Subscribe & get the latest news in your email
بواسطة
June 25, 2025
على الرغم من أن السيارة الكهربائية (EV) لا تسبب انبعاثات مباشرة لثاني أكسيد الكربون عند القيادة، إلا أن كل مركبة كهربائية لها انبعاثات لا يمكن إهمالها من غازات الاحتباس الحراري (GHG) الناتجة عن توليد الطاقة: الانبعاثات من البئر إلى العجلة.
أصبحت هذه الانبعاثات ذات أهمية متزايدة للعالم للحد من انبعاثات غازات الدفيئة العالمية. ولكن ما الذي يسبب هذه الانبعاثات، وكيف يمكن الحد منها في المستقبل؟
نشر مكتب تقنيات المركبات التابع لوزارة الطاقة الأمريكية تقريرًا يحسب انبعاثات المركبات الكهربائية في الولايات المتحدة. ويقدر التقرير متوسط 4815 رطلاً (2184 كجم) من الانبعاثات المكافئة لثاني أكسيد الكربون لسيارة كهربائية نموذجية سنويًا مقارنة بمتوسط السيارة التي تعمل بالبنزين، والتي تنتج 11435 رطلاً (5186 كجم) من الانبعاثات المكافئة لثاني أكسيد الكربون سنويًا. وبالتالي، عند استخدام سيارة كهربائية، يقلل السائق من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في المتوسط بنحو 60٪.
لماذا تنتج المركبات الكهربائية انبعاثات تساوي رحلة الذهاب والعودة من سان فرانسيسكو إلى نيويورك؟
للإجابة عن هذا السؤال، علينا النظر إلى إنتاج الطاقة الكهربائية. مثل معظم الدول الحديثة، تستخدم الولايات المتحدة مزيجًا من موارد الطاقة المختلفة. يوضح الرسم البياني أدناه إنتاج الطاقة الأمريكي الحالي مقسمًا إلى مصادر طاقة. وفقا لذلك، أكثر من 50٪ يتم توليد الطاقة الكهربائية في الشبكة العامة من خلال موارد الطاقة غير المتجددة. نظرًا لأن المركبات تقوم في الغالب بشحن الطاقة الكهربائية من الشبكة، فإن هذا يفسر سبب إنتاجنا لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون عند قيادة المركبات الكهربائية.
لفهم أفضل لكيفية تأثير الشحن المُدار (الشحن الذكي) للسيارات الكهربائية على إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، نحتاج إلى فحص عادات الشحن لمستخدمي المركبات الكهربائية. طريقة ممتازة لتحليل ذلك هي النظر إلى مركبات الأسطول الكهربائي.
في كل مرة يقوم فيها السائق بتوصيل سيارته يتم وصفها بأنها حدث شحن. لكل حدث شحن فترة بقاء (ما هي مدة توصيل السيارة) وحجم الشحن (كم كيلووات ساعة تتطلبها السيارة). في المثال أدناه (الرسم البياني)، حددنا ثلاث مجموعات من أحداث الشحن:
توفر لنا هذه الملاحظة معلومات تفيد بأن أكثر من 50٪ من المركبات تبقى لفترة طويلة جدًا في محطة الشحن بينما لا تتطلب السيارات سوى كمية قليلة من الطاقة (أقل من 20 كيلووات في الساعة). يشير هذا التأثير مرونة عالية، مما يعني أن حدث الشحن يمكن أن يبدأ لاحقًا أو يمكن معالجته باستخدام طاقة أقل. تعد المرونة العالية مثالية للشحن الذكي، حيث تحدد الخوارزميات هذه الإمكانات وتحسن بداية أحداث الشحن هذه. على سبيل المثال، من خلال مطابقة أحداث الشحن بموارد الطاقة المتجددة.
بعد ذلك، نحتاج إلى فهم سبب أهمية مرونة شحن المركبات الكهربائية جنبًا إلى جنب مع مزيج الطاقة لتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في السيارة.
لهذا الغرض، قمنا بتحليل بيانات مزيج الطاقة المقدمة من نيسو، مشغل النظام المستقل في نيويورك. أكبر مزودي الطاقة الكهربائية في نيويورك هم الوقود المزدوج (مزيج من الغاز والنفط) والنووي. أهم مورد للطاقة المتجددة هو الطاقة الكهرومائية.
نظرًا لأن محطات الطاقة لا تنتج نفس كمية الطاقة في أي وقت من اليوم، فإن كمية الطاقة المتجددة في الشبكة الكهربائية تختلف خلال اليوم. يعرض الرسم البياني التالي مثالاً ليوم 26 نوفمبر 2019.
يمكننا أن نرى أن كل مورد للطاقة له ذروة إنتاجه. على سبيل المثال، في حوالي الساعة 5 مساءً، يتم إنتاج أكثر من 30٪ من الطاقة من خلال الوقود المزدوج، بينما في حوالي الساعة 4 صباحًا، تنخفض هذه القيمة إلى أقل من 20٪. أحد عوامل التأثير الرئيسية لتقلب هذا هو التغيير المستمر للطقس والموسم.
نظرًا لأن هذا مجرد مؤشر تقريبي للغاية، يمكننا المضي قدمًا والنظر في مسألة كيفية تسبب كل مصدر للطاقة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. لحسن الحظ، الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) قامت بحساب غازات الدفيئة المنبعثة في دورة حياتها بأكملها لموارد الطاقة المختلفة. يتضمن هذا، الذي يُطلق عليه أيضًا قياس انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في دورة الحياة، حساب إمكانية الاحتباس الحراري من مصادر الطاقة الكهربائية من خلال تقييم دورة الحياة من كل مصدر للطاقة. يوضح الجدول التالي أمثلة مهمة لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الطاقة الكهربائية المنتجة بالكيلووات ساعة.
في amcontrol.io، قمنا بأخذ هذه النتائج وحساب انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العادية ليوم كامل، باستخدام المثال السابق لنيويورك (NYISO). يوضح الرسم البياني التالي الذروة عند حوالي الساعة 4 مساءً وأدنى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بين الساعة 10 مساءً والساعة 5 صباحًا.
يُظهر هذا المنظور الجديد أن الشحن الذكي يمكن أن يقلل من الانبعاثات الجيدة للسيارات الكهربائية. في المثال المقدم، يمكننا تحقيق تخفيض تقريبي لثاني أكسيد الكربون بنسبة 30-40٪ عند الشحن بعد الساعة 11 مساءً. هذا قريب من رحلة واحدة إلى رحلة واحدة من نيويورك إلى سان فرانسيسكو.
وبالتالي، يمكننا تلخيص ما يلي:
والخبر السار هو أن الولايات المتحدة كانت نشطة للغاية في العام الماضي لإعادة تعريف معايير المحفظة المتجددة (RPS)، والتي تتطلب أن تأتي نسبة محددة من الكهرباء التي تبيعها المرافق من الموارد المتجددة (أمثلة: نيويورك: 100٪ بحلول عام 2040؛ فيرمونت: 75٪ بحلول عام 2032؛ كاليفورنيا: 100٪ بحلول عام 2045).
Ampcontrol هو برنامج قائم على السحابة يتصل بسلاسة بشبكات الشحن والمركبات وأنظمة الأسطول وأنظمة البرامج الأخرى. لا حاجة إلى أجهزة، فقط تكامل لمرة واحدة.
