Mengisi daya enam mobil sekaligus tidak masalah. Mengisi daya 60 juta mungkin sedikit lebih sulit. Nadya Kubik / Shutterstock.com
Hari ini, kurang dari 2 persen dari kendaraan yang dibeli orang Amerika adalah listrik. Namun dalam tiga dekade ke depan, beberapa pakar industri otomotif berharap kendaraan listrik bisa menjadi mayoritas AS serta penjualan mobil global.
Semua diberitahu, pengemudi Amerika mencatat 3 triliun mil per tahun, mengkonsumsi lebih dari 170 miliar galon bensin dan solar dalam proses. Konversi semua mil jalan menuju listrik akan menempatkan tuntutan baru pada sistem bangsa untuk memproduksi dan menyalurkan listrik.
Sebagai bagian dari jurusan studi infrastruktur energi, kami sedang mencari untuk memahami bagaimana suatu peningkatan kendaraan listrik (EV) mungkin berubah bagaimana energi is dipasok dan dikonsumsi. Sejauh ini, kami telah mengetahui dampak dari kendaraan listrik akan tergantung pada di mana Anda tinggal dan kapan mereka dikenakan biaya.
Memperkirakan berapa banyak listrik yang dibutuhkan EV
Menggunakan teknik serupa yang ditampilkan dalam kertas kami baru-baru ini pada kendaraan hidrogen, kami mengembangkan penilaian negara-demi-negara tentang jumlah listrik yang akan diperlukan untuk mengisi armada listrik dari mobil pribadi, truk dan SUV.
Kami mulai dengan memperkirakan jumlah bensin yang dikonsumsi setiap daerah hari ini. Kami kemudian mengkonversi jarak tempuh kendaraan yang ditempuh menjadi kebutuhan listrik berdasarkan efisiensi EV hari ini.
Harus diakui, metode ini memiliki keterbatasan. Jumlah mil yang ditempuh dapat berubah secara signifikan jika kendaraan otonom menjadi biasa dan lebih banyak orang bergantung pada Uber, Lyft dan lainnya layanan berbagi kendaraan, sebagai contoh. Namun, kami percaya pendekatan kami memberikan titik awal yang baik untuk memperkirakan permintaan listrik di masa depan jika EV menjadi norma.
Dampak regional
Jaringan listrik AS terus berevolusi untuk mengakomodasi permintaan baru di seluruh dunia abad terakhir. Tetapi jika kendaraan bangsa dengan cepat menjadi listrik, jaringan listrik perlu berubah lebih cepat. Bergantung pada kebiasaan mengemudi lokal dan infrastruktur jaringan yang sudah ada, analisis kami menunjukkan bahwa EV akan memiliki dampak yang berbeda di berbagai wilayah.
Sejak Texas dan California mengkonsumsi lebih banyak listrik daripada negara lain, mereka memberikan gambaran yang baik tentang seperti apa masa depan yang dipenuhi dengan kendaraan listrik. Dalam kedua kasus, peningkatan EV akan mendorong konsumsi lebih tinggi, dengan potensi untuk membebani infrastruktur lokal.
Jika hampir semua mobil penumpang di Texas dilistriki hari ini, negara akan membutuhkan sekitar 110 lebih banyak terawatt-jam listrik per tahun - rata-rata konsumsi 11 juta rumah. Permintaan listrik tambahan akan menghasilkan peningkatan 30 persen dari konsumsi saat ini di Texas.
Sebagai perbandingan, karena iklim yang lebih beriklim, California mungkin membutuhkan hampir 50 persen lebih banyak listrik daripada mengkonsumsi saat ini jika kendaraan penumpang di negara bagian itu sepenuhnya listrik. Itu berarti California akan perlu menghasilkan 120 terawatt-jam tambahan listrik per tahun.
Kisah dua kisi
Pandangan pada kisi-kisi kedua negara menunjukkan bagaimana ketergantungan pada EV untuk mobilitas dapat bervariasi dari satu tempat ke tempat lain.
Pada sore hari musim panas, Texas menggunakan sekitar setengah dari listrik itu menghasilkan daya AC untuk menjaga bangunan tetap dingin. Variasi musiman yang besar dalam permintaan listrik karena AC berarti negara memiliki pembangkit listrik yang tidak beroperasi selama berjam-jam sepanjang tahun. Kapasitas cadangan selama jam sibuk dapat membuat Texas lebih mudah memenuhi permintaan listrik di masa depan.
Iklim California yang lebih beriklim berarti negara membutuhkan lebih sedikit listrik pada hari-hari musim panas, dan lebih sedikit variabilitas permintaan pada jaringan secara keseluruhan. Akibatnya, California memiliki kapasitas pembangkitan yang lebih sedikit daripada Texas untuk memenuhi permintaan pengisian di masa depan dari kendaraan listrik.
Di 2018, Dewan Keandalan Listrik Texas, organisasi yang mengelola sebagian besar jaringan listrik Texas, mencapai permintaan puncak baru sekitar 73 gigawatt pada Juli 19. Melihat jam-jam off-peak untuk 19 Juli, 2018, kami menemukan grid ERCOT memiliki kapasitas cadangan untuk menyediakan lebih dari 350 gigawatt-jam tambahan listrik jika pembangkit listrik yang tidak beroperasi terus beroperasi sepanjang hari, tidak hanya selama permintaan puncak.
Berdasarkan perkiraan kami, persyaratan pengisian untuk armada mobil pribadi yang sepenuhnya berlistrik di Texas adalah sekitar 290 gigawatt-jam per hari, kurang dari surplus kapasitas pembangkitan yang tersedia. Dengan kata lain, jaringan Texas secara teoritis dapat mengisi armada kendaraan yang sepenuhnya dialiri listrik hari ini jika kendaraan dibebankan pada jam-jam sibuk.
Ketika kami melakukan analisis yang sama untuk California, kami menemukan bahwa jika EV menjadi norma, itu bisa mendorong permintaan total listrik di luar kapasitas yang ada dari jaringan Golden State.
Waktu adalah segalanya
Mungkin bahkan lebih penting daripada berapa banyak listrik yang akan dikonsumsi EV adalah pertanyaan kapan akan dikonsumsi.
Kami mendasarkan perkiraan di atas pada pola pengisian daya di luar puncak yang optimal. Jika sebaliknya kebanyakan EV dibebankan pada sore hari, jaringan listrik akan membutuhkan kapasitas pembangkit lebih banyak untuk menghindari pemadaman.
Untuk memenuhi permintaan itu, California dan Texas perlu membangun pembangkit listrik baru atau beli lebih banyak listrik dari negara-negara tetangga daripada yang sudah mereka lakukan. Negara-negara bagian mungkin juga membutuhkan infrastruktur transmisi dan distribusi tambahan untuk mengakomodasi otomotif baru infrastruktur pengisian.
Semua mengatakan, transisi ke EVs dari kendaraan mesin pembakaran internal berpotensi biaya puluhan miliar dolar di Texas dan bahkan lebih banyak lagi di California untuk memasang infrastruktur listrik baru jika banyak kendaraan dibebankan pada jam-jam sibuk.
Insentif dapat mengurangi biaya untuk melengkapi jaringan untuk banyak kendaraan listrik. Misalnya, utilitas dapat mengenakan tarif listrik yang berbeda selama waktu yang berbeda dalam sehari dan pada hari yang berbeda dalam seminggu. Dikenal sebagai waktu penggunaan harga, praktik ini dapat mendorong pengisian kendaraan ketika listrik lebih banyak selama jam-jam sibuk dan karenanya lebih murah untuk disediakan.
California dan area lainnya, termasuk Austin, Texas, sudah mulai menggunakan berbagai strategi untuk implementasi tingkat waktu penggunaan. Daerah lain mungkin ingin mengawasi dengan cermat, dan mengadopsi pelajaran yang didapat di tempat-tempat itu ketika jumlah kendaraan listrik di jalan meningkat.
Jalan di depan
Sementara EVs dapat meningkatkan jumlah listrik yang dikonsumsi AS, investasi yang diperlukan untuk mengakomodasi mereka mungkin lebih kecil daripada yang terlihat. Banyak daerah sudah memiliki kapasitas pembangkitan yang cukup jika kendaraan dibebankan pada jam-jam sibuk. Penyimpanan energi di papan EV dapat memberikan fleksibilitas yang diperlukan untuk mengubah waktu pengisian dan membantu operator jaringan mengelola dengan lebih baik pasokan dan permintaan listrik.
Terlebih lagi, berdasarkan perhitungan kami, uang orang Amerika akan menghemat biaya bahan bakar saja dapat mengimbangi investasi ini.
Sebagai contoh, jika sebagian besar kendaraan California menggunakan listrik oleh 2017, kami memperkirakan bahwa para pengemudi akan menghemat sekitar US $ 25 miliar tahun itu dalam biaya bahan bakar - berdasarkan pada harga rata-rata untuk listrik serta bensin.
Selain penghematan bahan bakar, beberapa analis pasar mengharapkan mobil listrik menjadi seperti itu lebih murah daripada kendaraan konvensional oleh 2026, manfaat ekonomi potensial lainnya.
Walaupun sulit untuk memprediksi harga bensin, listrik, dan kendaraan di masa depan, kami percaya bahwa kemungkinan penggunaan EVs secara luas akan mengurangi biaya transportasi keseluruhan di California dan tempat lain. Penghematan ini bahkan lebih besar jika manfaat lingkungan, khususnya emisi karbon yang lebih rendah, diperhitungkan.
Uni Ilmuwan Peduli telah meneliti jejak karbon EVs versus mobil bertenaga bensin.
Tentang Penulis
F. Todd Davidson, Research Associate, Energy Institute, University of Texas di Austin; Dave Tuttle, Peneliti, Institut Energi ,, University of Texas di Austin; Joshua D. Rhodes, Rekan Riset Energi, University of Texas di Austin, dan Kazunori Nagasawa, Peneliti Pascadoktoral, Laboratorium Energi Terbarukan Nasional
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku terkait
Drawdown: Rencana Komprehensif yang Paling Sering Diusulkan untuk Menghilangkan Pemanasan Global
oleh Paul Hawken dan Tom Steyer
Dalam menghadapi ketakutan dan apati yang meluas, sebuah koalisi internasional para peneliti, profesional, dan ilmuwan telah berkumpul untuk menawarkan serangkaian solusi realistis dan berani untuk perubahan iklim. Seratus teknik dan praktik dijelaskan di sini — beberapa diketahui dengan baik; beberapa Anda mungkin belum pernah mendengarnya. Mulai dari energi bersih hingga mendidik anak perempuan di negara berpenghasilan rendah hingga praktik penggunaan lahan yang menarik karbon dari udara. Solusi yang ada, layak secara ekonomi, dan komunitas di seluruh dunia saat ini menerapkannya dengan keterampilan dan tekad. Tersedia di Amazon
Merancang Solusi Iklim: Panduan Kebijakan untuk Energi Karbon Rendah
oleh Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Dengan dampak perubahan iklim yang sudah menimpa kita, kebutuhan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca global sangatlah mendesak. Ini tantangan yang menakutkan, tetapi teknologi dan strategi untuk menghadapinya ada saat ini. Seperangkat kecil kebijakan energi, yang dirancang dan diterapkan dengan baik, dapat membawa kita ke jalan menuju masa depan rendah karbon. Sistem energi itu besar dan kompleks, sehingga kebijakan energi harus fokus dan hemat biaya. Pendekatan satu ukuran untuk semua tidak akan menyelesaikan pekerjaan. Pembuat kebijakan membutuhkan sumber daya yang jelas dan komprehensif yang menguraikan kebijakan energi yang akan berdampak terbesar pada masa depan iklim kita, dan menjelaskan cara merancang kebijakan ini dengan baik. Tersedia di Amazon
Ini Semua Perubahan: Kapitalisme vs Iklim
oleh Naomi Klein
In Ini Semua Perubahan Naomi Klein berpendapat bahwa perubahan iklim bukan hanya masalah lain yang harus diajukan antara pajak dan perawatan kesehatan. Ini adalah alarm yang memanggil kita untuk memperbaiki sistem ekonomi yang sudah gagal dalam banyak hal. Klein dengan cermat membangun kasus tentang seberapa besar pengurangan emisi rumah kaca kita adalah kesempatan terbaik kita untuk secara bersamaan mengurangi kesenjangan yang menganga, membayangkan kembali demokrasi kita yang rusak, dan membangun kembali ekonomi lokal kita yang hancur. Dia mengungkap keputusasaan ideologis dari penyangkal perubahan iklim, delusi mesianis dari calon geoengineer, dan kekalahan tragis dari terlalu banyak inisiatif hijau mainstream. Dan dia menunjukkan dengan tepat mengapa pasar tidak — dan tidak bisa — memperbaiki krisis iklim tetapi malah akan memperburuk keadaan, dengan metode ekstraksi yang semakin ekstrem dan merusak secara ekologis, disertai dengan kapitalisme bencana yang merajalela. Tersedia di Amazon
Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon digunakan untuk membiayai biaya membawa Anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, serta ClimateImpactNews.com tanpa biaya dan tanpa pengiklan yang melacak kebiasaan browsing Anda. Sekalipun Anda mengeklik tautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa pun yang Anda beli dalam kunjungan yang sama di Amazon memberi kami komisi kecil. Tidak ada biaya tambahan untuk Anda, jadi silakan berkontribusi untuk upaya ini. Anda juga bisa menggunakan link ini untuk digunakan ke Amazon kapan saja sehingga Anda dapat membantu mendukung upaya kami.
