سيكون لها وظيفة القيادة الذاتية المدمجة فيها. هذا يعني أنهم سيكونون قادرين على القيادة بشكل مستقل إلى محطات الشحن خلال الفترات الزمنية التي سيتم فيها تخفيض سعر الكهرباء (بشرط ألا يحتاجها أصحابها). وبالتالي ، لن تكون هناك حاجة لتثبيت أجهزة الشحن في كل موقف سيارات في المنزل أو المكتب ، على الرغم من أن أجهزة الشحن منخفضة الطاقة بالقرب من المكاتب والمنازل يمكن أن تلبي معظم الاحتياجات ، بينما ستظل الفرصة متاحة للسيارات للمغادرة لشحن إضافي ، إذا لزم الأمر.
لسوء الحظ ، هناك مشكلة في robotaxi. يحدث أكبر طلب على استخدام سيارات الأجرة الآلية خلال ساعة الذروة (من 6 إلى 9 صباحًا ومن 15 إلى 19 ساعة) ، وهناك أيضًا ذروة صغيرة في الطلب أثناء الغداء. من الساعة 3 مساءً حتى 7 مساءً ، الطاقة هي الأغلى. في الظهيرة والساعة السادسة صباحًا ، سيكون هناك فائض في الطاقة - في الساعة 6 صباحًا لأن الطلب منخفض (على الرغم من أن اليوم المشمس قد بدأ للتو) ، وفي الظهيرة بسبب حقيقة أن الشمس في أوجها. يتم توجيه بعض محطات الطاقة الشمسية باتجاه الغرب لتوصيل طاقة الذروة بعد ذلك بقليل - عندما تكون الأسعار في أعلى مستوياتها. كل هذا يعني أن الجميع سيرغب في الشحن من 9 إلى 11:30 ومن 1:30 إلى 15:00 - ليس أفضل نظام شحن. ومع ذلك ، يتم تحصيل رسوم بعض السيارات في أوقات مختلفة وبأسعار أقل ، حيث نادرًا ما يتم استخدام الأسطول بأكمله. على عكس سيارات الركاب ،السفر بمتوسط 53 كم ، ستغطي سيارة الأجرة الآلية من 321 إلى 482 كم في اليوم (حسب الرحلات الطويلة ومخارج الطرق السريعة). ونعم ، إذا لزم الأمر ، سيتم شحن سيارات الأجرة الآلية ليلاً باستخدام الطاقة من مصادر الطاقة النووية والحرارية الأرضية والطاقة الكهرومائية والبيولوجية وغيرها من المصادر النظيفة. على وجه الخصوص ، ستقوم محطات الطاقة الكهرومائية بضخ المياه مرة أخرى إلى خزاناتها خلال تلك الأوقات التي ينخفض فيها سعر الطاقة ، أي عندما لا تستطيع الآلات استخدامها (على سبيل المثال ، خلال ساعة الذروة الصباحية).ستضخ المياه إلى خزاناتها في الأوقات التي ينخفض فيها سعر الطاقة ، أي عندما لا تستطيع الآلات استخدامها (على سبيل المثال ، أثناء ساعة الذروة الصباحية).ستضخ المياه مرة أخرى إلى خزاناتها في الأوقات التي ينخفض فيها سعر الطاقة ، أي عندما لا تستطيع الآلات استخدامها (على سبيل المثال ، أثناء ساعة الذروة الصباحية).
بإيجاز ، يمكننا القول إننا سنتعامل مع القيد الجديد. يمكننا التعامل معها الآن ، وأكثر من ذلك حتى نتمكن من التعامل معها باستخدام تقنيات عام 2035. ما لا يمكننا مواجهته هو الاحتراق المستمر للبنزين (لا نتحدث فقط عن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، ولكن أيضًا التلوث الآخر ، بما في ذلك الجسيمات متناهية الصغر PM2.5 ، التي تقتل الآلاف من الناس) والحروب حول النفط المستورد.
- أول نظام تحكم تسلسلي روسي لمحرك مزدوج الوقود مع فصل وظيفي لوحدات التحكم
- في السيارة الحديثة ، يوجد عدد من سطور التعليمات البرمجية أكثر من ...
- دورات مجانية عبر الإنترنت في السيارات والفضاء والروبوتات والهندسة (+50)
- ماكينزي: إعادة التفكير في برامج الإلكترونيات والهندسة المعمارية في السيارات
حول ITELMA
قائمة المنشورات المفيدة عن حبري