Städte wollen Elektrofahrzeuge hinzufügen - aber kann das Netz sie unterstützen?

Die Revolution der Elektroautos scheint bereit zu sein, einen dramatischen Schritt vorwärts zu machen. Vor kurzem haben zwei Ankündigungen der Bürgermeister von Portland und San Francisco eine freundschaftliche Rivalität zwischen den beiden Städten ausgelöst - jede investiert, um führend in der Infrastruktur für Elektrofahrzeuge zu werden. Beide beabsichtigen, ihre jeweiligen Städte zum elektrofreundlichsten Pendlerzentrum des Landes zu machen.

San Francisco hat kürzlich drei elektrische Ladestationen vor dem Rathaus installiert. Sie planen, ab 2012 überall in der Stadt Ladegeräte aufzustellen, obwohl sie noch nicht genau wissen, wo, wie viele oder welche. Sie sind auch an Bord von Shai Agassis Better Place, einem Startup, das die Infrastruktur entwickelt, um EV-Batterien schnell gegen frisch geladene auszutauschen, anstatt die Packs in den Fahrzeugen aufzuladen.

Portland, Ore., Hat eine Handvoll Ladestationen für Elektrofahrzeuge und hat geschworen, San Francisco zu besiegen. Ebenso gibt es nur sehr wenige Baupläne. Aber Bürgermeister Sam Adams ist ausgesprochen - er verspricht, San Francisco zu übertreffen, indem er Portland zu einem Ort macht, an dem man leben und arbeiten kann, wenn man ein Elektroauto fährt.

Der Wechsel von einer auf Erdöl basierenden Automobilgesellschaft zu einer mit Elektronen betriebenen Gesellschaft ist nicht so einfach wie das Betätigen eines Lichtschalters. Ein Teil des potenziellen Erfolgs von Elektroautos besteht darin, dass das Stromnetz für einen Großteil des Tages oder genauer gesagt für einen Großteil der Nacht, wenn die Nachfrage traditionell gering ist, eine Überkapazität aufweist. Die Versorgungsunternehmen haben immer behauptet, dass der Übergang zu einer großen Anzahl von Elektrofahrzeugen keine Auswirkungen auf das Stromnetz hätte. Tatsächlich behaupten sie, dass die Stromtarife tatsächlich sinken würden, da sie die Kosten für Kraftwerke und Übertragungsleitungen wirtschaftlicher amortisieren könnten, wenn das System näher an 100 Prozent Vollzeit betrieben würde.

Mitsubishi ist möglicherweise einer der ersten Hersteller, der in den USA einen Elektrofahrzeughersteller auf den Markt gebracht hat. In den nächsten 18 Monaten soll der iMiev hier eingeführt werden. Bryan Arnett, Produktplanungsmanager bei Mitsubishi Motors North America, sagt, dass die Netzkapazität kein Problem sein wird, da das Eindringen von Elektrofahrzeugen langsam genug sein wird, damit sich die Energieversorger auf den Anstieg der Nachfrage vorbereiten können.

Laut Joe Barra, Sprecher von Portland General Electric, werden die Kosten für das Laden außerhalb der Spitzenzeiten voraussichtlich um die Hälfte pro Kilowattstunde gesenkt. Sie werden als Anreiz dienen, die meisten Leute nachts aufzuladen, oder zumindest, wenn das Stromnetz nicht voll ist, sagt er. So erklärt es Barra: Wenn 10 Prozent der Fahrzeuge auf der Straße elektrisch werden, steigt der PG & E-Durchschnitt täglich nur um etwa 2 Prozent. Das erfordert nur geringfügige Aufrüstungen des Stromnetzes.

Pacific Gas and Electric aus Kalifornien hat bereits angekündigt, 5 bis 6 Cent pro kWh außerhalb der Spitzenlast für Strom zu berechnen, der an EV-Ladegeräte geliefert wird, im Gegensatz zu 30 Cent in Spitzenlastzeiten. Lassen Sie uns hier rechnen: Eine durchschnittliche 10-kWh-Übernachtungsgebühr, die ausreicht, um den vorgeschlagenen Chevy Volt über 50 Meilen zu transportieren, würde etwa 50 Cent kosten, viel billiger als das beste Auto mit einem Verbrennungsmotor. Aber das Aufladen während der teuren Hochsaison am späten Nachmittag erhöht den Preis auf 2,50 US-Dollar, was heutzutage einer durchschnittlichen Gallone Benzin entspricht. So würde diese 30-Meilen-Reise in einem Volt das gleiche kosten, das es in einem durchschnittlichen Honda Civic würde.

Selbst wenn das Stromnetz die EV-Massen unterstützen kann, wo werden sie dann von allen aufgeladen? Nicht jeder hat eine Garage. PG & E's Einschätzung der Bevölkerung in einem Vorort von Portland besagt, dass bis zu 80 Prozent der Häuser über eine angeschlossene Garage verfügen, in der die für den Betrieb eines EV-Ladegeräts erforderliche zusätzliche Verkabelung installiert werden kann. Dies ist jedoch nicht überall der Fall: Laut dem Census Bureau waren 2007 22,7 Prozent aller Neubauten (die neuesten Statistiken) Mehrfamilienhäuser (mit oder ohne Garagen). Darüber hinaus verfügten 13,4 Prozent der 2008 neu gebauten Einfamilienhäuser über keine Garage. Und in den meisten städtischen Gebieten gibt es deutlich mehr Eigentumswohnungen oder Wohnungen, die sich nicht zum Anschließen eignen. Führen Verbraucher ein Verlängerungskabel aus dem Schlafzimmerfenster zu ihrem Auto? Unwahrscheinlich, wenn sie im 22. Stock wohnen. Das bedeutet, dass in Einrichtungen wie den von Portland und San Francisco geplanten viel Elektrofahrzeug aufgeladen werden muss. Und diese befinden sich nicht vor Wohngebäuden - sie befinden sich in Bürokomplexen und auf Parkrampen, auf die mehr als ein Fahrer zugreifen kann.

Man kann davon ausgehen, dass ein Großteil dieser Gebühren während der Geschäftszeiten anfällt. Der Plan von Better Place, die Batterien auszutauschen, hat ein ähnliches Problem: Die ausgetauschten Batterien müssen aufgeladen werden, und wenn nicht sehr viele volle Batterien einsatzbereit sind, müssen sie einen Teil des Ladevorgangs im Laufe des Tages durchführen mit der Nachfrage Schritt halten.

Unsere Infrastruktur für Elektrofahrzeuge nimmt gerade erst Gestalt an. Es ist jedoch klar, dass noch mehr Arbeit zu erledigen ist, bevor jeder EV-Fan kostengünstig und emissionsfrei fahren kann.

Eine Technologie, die es ermöglicht Das wird Teil jeder elektrischen Infrastruktur sein, der Stecker, der in den Ladeanschluss Ihres neuen Elektrofahrzeugs eingesteckt wird. Sicher, die meisten Elektrofahrzeuge können mit einem herkömmlichen 110-Volt-Verlängerungskabel mit 15 Ampere aufgeladen werden, aber die Kapazität reicht nicht aus: Das Aufladen eines Elektrofahrzeugs auf diese Weise dauert etwa 8 bis 12 Stunden, vielleicht sogar mehr, wenn es sich um ein Hochleistungsfahrzeug handelt wie ein Tesla mit seinem riesigen Akku. Bis vor kurzem hatten die Fahrzeughersteller einzigartige und damit inkompatible Lösungen für das Laden mit 220 Volt Hochstrom. 220 V sind erforderlich, um die Ladezeiten von einer langen Sitzung über Nacht auf angenehme 3 bis 4 Stunden zu senken.

J1772 zur Rettung! Dieser SAE-geprüfte und UL-zertifizierte Steckverbinder setzt Maßstäbe für die Schnittstelle zwischen Ladestation und Fahrzeug. Bisher war der für einen Nissan EV passende Stecker möglicherweise nicht unbedingt an eine andere Marke angeschlossen. Es wäre, als hätten Sie verschiedene Arten von Düsen an den Zapfsäulen, je nachdem, welche Automarke Sie gefahren haben.

Neben 70 Ampere bei 220 Volt gibt es auch eine Datenleitung zwischen dem Fahrzeugcomputer und der Ladestation. Eine wichtige Funktion dieses Computer-Handshakes besteht darin, die Kontakte auf der Gitterseite des Steckverbinders freizuschalten, wenn dieser nicht an ein Fahrzeug angeschlossen ist. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, den Antriebsstrang des Fahrzeugs zu blockieren und die Möglichkeit auszuschließen, mit noch angeschlossenem Stromanschluss davonzufahren (wenn dies nur bei Benzinpumpen möglich wäre). Die Datenleitung ermöglicht auch eine Temperaturregulierung des Akkus, ein intelligentes Aufladen, das den Ladezustand des Akkus mit der Verfügbarkeit von Überkapazität im Stromnetz rationalisiert und schließlich (laut Sprecher von Portland Gas and Electric, Barra) das Potenzial für Elektrofahrzeugbatterien in der Lage zu sein, an Tagen mit hoher Last wieder Strom ins Netz zu bringen. Das ist laut Barra noch gut zehn Jahre entfernt. Der J1772 befindet sich seit einiger Zeit in der Entwicklung, und die EV-Hersteller PM haben mit allen gesprochen, dass ihre Fahrzeuge in naher Zukunft über kompatible Ladeanschlüsse verfügen würden.