Блог

Apr 07, 2023

Нашим грузовикам не нужны аккумуляторы! Электрические грузовики используют воздушные провода для получения энергии

Пока мир борется с призраком так называемой «хоккейной клюшки»

Поскольку мир борется с призраком так называемой «клюшки» графика изменения климата, было предложено множество решений проблемы выбросов углекислого газа в таких секторах, как транспорт, которые стали неотделимы от поддержания XXI века. жизнь. Иногда это фантастические идеи, которые могут показаться немного безумными, а иногда они заставляют вас остановиться и подумать: «Это может сработать!».

Такая идея заключается в замене дизельных двигателей грузовых автомобилей электродвигателями, работающими не от аккумуляторов, а от воздушных кабелей. Электрический тягач будет нести относительно небольшую батарею для транзита последней мили, но получит энергию от шоссе, протянув пантограф от крыши до высоковольтного кабеля над дорогой. Это чрезвычайно заманчиво, поскольку испытания системы проводились даже более чем в одной стране, но можно ли это сделать для небольшого анализа?

Одна вещь, которая должна быть очевидна для всех, заключается в том, что перевозка наших грузов на дальние расстояния с помощью отдельного дизельного двигателя, работающего на ископаемом топливе, на каждые 38 тонн или около того грузового контейнера может быть удобной, но вряд ли она является экономичной или экономичной. Экологичность. Говорят, что самые эффективные дизельные двигатели на дорогах имеют КПД 43%, и при перевозке одного груза они не получают никакой экономии от масштаба, которую можно получить от дизельных двигателей, которые перевозят, например, грузовой поезд. Точно так же они распространяют любое загрязнение, которое выбрасывают, по всему маршруту, и снова не могут получить выгоду от экономии за счет масштаба, присутствующей, например, в скруббере выхлопных газов электростанции. Как бы сильно я ни питал слабость к виду большой буровой установки на полном ходу, даже я должен признать, что ее время прошло.

Технология аккумуляторов, разрабатываемая для легковых автомобилей, является заманчивой альтернативой, как мы видели на примере Tesla Semi. Но, несмотря на все свои технологии, этот автомобиль по-прежнему находится на грани между выигрышем в экономической эффективности и стоимостью перевозки достаточного количества батарей для перевозки такого количества груза. При этом подвесная тележка, кажется, предлагает лучшее из обоих миров: легкость и простоту заправки дизельного двигателя по сравнению с отсутствием выбросов у электрического. В идеализированном мире брошюры он работает на возобновляемой энергии ветра, солнца и воды, так что все наши проблемы решены, верно? Но действительно ли это складывается?

Проблема с оценкой заявлений об электрических грузовиках с воздушными проводами заключается в том, что мало что можно сравнить с ними, с чем можно было бы провести параллели. Электропоезда дальнего следования существуют уже более века, но, хотя они имеют гораздо больше смысла для перевозок на очень большие расстояния, они недостаточно аналогичны множеству отдельных маршрутов для прямого сравнения. Точно так же электрический городской транспорт в виде трамваев и троллейбусов достаточно стар, чтобы его изобрели, забыли и заново открыли, но его варианты использования городского транспорта по заданным маршрутам не соответствуют сценариям использования свободно передвигающегося грузовика. Возможно, лучше посмотреть на затраты, связанные как с обеспечением распределительной инфраструктуры, так и с дополнительными генерирующими мощностями.

Сколько энергии тратит пользователь грузовика на милю, и какой эффект окажут все грузовики, работающие на электричестве, на сеть? Пришло время подвести итоги. В этом документе Национальной лаборатории Ок-Ридж за 2017 год (PDF) приведены некоторые цифры, в результате чего получается показатель 1,89 кВтч на милю для аккумуляторного электрического грузовика по сравнению с показателем 2,02 кВтч для его дизельного эквивалента. Это несоответствие обусловлено прогнозируемым восстановлением энергии посредством рекуперативного торможения.

Поскольку статья Guardian, ссылка на которую приведена в верхней части статьи, относится к Великобритании, беглый взгляд на статистику автомобильных грузоперевозок британского правительства показывает, что в 2018 году по дорогам было перевезено 152 миллиарда тонно-километров грузов, а пройдено 18,7 миллиардов километров, при средней длине перевозки. 108 км или 67,1 миль. Это дает нам 173 148 148 из этих 67,1-мильных поездок, а если принять во внимание показатели энергопотребления в Ок-Ридже, то мы получим 23 468 846 276 кВтч дизельного топлива или 21 958 474 981 кВтч электроэнергии. Это годовая цифра, поэтому разделив на 365 и приняв сомнительное предположение, что эти поездки занимают 12 часов в дневное время, мы получим 5 013 350,45 кВт дополнительной генерирующей мощности. 5,013 ГВт может быть достаточно, чтобы четыре раза вернуться в будущее, но это немаловажно с точки зрения генерирующих мощностей.