في مستقبل يتسم بقوة بكهربة أسطول المركبات المتداول، كيف سيكون رد فعل شبكة الكهرباء الفرنسية؟ بين الأفكار المسبقة حول استحالة تلبية الطلب والواقع الذي يتصوره اللاعبون في قطاع الطاقة، نقوم بالتقييم للسماح لكم برؤية أكثر وضوحًا عما ينتظرنا بلا شك بحلول العقد المقبل.
سيكون المستقبل بلا شك مجهزًا بالسيارات الكهربائية أكثر من الحاضر، نظرًا لأن جميع الشركات المصنعة على هذا الكوكب قد بدأت بالفعل تحولها نحو السيارات الكهربائية. إلى جانب مشكلة الإنتاج الحالية التي يبدو أنها عنق الزجاجة، ماذا سيحدث لو أصبحت جميع المركبات كهربائية؟
سيكون هناك، بداهة، انخفاض كبير في انبعاثات الغازات الدفيئة، ولكن هل يمكن لشبكة الكهرباء أن تصمد؟ هل سنحتاج إلى بناء المزيد من محطات الطاقة لتلبية الطلب؟ كيف ستتم إدارة شحن أسطول المركبات بأكمله، في حين أن حصة المركبات الكهربائية اليوم لا تزال ضئيلة؟
يمكن طرح العديد من الأسئلة عندما نتخيل أن العقود المقبلة ستتميز بالتنقل الكهربائي. لذلك سنعود في هذا الملف إلى أكبر الأسئلة التي يحق لنا أن نطرحها على أنفسنا وسنحاول تقديم بعض الإجابات لمعرفة ما إذا كان تأثير كهربة أسطول المركبات سيكون قابلا للامتصاص بسهولة أم أن هناك حاجة إلى حلول متوسطة المدى يمكن العثور عليها.
عدد من السيارات الكهربائية سيتضاعف ثلاثين خلال خمسة عشر عامًا
في فرنسا، في نهاية عام 2021، كان هناك ما يقرب من 450.000 سيارة ركاب كهربائية 100٪ مسجلة منذ عام 2010. ولا تزال الغالبية العظمى من هذه التسجيلات على طرقات فرنسا نظرًا لأن الطرازات الأقدم لا يتجاوز عمرها عشر سنوات، مثلنيسان ليفأورينو زوي.
ارتفعت الحصة السوقية للسيارات الكهربائية في فرنسا فقط، حتى لو لم تتمكن أبدًا من الوصول إلى 2٪ بين عامي 2010 و2019. في عام 2020، مع وصول موديلات جديدة ميسورة التكلفة ومتضمنة بطاريات مما يسمح لها بأن تكون السيارة الرئيسية في المنزل، وصلت حصة السوق إلى 6.4% لأول مرة.وفي عام 2021، تم الوصول إلى علامة 10٪ تقريبًا، مع 9.8% من تسجيلات سيارات الركاب كانت 100% سيارات كهربائية.
سيشهد عام 2022 بلا شك تجاوز الحد الرمزي البالغ 10٪، مع قيام جميع الشركات المصنعة بتخفيض أهداف انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للسيارات الجديدة المباعة في فرنسا بشكل متزايد ويميل المستهلكون بشكل متزايد إلى التوجه نحو السيارة الكهربائية.
إذا ظلت الحصة السوقية للسيارات الكهربائية بنسبة 100% منخفضة جدًا في مناطقنا في الوقت الحالي، فإن التوقعات التي قدمتها شبكة نقل الكهرباء تشير إلى أنه بحلول عام 2035، ستكون هناك حاجة إلى ما يصل إلى 15,600,000 سيارة كهربائية. أعلنت منصة صناعة السيارات (PFA) في فرنسا أن السيناريو الأكثر ترجيحا سيؤدي في عام 2035 إلى وصول أسطول فرنسي إلى 9 ملايين سيارة كهربائية.
وتتصور هذه السيناريوهات أن تبلغ حصة السيارات الكهربائية بنسبة 100% على المستوى الأوروبي 19% فقط في عام 2035، مما يعني أن أكثر من أربع من كل خمس سيارات مباعة لن تكون كهربائية. لكن في فرنسا، تتوقع منصة صناعة السيارات وصول حصة كبيرة من السيارات الكهربائية بنسبة 100% في عام 2035، لتصل إلى أكثر من 30% من التسجيلات الجديدة.
كل هذه المركبات الكهربائية المستقبلية 100% ستحتاج بالطبع إلى إعادة شحن، ولهذا يجب أن تكون نقاط الشحن متاحة بكمية كافية من ناحية، ولكن أيضًا يجب أن تكون شبكة الكهرباء قادرة على استيعاب الحمل الأكبر. دعونا نلقي نظرة على ما هو مخطط له.
زيادة في استهلاك الكهرباء لتوقع؟
إذا كان عدد السيارات الكهربائية سوف يرتفع بشكل شبه مؤكد في العقد الحالي، فإن التأثير الإجمالي الذي سيخلفه ذلك على استهلاك الكهرباء في دولة مثل فرنسا لا ينبغي أن يكون كبيرا للغاية. ووفقا لتوقعات RTE، فإن مليون سيارة كهربائية متداولة ستعادل 2.5 تيراواط ساعة من الاستهلاك السنوي. وهذا يعني اعتبار كل مركبة كهربائية تستهلك 2000 كيلوواط ساعة سنوياً (أي ما يعادل 10000 إلى 15000 كيلومتر سنوياً، علماً أن المعدل الوطني يبلغ حالياً حوالي 12000 كيلومتر).
وفي السيناريو الأكثر تفاؤلاً لصالح الكهرباء، سيصل الاستهلاك المرتبط بالسيارات الكهربائية في عام 2035 إلى حوالي 40 تيراواط في الساعة، ليبلغ إجمالي الاستهلاك في فرنسا حوالي 500 تيراواط في الساعة. وبالتالي، سيتم ربط حوالي 8٪ من إجمالي استهلاك الكهرباء في فرنسا بتطور التنقل الكهربائي. وعلى الرغم من الزيادة الكبيرة في عدد السيارات الكهربائية، إلا أن جميع الدراسات تتفق على أن إجمالي استهلاك الكهرباء في فرنسا لن يتجاوز مستواه الحالي، نظرا لأن العديد من المناطق الأخرى سيُطلب منها تقليل استهلاكها للكهرباء في غضون 15 عاما.
يمكننا أن نذكرالنرويج نموذجا، التي تمتلك حصة كبيرة من السيارات الكهربائية، حيث أن ما يقرب من اثنتين من كل ثلاث سيارات تم بيعها في عام 2021 هي سيارات كهربائية. ومع ذلك، فإن متوسط الاستهلاك السنوي على مدى السنوات العشرين الماضية لم يرتفع، وهو ما يدعم التوقعات الخاصة بفرنسا في تقديراتها. ومع ذلك، على الرغم من أن الاستهلاك الإجمالي للكهرباء لا ينبغي أن يرتفع في فرنسا، إلا أنه لا يمكن قول الشيء نفسه عن الحد الأقصى للطلب على الطاقة. مع وجود أكثر من 15 مليون سيارة كهربائية في الحالات الأكثر تفاؤلاً، إذا قام الجميع بتوصيلها في نفس الوقت، فماذا سيحدث؟
قمم السلطة للتوزيع
وأعلنت "RTE" في تقريرها لعام 2020 أن "إن التطور الواسع النطاق لحلول التحكم في الحمل البسيطة يجعل من الممكن الحد من متطلبات الطاقة القصوى". من الناحية العملية، هذا يعني أنه على الرغم من أنه يمكن توصيل جميع السيارات في وقت واحد، إلا أنه لن يتم شحنها جميعًا بأقصى طاقتها بمجرد توصيلها. وبالتالي فإن مساهمة السيارات الكهربائية في ذروة الاستهلاك في فصل الشتاء ستتراوح بين 2.2 و3.6 جيجاوات في السيناريو الأكثر ترجيحًا، وهو ما لا ينبغي أن يشكل مشكلة في الوضع الحالي لشبكة الكهرباء الوطنية.
وفي الواقع، في منتصف فصل الشتاء، عندما تستهلك المنازل أكبر قدر من الكهرباء، كان الاستهلاك هو الذروة83.2 جيجاوات في عام 2020. وبالتالي فإن هذه الزيادة في الطلب على الطاقة من 2.2 إلى 3.6 جيجاوات تعتبر منخفضة جدًا مقارنة بإجمالي استهلاك الكهرباء في فرنسا والذي يقل عن 5٪.
وترى RTE أنه في عام 2035، سيتم اعتماد إدارة الشحن على نطاق واسع، ولكن في أبسط أشكاله: الشحن خارج ساعات الذروة، ويمكن التحكم فيه بسهولة بواسطة عداد اتصال مثل Linky. وبالتالي، سيتم التحكم في 60% من عمليات إعادة الشحن بهذه الطريقة، مما سيكون له تأثير مفيد على المستهلك الذي سيشهد انخفاض فاتورة الكهرباء الخاصة به وللشبكة التي ستكون أكثر قدرة على توفير أقصى قدر من الطاقة خلال هذه الساعات المنخفضة من الاستهلاك .
على أي حال، على الرغم من إمكانية شحن جميع المركبات في وقت واحد في الوقت الحالي، إلا أنها تظل فرضية متطرفة وغير محتملة للغاية وفقًا لـ RTE. وفي السيناريو الأكثر تشاؤما، يمكن أن تصل متطلبات الطاقة إلى ما يصل إلى 8 جيجاوات عند شحن السيارات الكهربائية. وتهدف هذه المحاكاة إلى اختبار التكوين غير المواتي للنظام الكهربائي لتوقع ما سيحدث إذا تم اتخاذ جميع الاختيارات الخاطئة خلال العقد الحالي فيما يتعلق بإدارة الشحن أو عادات السفر أو حتى تطوير نقاط الشحن في مكان العمل.
وبشكل ملموس، يتنبأ هذا السيناريو بأن 85% من مستخدمي السيارات الكهربائية يعودون في نفس الوقت في وقت مبكر من المساء، ويقومون بتوصيل سياراتهم بالكهرباء بشكل منهجي، وأن يبدأ الشحن فورًا بكامل طاقته لـ 60% منهم. عندئذ ستتعرض شبكة الكهرباء لضغوط شديدة وربما لن تكون قادرة على ضمان مستوى أمن الإمدادات الذي تتطلبه السلطات العامة. ومع ذلك، فإن RTE تخفف من ملاحظاتها من خلال التأكد من أنها ستكون كافية لتكون قادرة على التحكم في 55٪ فقط من عمليات إعادة الشحن لتجنب أي مشكلة.
ولذلك فمن السهل جدًا تجنب أدنى مشكلة، وذلك ببساطة عن طريق بدء الشحن خارج ساعات الذروة بالنسبة لغالبية مستخدمي السيارات الكهربائية، وهو ما يتوافق مع ما يفعله العديد من مستخدمي السيارات الكهربائية بالفعل. ولكن هناك طريقة أخرى لتحسين الحمل على الشبكة، أو حتى تحسين الوضع الحالي بشكل كبير: الشحن ثنائي الاتجاه.
نحو سيارة ذكية تشاركها بطاريتها
وفي سيناريو أكثر تفاؤلاً فيما يتعلق بتعميم إدارة الشحن واستخدام تقنية V2G (مركبة إلى الشبكة) حيث سيتم التحكم في 80% من عمليات إعادة الشحن و20% منها ستستخدم تقنية V2G، حتى أن RTE تنص على أن الحد الأقصى للطلب على الطاقة في ذروة الشتاء سينخفض بأكثر من 5 جيجاوات. وبطبيعة الحال، فإن هذا يعني تغييرا في السلوك، مع اتصال منهجي للمركبات عندما تكون متوقفة في المنزل، إلى أتتحمل الشحنتقدم قوة 7.4 كيلو واط.
وهذا سيجعل من الممكن تقديم خدمات مرنة كبيرة للنظام الكهربائي، مما يضمن إدارة ذكية للغاية لتوزيع الأحمال على الشبكة، مما يجعل من الممكن تسهيل متطلبات الطاقة بشكل كبير. توفر بعض السيارات الكهربائية هذه الإمكانية اليوم إلى حد ما، مثلدعونا EV6وآخرونهيونداي أيونك 5على وجه الخصوص، والتي تسمح باستخدام بطاريتهم كمصدر للطاقة لمعدات إضافية.
في المستقبل القريب، من المحتمل أن تتطور حلول V2G، في البداية على نطاق صغير، ثم تنتشر على نطاق واسع مع تزايد ذكاء شبكة الكهرباء. ومع التطور الضروري للطاقات المتجددة (طاقة الرياح والطاقة الشمسية على وجه الخصوص) في مزيج الطاقة الفرنسي، فإن استخدام بطاريات ملايين السيارات الكهربائية المتصلة لتخزين فائض الإنتاج أو توفير الطاقة للشبكة عند الحاجة إليها سيصبح أكثر فائدة بشكل متزايد. قد يبدو هذا المستقبل مثاليًا، لكن دراسات RTE التي تشمل 20٪ فقط من الأسطول مجهزًا بتكنولوجيا V2G تؤكد أن المكاسب ستكون كبيرة، سواء من الناحية المالية للمستهلك النهائي أو من أجل صحة شبكة الكهرباء الوطنية.
مشكلة ليست مشكلة
ومهما كان السيناريو المتصور للعقد المقبل، فإن شبكة الكهرباء الوطنية تبدو كافية بالفعل لتلبية الطلب على شحن السيارات الكهربائية في المستقبل. إذا كانت الدراسات الأكثر تشاؤمًا تتوقع زيادة كبيرة في ذروة الطاقة، فإن إدارة الحمل البسيطة كما نعرف بالفعل كيفية القيام بها تكفي لحل مشكلة أمان الشبكة. حيث يرى الأكثر تفاؤلاً انعطافًا واضحًا في الطاقة المتاحة المطلوبة بفضل تقنية V2G وإجمالي استهلاك الكهرباء لا يتجاوز ما هو عليه اليوم حتى بإضافة 15 مليون سيارة كهربائية، ولا شك أن حقيقة عام 2035 ستجدها في مكان ما بين هذين التقديرين.
وستزداد حصة السيارات الكهربائية بشكل كبير في السنوات القادمة، ولا شك أن عام 2022 سيشهد ولأول مرة أكثر من 10% من السيارات الجديدة المسجلة ستكون كهربائية، كما ستتطور عادات السفر. إذا كانت الرحلات الطويلة لا تزال مصدر قلق للبعض اليوم، ومشكلة فرض الرسوم في المنزل أو العمل لم يتم حلها بعد، فإن السياسات الأوروبية بشأن التنقل آخذة في التطور. ولا شك أن العقد الحالي سيشهد اختفاء هاتين المشكلتين، ولم يعد القلق بشأن الحمل على شبكة الكهرباء قائما.
للذهاب أبعد من ذلك
كيف يمكن أن تبدو السيارة الكهربائية المثالية؟ هذه هي صورة الروبوت لدينا
نراكم كل يوم أربعاء على Twitch، من الساعة 5 مساءً حتى الساعة 7 مساءً، للمتابعة المباشرةالعرض Survoltésمن إنتاج فراندرويد. سيارة كهربائية، دراجة كهربائية، نصيحة الخبراء، ألعاب أو شهادات، هناك شيء للجميع!
