από τον Ντάριλ Ρόμπερτς
Οι γρήγοροι φορτιστές DC (DCFC) και οι υπερσυμπιεστές Tesla είναι ένα βασικό στοιχείο στην υποδομή φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV) που θα μπορούσε να διευκολύνει την ευρύτερη υιοθέτηση των ηλεκτρικών οχημάτων επιτρέποντας την επαναφόρτιση που μοιάζει με τον χρόνο που απαιτείται για τις στάσεις του βενζινάδικου και, ως εκ τούτου, μειώνοντας το «άγχος αυτονομίας ” για οδηγούς.
Ωστόσο, η δομή τιμολόγησης για τα ηλεκτρικά κόστη που πραγματοποιούνται σε εμπορικούς ταχυφορτιστές συνεχούς ρεύματος είναι επί του παρόντος απαγορευτική, επειδή περιλαμβάνει μια ειδική χρέωση που ονομάζεται ένα “χρέωση ζήτησης“. Ο σχεδιασμός τιμών σε ορισμένες πολιτείες περιλαμβάνει αυτήν την πρόσθετη χρέωση, με βάση το «ποσοστό αιχμής» της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται σε kW. Στη Νέα Υόρκη, οι χρεώσεις ζήτησης καθορίζονται από το μέγ στιγμιαία ζήτησηη ποσότητα που χρησιμοποιείται σε οποιοδήποτε τμήμα 15-30 λεπτών σε έναν μηνιαίο κύκλο χρέωσης (δεν από τη συμπτωματική ζήτηση αιχμής που είναι η ζήτηση των χρηστών που συμπίπτει με τη ζήτηση αιχμής του συστήματος). Αυτός είναι ένας ξεχωριστός παράγοντας, διαφορετικός από τον όγκο της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται στην πραγματικότητα, ο οποίος σύμφωνα με την τιμή kWhs και αναφέρονται ως «ογκομετρικά φορτία».
Οι χρεώσεις ζήτησης είχαν αρχικά σχεδιαστεί να ισχύουν για μικρές και μεσαίες εμπορικές επιχειρήσεις με υψηλή αξιοποίηση, για την παροχή κινήτρων για μείωση της ζήτησης σε περιόδους συμφόρησης ζήτησης. Εφόσον τέτοιες επιχειρήσεις έχουν στιγμιαία ζήτηση αιχμής που συμπίπτει με περιόδους συμφόρησης ζήτησης, τότε μπορεί να ειπωθεί ότι αυτές οι επιχειρήσεις πληρώνουν ένα δίκαιο επιτόκιο για το κόστος της υπηρεσίας τους.
Οι DCFC αντίθετα είναι “χαμηλή χρήση” επιχειρήσεις, με χαμηλό μηνιαίο συντελεστή φόρτισης στα σημερινά χαμηλά επίπεδα διείσδυσης EV, παρά τους υψηλούς συντελεστές χωρητικότητας. Τα προφίλ φορτίου DCFC είναι διακοπτόμενα και τυχαία, σε σύγκριση με το προφίλ φορτίου για τυπικές εμπορικές οντότητες που οδηγούν τη ζήτηση. Κατά συνέπεια, η αιχμή στιγμιαία ζήτηση σπάνια συμπίπτει με περιόδους συμφόρησης ζήτησης. Οι χρεώσεις ζήτησης για DCFC όχι μόνο αποτυγχάνουν να ευθυγραμμιστούν με το κόστος παροχής ενέργειας, αλλά είναι τόσο δυσανάλογες ως ποσοστό του κόστους που ακόμη και η NY Power Authority αναγνωρίζει ότι η επιχειρηματική πρόταση καθίσταται ανέφικτη, αποκλείοντας μια βιώσιμη περίπτωση για επενδύσεις DCFC.
Δύο παραδείγματα των υπολογισμών καταδεικνύουν το πρόβλημα – το ένα περιλαμβάνεται σε μια πρόσφατη αναφορά της NY Power Authority προς την Επιτροπή Δημοσίων Υπηρεσιών και το άλλο σε μια συμβουλευτική ανάλυση Mckinsey (Πώς η αποθήκευση μπαταρίας μπορεί να βοηθήσει στη φόρτιση της αγοράς EV) όπως φαίνεται στο παρακάτω γράφημα.
Συγκρίνοντας τα δύο παραδείγματα στον παρακάτω πίνακα, η έκδοση NYPA δείχνει ότι οι χρεώσεις ζήτησης αποτελούν σχεδόν το 80% του κόστους, το οποίο επιβεβαιώνεται κατά προσέγγιση από το 90% που εμφανίζεται στην έκδοση McKinsey. Η αναλογία δεν βελτιώνεται με 3x κλιμάκωση όπως φαίνεται στο γράφημα, επειδή η αυξημένη η χρήση αυξάνει επίσης τη συνολική στιγμιαία ζήτηση.
Όπως είναι επί του παρόντος δομημένο, στη Νέα Υόρκη καθώς και σε άλλες πολιτείες που αντιμετωπίζουν παρόμοια προβλήματα, αναγνωρίζεται όλο και περισσότερο ότι οι χρεώσεις ζήτησης εφαρμόζονται σε χαμηλή χρήση, οι διακοπτόμενοι σταθμοί DCFC κάνουν ελάχιστα για να μετριάσουν τις επιπτώσεις στο φορτίο αιχμής, αλλά μάλλον οδηγούν σε αντικίνητρα για ανάπτυξη που δεν συνάδουν με άλλους κρατικούς στόχους. Στη Νέα Υόρκη, τέθηκε στόχος για 800.000 ηλεκτρικά οχήματα έως το 2025 στο πλαίσιο του Πολυκρατικού Σημειώματος Συνεννόησης, και δεδομένου ότι υπάρχουν λιγότερα από 30.000 στο δρόμο το 2108, προκειμένου να προστεθούν 110.000 ηλεκτρικά οχήματα ετησίως για τα επόμενα 7 χρόνια, θα χρειαστούν κάποια δραματικά κίνητρα για να επιταχυνθεί η διείσδυση στις υποδομές και η υιοθέτηση των ηλεκτρικών οχημάτων.
ΕΝΑ Μελέτη του Ινστιτούτου Rocky Mountain από τον Οκτώβριο του ’17 υποστήριξε ότι η εξάλειψη των τελών ζήτησης για DCFC συνάδει με τους κοινωνικούς στόχους της ηλεκτροκίνησης των οχημάτων. Η δημιουργία μιας επιχειρηματικής ευκαιρίας για εταιρείες που παρέχουν δημόσια φόρτιση EV είναι ένας κοινωνικός στόχος και, ως εκ τούτου, αυτές οι εταιρείες θα πρέπει να μπορούν να αποκομίζουν εύλογο κέρδος παρέχοντας μια πολύτιμη υπηρεσία και διατηρώντας δημόσια διαθέσιμο εξοπλισμό φόρτισης. Ακόμη και αν τα ογκομετρικά τιμολόγια για δημόσιους DCFC δεν ανακτούν όλα τα έξοδα του συστήματος, ορισμένα κόστη θα μπορούσαν να ανακτηθούν δικαιολογημένα από τη γενική βάση πελατών, επειδή τα DCFC παρέχουν δημόσιο όφελος στη μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και άλλα τοπικά οικονομικά οφέλη.
Αντί να σχεδιάσει ένα τιμολόγιο με βάση το κόστος των υπηρεσιών κοινής ωφελείας, η RMI προτείνει αντ ‘αυτού να μειωθεί από ένα κόστος που θα ήταν ελκυστικό για τους οδηγούς EV. Βρείτε έναν στόχο κόστους καταναλωτή, αφαιρέστε ένα εύλογο περιθώριο κέρδους και ορίστε το ως ανώτατο όριο επιτοκίου για τους δημόσιους κατόχους DCFC. Οποιαδήποτε υστέρηση στα έσοδα κοινής ωφελείας για το πραγματικό κόστος της υπηρεσίας θα μπορούσε να ανακτηθεί από τη γενική πελατειακή βάση μόνο βάσει κόστους, η οποία θα αναγνώριζε επίσης πολλά Ροές αξίας ηλεκτρικού δικτύου, συμπεριλαμβανομένων των πλεονεκτημάτων για το δίκτυο από την «έξυπνη φόρτιση» των EVSE και του μεγαλύτερη διείσδυση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Καθώς οι αναδυόμενες τεχνολογίες τηλεματικής EV εξελίσσονται, μια πιο ακριβής ποσοτικοποίηση των ροών αξίας στην αλληλεπίδραση ηλεκτρικού δικτύου μπορεί να οδηγήσει σε έναν πιο εξελιγμένο και λεπτομερή σχεδιασμό τιμολόγησης. Το NYSERDA πρόσφερε μια έκθεση του 2015 με παρόμοιους ισχυρισμούς Επιλογές τιμολογίου τιμής ηλεκτρικής ενέργειας για την ελαχιστοποίηση των χρεώσεων ζήτησης DCFC
Στη Νέα Υόρκη, το θέμα βρίσκεται ενώπιον της Επιτροπής Δημόσιας Υπηρεσίας, NYPA Κοινή αναφορά της αρχής ισχύος της Νέας Υόρκης, Πολιτεία της Νέας Υόρκης … – NY.gov κατατέθηκε στις 13/4/18 από πέντε φορείς NY Power Authority, NYS Dept of Environmental Conservation (DEC), NYS DOT και NYS Thruway Authority, για να ζητήσουν άμεση και μακροπρόθεσμη ελάφρυνση των επιτοκίων για να ενθαρρύνουν την ανάπτυξη εγκαταστάσεων DCFC σε όλη την πολιτεία. Η αναφορά υποστηρίζει ότι:
- Οι χρεώσεις ζήτησης καθιστούν την επιχειρηματική υπόθεση DCFC ανέφικτη, δεν βασίζονται στο κόστος
- Η μετάβαση σε μετρούμενο επιτόκιο χωρίς ζήτηση είναι πλήρως δικαιολογημένη, θα ωθούσε την ανάπτυξη
- Άλλες πολιτείες έχουν λάβει παρόμοια μέτρα για τις χρεώσεις ζήτησης για DCFC και προσφέρουν διάφορες στρατηγικές για άμεση εξάλειψη που ακολουθείται από σταδιακή προσθήκη τους καθώς αυξάνονται τα ποσοστά χρήσης, έτσι ώστε τα κίνητρα να είναι δομημένα ώστε να συνεργάζονται με τα ποσοστά Χρόνου Χρήσης για να ενθαρρύνουν τη χρέωση σε περιόδους εκτός αιχμής .
- Η άμεση εξάλειψη των τελών ζήτησης θα συμβιβάσει το τιμολόγιο ώστε να είναι συνεπές με άλλες πρωτοβουλίες πολιτικής:
- Μνημόνιο συμφωνίας πολλαπλών κρατών για 800.000 οχήματα έως το 2025
- Στόχοι μείωσης GHG κατά 40% για το 2030 στο Κρατικό Ενεργειακό Σχέδιο, & Εκτελεστικό Διάταγμα 166
- Στόχοι του οράματος για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (REV)
- 1500 DCFC υπολογίζεται ότι είναι απαραίτητοι για μένα την εντολή ZEV, η οποία εάν επιτευχθεί θα έχει ως αποτέλεσμα έσοδα κοινής ωφελείας που προκύπτουν από τη χρήση ηλεκτρικών οχημάτων 234 εκατομμύρια δολάρια (καθαρή απώλεια αποφευγόμενων χρεώσεων παράδοσης $58,8 εκατομμύρια έως $124,6 εκατομμύρια), αποδίδοντας καθαρή θετική αξία στους πληρωτές συντελεστών κοινής ωφέλειας περίπου $175 εκατομμύρια έως $109 εκατομμύρια λόγω της αυξημένης υιοθέτησης EV, που κατέστη δυνατή χάρη στην αυξημένη διείσδυση του DCFC και στην αυξημένη απόδοση από τη φόρτιση EV έως το 2025
- Οι μειώσεις των εκπομπών CO2 λόγω της υιοθέτησης EV θα εκτιμώνται σε 64 εκατομμύρια δολάρια έως το 2025.
Τα υποστηρικτικά σχόλια κατατέθηκαν στις 23/7/18 από την Sierra Club και Σύμβουλος Άμυνας Φυσικών Πόρων. Οι αναγνώστες μπορούν να δουν άλλα σχόλια που έχουν κατατεθεί κάτω από το αριθμός υπόθεσης 18-Ε-0138 από πολλούς άλλους συμμετέχοντες στον κλάδο, μεταξύ άλλων από εταιρείες που παράγουν εξοπλισμό φόρτισης, οχήματα και δίκτυα φόρτισης [Tesla (TSLA), Greenlots, ChargePoint, EVgo, Siemens (SIE.DE, SIEGY), BYD (BYDDY, a Chinese electric bus manufacturer)]μη κερδοσκοπικούς οργανισμούς δημοσίου συμφέροντος [RMI, NY Battery & Energy storage Tech Consortium, Advanced Energy Economy Institute, City of NY]και βοηθητικά προγράμματα [Orange & Rockland, PSEG (PEG), Niagara Mohawk, National Grid (NGG)] και άλλοι.
Εάν μπορεί να επιτευχθεί αυτή η ρυθμιστική αλλαγή, οραματίζεται μια ταχεία μετάβαση στην ηλεκτροκίνηση των μεταφορών σε ορισμένα ενδιαφέροντα μέσα. Η NYPA προσφέρει ένα όραμα για διαδρόμους DCFC που μπορούν να παρέχουν εμβέλεια 200 μιλίων 10 λεπτά φόρτισης. Η Tesla έχει το πιο εξελιγμένο όραμα για την υποδομή DCFC, με πάνω από 1200 σταθμούς υπερσυμπιεστών και 10.000 υπερσυμπιεστές παγκοσμίωςκαι προωθεί 3rd πάρτι ανάπτυξη φόρτισης ευκολία σταματά.
Άλλα εκτεταμένα δίκτυα φόρτισης DCFC αναπτύσσονται με παρόμοια οράματα για την παροχή επαρκών υπηρεσιών φόρτισης για να διευκολυνθεί η μαζική υιοθέτηση, όπως:
- Ηλεκτρισμός της Αμερικής διαχειρίζεται, σε συνεργασία με Greenlotsτο ταμείο διακανονισμού της VW (VOW.DE), το οποίο έχει εντολή να διανείμει 2 δισεκατομμύρια δολάρια για την ανάπτυξη υποδομών ως μέρος του προστίμου στην υπόθεση απάτης εκπομπών ρύπων.
- Ionityτο ευρωπαϊκό δίκτυο φόρτισης [Porsche (PAH3.DE), Audi (NSU.DE), VW, Daimler (DAI.DE), BMW (BMW.DE) and Ford (F)],
- Νηστικό στην Ολλανδία
- Οι ChargePoint & EVgo είναι οι επόμενοι μεγαλύτεροι πάροχοι δικτύου φόρτισης και EVSE στις ΗΠΑ
- Εμφανίζονται επίσης έργα που συνδέουν την απομακρυσμένη παροχή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας με DCFC. Ένα τέτοιο παράδειγμα ήταν η πρόταση απομακρυσμένης δικτυακής μέτρησης από μια ανεξάρτητη γεννήτρια ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (μικρή υδροηλεκτρική) που παρείχε αποκλειστική παροχή σε μια ανεξάρτητη αλυσίδα πρατηρίων καυσίμων στη Νέα Υόρκη (Stewarts).
Για τους προγραμματιστές σταθμών φόρτισης, η μάχη διεξάγεται σε δύο μέτωπα: 1) να αλλάξει το ρυθμιστικό περιβάλλον Χρέωσης Ζήτησης και 2) για την ανάπτυξη εγκαταστάσεων φόρτισης που ενσωματώνουν αποθήκευση μπαταρίας για να επωφεληθούν από τη φόρτιση του χρόνου χρήσης και τη μέγιστη εκφόρτιση ξυρίσματος για την εξομάλυνση των προφίλ φορτίου και συνεπώς την αποφυγή ή τη μείωση της τιμολόγησης φόρτισης ζήτησης, που συμπληρώνεται από την παραγωγή φωτοβολταϊκών σε ηλιακούς σταθμούς αυτοκινήτων. Η εξομάλυνση αιχμής έχει τη δυνατότητα να μειώσει σημαντικά την επιβάρυνση των χρεώσεων ζήτησης, ακόμη και αν δεν υπάρχει ρυθμιστική ελάφρυνση, όπως φαίνεται στους παρακάτω υπολογισμούς, σε αυτήν την εκτίμηση κατά 73%.
Ίσως το πιο μελλοντικό όραμα είναι το όραμα της εταιρείας τεχνολογίας ZapGoη οποία αναπτύσσει υπερπυκνωτές ιόντων άνθρακα που θα ενσωματωθούν με μπαταρίες για να επιτρέψουν πολύ σύντομους χρόνους φόρτισης, τόσο για οχήματα τελικού χρήστη όσο και για φορτηγά προμήθειας που προβλέπεται να μπορούν να προσφέρουν γρήγορη επαναφόρτιση χύδην αποθήκευσης σε περιβάλλοντα πρατηρίων καυσίμων.
Τόσο η τεχνολογία όσο και οι ρυθμιστικές λύσεις πρέπει να επιδιωχθούν επιθετικά προκειμένου να επιτευχθούν οι στόχοι που έχουν τεθεί, για μείωση των αερίων του θερμοκηπίου και δραματική αύξηση της ηλεκτροδότησης των μεταφορών.
Bio
Ο Daryl Roberts ακολουθεί την τεχνολογία και την πολιτική για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για 20 χρόνια, ενώ πρόσφατα ενδιαφέρεται περισσότερο για την υποδομή φόρτισης EV, την κοινοτική ηλιακή ανάπτυξη και την πολιτική net metering, την ανάπτυξη ηλιακής ενέργειας σε κλίμακα, τη χρηματοδότηση έργων και τη διαχείριση περιουσιακών στοιχείων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Έχει συμμετάσχει σε πρωτοβουλίες πολιτικής ηλεκτρικών οχημάτων του Sierra Club και έχει προσφέρει συμβουλές για αιτήσεις επιχορήγησης για την εγκατάσταση δημοτικών σταθμών φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων. Έχει ασχοληθεί με την ανάπτυξη επιχειρηματικών σχεδίων για εμπορικά έργα σε διάφορες τεχνολογίες, αστικά στερεά απόβλητα αεριοποίηση, κατασκευή Φ/Β σε αρχιτεκτονικό γυαλί και έρευνα LENR. Προηγουμένως εργάστηκε για σχεδόν 20 χρόνια σε δικαστικές αξιώσεις ιατρικής αμέλειας.