Analyse: Schnellladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge erforderlich, um Reisen in Nationalparks zu ermöglichen

NREL-Analysetools helfen dabei, den Kurs für das Laden auf der Route während Roadtrips festzulegen

Vom Grand Canyon bis zu den majestätischen Tetons ziehen Nationalparks im Westen der USA jedes Jahr mehr als 80 Millionen Besucher an. Die meisten dieser Besucher verlassen sich auf ihre persönlichen Fahrzeuge oder Mietfahrzeuge, um dorthin zu gelangen.

Heute machen Elektrofahrzeuge (EVs) mehr als 7 % der Verkäufe neuer leichter Nutzfahrzeuge in den Vereinigten Staaten aus, und es wird erwartet, dass die Verkäufe von Elektrofahrzeugen bis 2030 auf 30–50 % ansteigen. Im oberen Bereich würde dies bedeuten: Nach Angaben des National Renewable Energy Laboratory (NREL) sind etwa 40 Millionen leichte Elektrofahrzeuge unterwegs. Nationale Ladenetzwerkanalyse.

Da die Verbreitung von Elektrofahrzeugen weiter zunimmt, machen sich Menschen, die in Nationalparks oder anderswo reisen, Sorgen darüber, ob eine ausreichende Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge zur Verfügung steht, um ihnen ein bequemes und zuverlässiges Laden zu ermöglichen. Eine aktuelle NREL-Studie untersuchte die Schnellladeinfrastruktur, die bis 2030 benötigt wird, um nahtlose elektrifizierte Straßenfahrten von und zu Nationalparks und Denkmälern in sieben westlichen Bundesstaaten zu ermöglichen: Washington, Oregon, Idaho, Wyoming, Utah, Nevada und Arizona. NREL führte die Studie in Zusammenarbeit mit dem Versorgungsdienstleister PacifiCorp und der Utah State University im Rahmen des Western Smart Regional EV Adoption and Infrastructure at Scale-Projekts durch.

Wie im resultierenden Bericht ausführlich beschrieben: „Schnellladeinfrastruktur für elektrisierende Roadtrips von und zu Nationalparks im Westen der USA„von Dong-Yeon Lee, Kaylyn Bopp und Alicen Kandt von NREL – die Studie bewertete die Menge und den Standort der Schnellladeinfrastruktur auf der Strecke, die für die Unterstützung der Elektromobilität im und durch das Untersuchungsgebiet erforderlich ist, und schätzte gleichzeitig die Auswirkungen auf das Stromnetz ein .

„Reisen zu und von den Nationalparks stellen eine besondere Art der Reisenachfrage dar, da die Parks normalerweise in abgelegenen Gebieten liegen und lange Autofahrten von 100 Meilen pro Tag oder mehr erforderlich sind“, sagte Lee, Forschungsingenieur und Hauptautor des Berichts . „Wenn es um die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge für Autofahrten geht, ist das Gleichstrom-Schnellladen (DCFC) die am besten geeignete Lösung, da es Reisenden ermöglicht, die Ladezeit zu minimieren und eine Reichweite von mehr als 100–200 Meilen in etwa 30 Minuten zu erreichen Technologie.”

Analyseergebnisse hängen von Schlüsselparametern ab

Das Forschungsteam untersuchte, wie sich Prognosen zur Ladeinfrastruktur auf der Strecke mit unterschiedlichen Parametern oder Annahmen ändern, ebenso wie die damit verbundenen Ladelasten und Netzauswirkungen.

„Unsere beispiellose hochauflösende räumliche und zeitliche Analyse hat gezeigt, dass die erforderliche Anzahl von DCFC-Ladeanschlüssen je nach Schlüsselannahmen stark variiert und zwischen 1.200 und 22.000 liegt“, sagte Lee. „Wir haben auch elektrische Lastprofile für die Schnellladeinfrastruktur untersucht, um den Betrieb und die Planung des Stromnetzes zu unterstützen, und haben festgestellt, dass die Last stark schwankt und zwischen 70 MW und 400 MW liegt.“

Wie im Bericht dargestellt, hängen diese großen Reichweiten von wichtigen Annahmen wie der Einführung von Elektrofahrzeugen (Anzahl und Art der Fahrzeuge), dem Ladeverhalten, der durchschnittlichen Entfernung zwischen Ladestationen, der Stationsauslastung und der Frage ab, ob die Fahrzeuge Anhänger ziehen oder nicht.

„Planer im ganzen Land können diese Art von Informationen nutzen, um besser zu verstehen, was erforderlich ist, um EV-Roadtrips in ihrer Region und darüber hinaus zu ermöglichen“, sagte Bopp, Leiter eines Transportprojekts und Mitautor des Berichts. „Die Studie zeigt, wie unterschiedliche Annahmen zu unterschiedlich starken Auswirkungen auf verschiedene Aspekte der Ladeinfrastruktur führen und verdeutlicht die Komplexität, mit der sich Planer und Entscheidungsträger bei der Gestaltung der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge für Autofahrten auseinandersetzen müssen.“

Die richtigen Werkzeuge für den Job verwenden

Die Analyse nutzte NRELs Tool „Elektrofahrzeug-Infrastruktur für Roadtrips“ (EVI-RoadTrip)., ein Rechenmodell, das den Bedarf an Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge unterwegs für Fernreisen abschätzt. EVI-RoadTrip ist Teil des Labors EVI-X-Suite mit Analysetools für die Ladeinfrastruktur von Elektrofahrzeugendas die Planung und Entwicklung der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge beeinflusst – von der regionalen, staatlichen und nationalen Ebene bis hin zum Standort- und Anlagenbetrieb.

So funktioniert EVI-RoadTrip

EVI-RoadTrip simuliert einzelne Straßenfahrten vom Ausgangspunkt zum Ziel mit hoher räumlicher (Längen- und Breitengrad) und zeitlicher (Minuten-für-Minute) Auflösung, identifiziert den Ladebedarf entlang der Routen und aggregiert den Ladebedarf innerhalb eines bestimmten Radius, um die Platzierung der Ladestationen abzuschätzen , Dimensionierung und Nutzung.

Durch die Wiederholung dieses Prozesses für alle Roadtrips in einem bestimmten Untersuchungsgebiet entwickelt EVI-RoadTrip ein vorgeschlagenes Netzwerk von Schnellladestationen, die eine ausreichende Abdeckung und Kapazität bieten. Außerdem wird der Strombedarf auf der Grundlage der geplanten Standorte und Eigenschaften der Ladestationen geschätzt.

Die Analyse stützte sich auch auf Fahrzyklusdaten von NRELs Transportsicheres Rechenzentrum sowie die Fahrzeugsimulationsfähigkeiten von NRELs Zukünftiger Automobilsystemtechnik-Simulator.

NREL arbeitet seit mehr als einem Jahrzehnt mit dem National Park Service zusammen und unterstützt dessen Vision, im gesamten Parksystem Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Diese Studie ist ein Beispiel dafür, wie NREL dazu beitragen kann, das Reisen von und zu den Parks für alle nachhaltiger zu gestalten.