گسترش استفاده از خودروهای برقی

تصویر: نقشه ایستگاه های شارژ. محققان دانشگاه MIT دریافته اند که نصب ایستگاه های شارژ در خیابان های مسکونی و کنار بزرگراه ها می تواند منجر به اقبال عمومی از وسایل نقلیه تمیزتر شود. با مجوز از آزمایشگاه Trancik.
 
چگونه می توان اتومبیل های برقی بیشتری را در جاده ها پیدا کرد؟ اقداماتی را که با انجام آنها انواع بهبود زیرساخت ها می تواند منجر به استفاده گسترده تر از وسایل نقلیه پاک شود، در این جا مطالعه کنید.
 
یک مطالعه جدید از محققان انواع بهبود زیر ساخت ها را نشان می دهد که بیشترین تفاوت را در افزایش تعداد اتومبیل های الکتریکی در جاده ایجاد می کند، که یک گام اساسی در جهت کاهش انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از حمل و نقل است.
 
محققان دریافتند که نصب ایستگاه های شارژ در خیابان های مسکونی و نه فقط در مکان هایی مرکزی مانند مراکز خرید، می تواند یک مزیت بزرگ داشته باشد. آنها همچنین دریافتند که افزودن ایستگاه های شارژ سریع در امتداد بزرگراه ها و فراهم آوردن دسترسی آسان مردمی که نیاز به مسافرت به خارج از محدوده یک بار شارژ وسایل نقلیه الکتریکی خود دارند به وسایل نقلیه اضافی، می تواند پتانسیل الکتریکی سازی خودرو را بسیار افزایش دهد.
 
محققان روش جدیدی را برای شناسایی راه حل های شارژ مناسب برای فعالیت های روزمره افراد ایجاد کردند. آنها از داده های جمع آوری شده از دستگاه های رد یابی GPS در اتومبیل ها و همچنین نتایج نظر سنجی در مورد عادت ها و نیازهای رانندگی روزانه افراد، از جمله داده های دقیق از منطقه سیاتل و داده های کلی تر از کل ایالات متحده استفاده کردند. ترانچیک می گوید، افزایش زیاد نفوذ اتومبیل های برقی به ناوگان وسایل نقلیه شخصی یکی از ویژگی های اصلی سیاست های کاهش تأثیرات مخرب بر آب و هوا در سطح محلی، ایالتی و فدرال است. وی می افزاید: هدف این مطالعه "درک بهتر چگونگی تحقق این برنامه ها برای برقی سازی سریع خودرو است".
 
وی در مورد تصمیم گیری در زمینه چگونگی اولویت بندی انواع مختلف پیشرفت در زیرساخت شارژ خودرو، می گوید: "رویکردی که ما از نظر روش شناسی اتخاذ کردیم، تأکید بر ایجاد درک بهتر از رفتار دقیق مصرف انرژی افراد در طول روز و سال بود. "
 
برای این کار، "ما بررسی می کنیم که چگونه افراد مختلف در طول روز از مکانی به مکان دیگر منتقل می شوند و کجاها متوقف می شوند". "و از آن جا ما قادر خواهیم بود بدون این که در سفرهای روزانه خود وقفه ای داشته باشیم، زمان و مکانی که آنها می توانند خودرو خود را شارژ کنند بررسی کنیم. "
 
این تیم، هم فعالیت منظم روزانه و هم تغییراتی را که طی یک سال اتفاق می افتد بررسی کردند. وی می گوید: "دید طولی برای در پیش گرفتن انواع مختلف سفرهایی که یک راننده در طول زمان انجام می دهد مهم است، بنابراین ما می توانیم انواع زیرساخت های شارژ مورد نیاز برای پشتیبانی از الکتریسیته خودرو را تعیین کنیم. "
 
همان طور که ترانسیک و همکارانش گزارش داده اند، در حالی که اکثریت قریب به اتفاق نیازهای روزانه رانندگی مردم می تواند با محدوده تأمین شده توسط اتومبیل های برقی ارزان قیمت موجود مرتفع شود، معمولاً اما به چند بار رانندگی به دورتر از محدوده های تعیین شده نیاز وجود خواهد داشت. یا ممکن است لازم باشد مردم در مدت یک روز و با صرف زمان کمی برای توقف و شارژ ، سفرهایی طولاتی تر از حد معمول انجام دهند. به گفته محققان، این "روزهای پر انرژی"، زمانی که رانندگان بیش از مقدار معمولِ انرژیِ مورد نیاز حمل و نقل خود را مصرف می کنند، ممکن است فقط چند بار در سال اتفاق بیفتد، اما آنها می توانند عامل تعیین کننده ای در تصمیم گیری مردم در این که به سمت خودرو برقی بروند یا نه باشند.
 
حتی اگر فناوری باتری به طور مداوم در حال بهبود و گسترش حداکثر برد اتومبیل های الکتریکی باشد، این تنها کافی نیست که بتواند نیازهای رانندگان را برآورده کند و به سرعت به هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه ای دست یابد. ترانسیک می گوید، بنابراین پرداختن به مسئله محدوده تردد از طریق زیرساخت ها ضروری است. وی خاطر نشان کرد، باتری های دارای بالاترین ظرفیت، دارای گران ترین قیمت نیز هستند و از نظر بسیاری مقرون به صرفه نیستند، بنابراین تصحیح زیرساخت ها از دیدگاه عدالت اقتصادی نیز مهم است.
 
ترانسیک می گوید، داشتن استراتژی در قرار دادن زیرساخت ها در مکان هایی که راحت ترین و مؤثرترین دسترسی را فراهم آورند - و آگاهی دادن به رانندگان در این مورد، به گونه ای که بتوانند به راحتی تجسم کنند که کجا و چه وقت شارژ دریافت خواهند کرد - می تواند تفاوت بزرگی ایجاد کند.
 تقریباً 90 درصد از وسایل نقلیه شخصی روزانه می توانند با وسایل نقلیه برقی ارزان قیمت موجود در بازار جایگزین شوند.او می گوید: "روش های مختلفی برای ایجاد انگیزه در گسترش چنین زیر ساخت های شارژی وجود دارد." "در این رابطه نقشی برای سیاست گذاران در سطح فدرال وجود دارد، به عنوان مثال، در ایجاد انگیزه هایی برای تشویق رقابت بخش خصوصی در این فضا و سایت های نمایش برای امتحان از طریق مشارکت عمومی و خصوصی، و گسترش سریع زیر ساخت های شارژ." وی گفت، دولت های ایالتی و محلی همچنین می توانند سهم مهمی در ایجاد نو آوری توسط مشاغل داشته باشند، و تعدادی از آنها تاکنون از حمایت خود از برق رسانی خودرو خبر داده اند.
 
این مطالعه نشان داد که دسترسی آسان به حمل و نقل جایگزین برای آن روزهای پر انرژی نیز می تواند در این موضوع نقش داشته باشد. حتی ممکن است شرکت های وسایل نقلیه، ارائه خدمات مناسب یا اجاره ای برای کمک به فروش خودروهای الکتریکی خود را به نفع خود بدانند.
 
به عنوان مثال، در تجزیه و تحلیل عادت های رانندگی در سیاتل، این تیم دریافت که تأثیر افزودن ایستگاه های شارژ سریع بزرگراه یا افزایش در دسترس بودن وسایل نقلیه دوربرد اضافی تا چهار روز در سال به این معنی است که تعداد خانه هایی که می توانند نیازهای رانندگی خود را با یک وسیله نقلیه برقی کم هزینه مرتفع کنند از 10 درصد به 40 درصد افزایش می یابد. وقتی ایستگاه های شارژ سریع، شارژ در محل کار، شارژ عمومی شبانه و حداکثر 10 روز دسترسی به وسایل نقلیه اضافی، همه در دسترس باشد، این رقم به بالای 90 درصد خانوارها افزایش خواهد یافت. نکته مهم این که گزینه های شارژ در مکان های مسکونی (در خیابان یا خارج از خیابان) در کل این سناریوها اهمیت دارد.
 
یافته های این مطالعه اهمیت در دسترس قرار دادن قابلیت های شارژ شبانه در اختیار افراد بیشتر را نشان می دهد. در حالی که کسانی که پارکینگ شخصی یا پارکینگ خارج از خیابان خود را دارند اغلب می توانند به راحتی اتومبیل خود را در خانه شارژ کنند، بسیاری از افراد این گزینه را ندارند و از پارکینگ عمومی استفاده می کنند. ترانسیک می گوید: "فراهم آوردن دسترسی - دسترسی قابل پیش بینی و قابل اطمینان - برای شارژ برای افراد، هر کجا که مدت طولانی تری در نزدیکی خانه و اغلب شبانه خودرو خود را در آن پارک می کنند، واقعاً مهم است. "
 
او می گوید که این شامل مکان هایی مانند هتل ها و همچنین محله های مسکونی است. "من فکر می کنم تأکید بر این روش های تأثیرگذار، از جمله کشف راه های انجام این کار در خیابان های عمومی، به جای گذاشتن تصادفی شارژر در فروشگاه های مواد غذایی یا مراکز خرید یا هر مکان عمومی، بسیار حیاتی است." وی می گوید این گونه نیست که بگوییم انجام این کارها نیز بی فایده است، بلکه همواره برنامه ریزی عمومی باید به منظور گسترش دسترسی به بخش بیشتری از مردم باشد. استراتژیک بودن در مورد توسعه زیرساخت ها مهم خواهد بود حتی وقتی اقدام برای شارژرهای سریع هزینه بر باشد و طرح های جدید امکان شارژ سریع تر را فراهم کنند.
 
این مطالعه باید به ارائه راهنمایی برای سیاست گذاران در تمام سطوح، که به دنبال راه هایی برای تسهیل کاهش انتشار گازهای گلخانه ای هستند، کمک کند، زیرا بخش حمل و نقل به طور کلی مسئول حدود یک سوم از این انتشارات است. ترانچیک با اشاره به این که این مطالعه می تواند مناطقی را نشان دهد که می توانند بیشترین بازده را برای آن سرمایه گذاری ها داشته باشند، می گوید: "اگر بودجه محدودی دارید که معمولاً همیشه این گونه است، اولویت بندی بسیار مهم است." محققان در مقاله خود یاد آور شده اند که راه حل های شارژ با تأثیر بالا که آنها شناسایی می کنند، می توانند با شهرهای بزرگ و کوچک و مناطق مختلف مخلوط شده و با شرایط آنها مطابقت داشته باشند.
 
رویکرد محققان برای تجزیه و تحلیل الگوهای رانندگی با وضوح بالا و واقعی "ارزشمند است، و چندین فرصت برای تحقیقات بیشتر را فراهم می کند". استادیار سیستم های مهندسی و طراحی در دانشگاه فناوری و طراحی سنگاپور می گوید: با این کار "داده های رانندگی در دنیای واقعی نه تنها می تواند زیرساخت ها و برنامه ریزی های سیاسی را هدایت کند، بلکه مدیریت بهینه شارژ خودروهای الکتریکی (EV) و تصمیمات خرید و استفاده از وسایل نقلیه را نیز به همراه دارد.… این می تواند اطمینان بیشتری را به رانندگان در مورد امکان سنجی و پیامدهای عملیاتی شیفت به سمت خودروهای برقی بدهد."
 

آیا ماشین های الکتریکی امروزی می توانند در تغییر اقلیم تأثیر بگذارند؟

وسایل نقلیه الکتریکی می توانند نیازهای رانندگان را به آن اندازه کافی برآورده کنند که بتوانند جایگزن تقریباً 90 درصد از وسایل نقلیه فعلی شوند.
   
تصویر: تصویر شبانه از شهر نیویورک، که در آن رنگ قرمز تراکم جمعیت زیادی را نشان می دهد. بنا بر گفته جسیکا ترانسیک، دانشیار توسعه شغلی Atlantic Richfield در مطالعات انرژی در مؤسسه داده ها و سیستم های MIT  و جامعه (IDSS) "پتانسیل اقبال از وسایل نقلیه الکتریکی در شهرها بسیار مشابه هم است، از مناطق متراکم شهری مانند نیویورک گرفته تا شهرهای کم تراکمی مانند هوستون. این بر خلاف این نظر است که وسایل نقلیه الکتریکی - حداقل ارزان قیمت، که دامنه محدودی دارند - فقط در مراکز متراکم شهری کارآیی دارند. " "تقریباً 90 درصد از وسایل نقلیه شخصی روزانه می توانند با وسایل نقلیه برقی ارزان قیمت موجود در بازار جایگزین شوند، حتی اگر ماشین ها فقط یک شبه بتوانند شارژ شوند. "
 پرداختن به مسئله محدوده تردد از طریق زیرساخت ها ضروری است. آیا وسایل نقلیه الکتریکی موجود (EV) ، علیرغم محدوده رانندگی غیر وسیعشان، می توانند کاهش قابل توجهی در انتشار گازهای گلخانه ای، که باعث تغییرات آب و هوایی جهانی می شوند، ایجاد کنند؟ محققان دانشگاه MIT به تازگی جامع ترین مطالعه را برای پرداختن به این سؤال بحث برانگیز به انجام رسانده اند و به یک نتیجه روشن رسیده اند: بله، آنها می توانند.
 
این مطالعه که نشان می دهد امروزه جایگزینی عمده وسایل نقلیه معمولی با وسایل برقی امکان پذیر است و می تواند نقش مهمی در تحقق اهداف کاهش تغییرات آب و هوایی داشته باشد، توسط جسیکا ترانسیک، دانشیار توسعه شغلی Atlantic Richfield  در مجله Nature Energy منتشر شد.
 
ترانسیک می گوید: "تقریباً 90 درصد از وسایل نقلیه شخصی روزانه می توانند با وسایل نقلیه برقی ارزان قیمت موجود در بازار جایگزین شوند، حتی اگر اتومبیل ها فقط یک شبه بتوانند شارژ شوند، که این بیش از اهداف آب و هوایی ایالات متحده برای سفر با وسایل نقلیه شخصی است. " به طور کلی، هنگام محاسبه میزان انتشار امروز از نیروگاه های تأمین کننده برق، این امر منجر به کاهش تقریبا 30 درصدی انتشار ناشی از حمل و نقل می شود. اگر نیروگاه ها با گذشت زمان کربن زدایی کنند، میزان قطع انتشار آلاینده ها عمیق تر خواهد بود.
 
این تیم چهار سال را صرف این پروژه کرد که شامل ایجاد روشی برای ادغام دو مجموعه داده عظیم بود: یک مجموعه بسیار دقیق از رفتار رانندگی در ثانیه بر اساس داده های GPS و یک مجموعه گسترده تر و جامع تر از داده های ملی بر اساس نظرسنجی های سفر. هرگاه با هم در نظر گرفته شوند، این دو مجموعه داده میلیون ها سفر انجام شده توسط رانندگان در سراسر کشور را شامل می شوند.
 
اطلاعات دقیق GPS توسط آژانس های دولتی در تگزاس، جورجیا و کالیفرنیا با استفاده از دستگاه های ثبت اطلاعات ویژه نصب شده در اتومبیل ها برای ارزیابی الگوی رانندگی در سراسر کشور جمع آوری شد. اطلاعات جامع تر، اما با جزئیات کمتر، در کل کشور از یک نظرسنجی حمل و نقل خانگی در کشور به دست آمده است، که در آن خانواده های سراسر کشور مورد مطالعه قرار گرفته است تا در مورد نحوه و مکانی که مردم در واقع رانندگی خود را انجام می دهند، اطلاعات کسب کنند. نیدل می گوید، محققان باید "مسافت و زمان سفرها، رفتارهای مختلف رانندگی و شرایط آب و هوایی محیط" را درک کنند.
 
محققان دانشگاه MIT با تهیه فرمول هایی برای ادغام مجموعه های مختلف اطلاعات و در نتیجه پیگیری چرخه های رانندگی با وضوح یک ثانیه، توانستند نشان دهند که نیاز روزانه انرژیِ حدود 90 درصد اتومبیل های شخصی در جاده های ایالات متحده، توسط ماشین های الکتریکی امروزی، با دامنه حرکتی فعلی، با هزینه ای کلی برای صاحبانشان - از جمله هزینه های خرید و هزینه های عملیاتی - که بیشتر از هزینه وسایل نقلیه متداول با احتراق داخلی نخواهد بود، تأمین می شود. این تیم برای بررسی پتانسیل اقبال عمومی با توجه به زیرساخت های شارژ امروز، شارژ یک بار در روز را در خانه یا محل کار بررسی کرد.
 افزودن ایستگاه های شارژ سریع در امتداد بزرگراه ها و فراهم آوردن دسترسی آسان مردمی که نیاز به مسافرت به خارج از محدوده یک بار شارژ وسایل نقلیه الکتریکی خود دارند به وسایل نقلیه اضافی، می تواند پتانسیل الکتریکی سازی خودرو را بسیار افزایش دهد.در حالی که خودروهای الکتریکی علاقه مندان زیادی دارند، تعداد زیادی منتقد نیز دارند که از اضطراب محدوده غیر وسیع تردد به عنوان مانعی برای برق رسانی حمل و نقل یاد می کنند. ترانسیک می گوید: "این موضوعی است که عقل سلیم را می تواند به سمت عقاید کاملاً مخالف هدایت کند." "به نظر می رسد بسیاری از مردم به شدت احساس می کنند که پتانسیل جایگزینی اندک است، در حالی که بقیه اطمینان دارند که زیاد است. "
 
وی می افزاید: "توسعه مفاهیم و مدل های ریاضی مورد نیاز برای تجزیه و تحلیل کمّی، در مواردی مثل این که بسیاری از چیزها در معرض ریسک است، مفید است. "
 
منبع: دیوید ال چاندلر، MIT News Office