Gemeenskappe sal beter wees om te belê in elektriese voertuie wat op batterye loop in plaas van waterstofbrandstofselle. Die rede? Waterstof bied min bykomende energievoordele langs skoon vervoer.
Vir 'n nuwe studie het navorsers die twee soorte motors in 'n hipotetiese toekoms vergelyk, waar die koste van elektriese voertuie meer bekostigbaar is.
"Ons het gekyk hoe grootskaalse aanneming van elektriese voertuie die totale energieverbruik in 'n gemeenskap sal beïnvloed, sowel vir geboue as vir vervoer," sê die hoofskrywer Markus Felgenhauer, 'n doktorale kandidaat aan die Tegniese Universiteit van München (TUM) en voormalige besoeker. geleerde aan die Stanford Universiteit se globale klimaat en energieprojek (GCEP).
"Ons het gevind dat belegging in elektriese batteryvoertuie 'n meer ekonomiese keuse is om koolstofdioksiedemissies te verminder, hoofsaaklik as gevolg van hul laer koste en aansienlik hoër energie-doeltreffendheid."
Twee 'geure'
"Studies soos hierdie is nodig om die laagste koste en mees doeltreffende paaie te identifiseer vir die diep verkoeling van die globale energie stelsel," voeg studiekoördineerder Sally Benson, professor in energiebronne-ingenieurswese by Stanford en direkteur van GCEP by.
Elektriese voertuie kom in twee geure: inprop motors met herlaaibare batterye, en brandstofselvoertuie wat waterstofgas omskep in skoon elektrisiteit.
In teenstelling met petrol-aangedrewe motors, gee batterye en brandstofselvoertuie nul koolstof wanneer dit aangedryf word. Om dit op 'n skaal te implementeer, sal egter 'n duur nuwe infrastruktuur benodig om batterye te laai of waterstofbrandstof te lewer.
Wat sny totale emissies teen die laagste koste?
'N Sleutelvraag vir beleidmakers is watter vervoertegnologie totale emissies by die laagste koste-batterye of brandstofselle sny? Behalwe vervoer, kan waterstof tegnologie ook skoon energie voorsien vir verwarming en beligting van geboue, soos sommige navorsing aandui?
Die nuwe studie, gepubliseer in die joernaal energie, is die eerste om albei vrae aan te spreek.
Die navorsers het gefokus op Kalifornië, 'n leier in die vervoer van elektriese voertuie. Landwyd word elektriese motors in gewildheid groei. Maar slegs 'n paar vervaardigers het brandstofselvoertuie begin aanbied. Om die breër aanneming aan te moedig, het die staat meer as $ 92 miljoen toegeken vir 'n netwerk van 50 waterstof-hervulstasies deur 2017.
Tans is geen energiebron heeltemal vry van emissies nie. Sommige mense beheer hul battery elektriese motors deur in die kragnetwerk aan te sluit, wat elektrisiteit wat hoofsaaklik uit koolstof-emitterende fossielbrandstowwe voortgebring word, lewer.
Net so word die meeste waterstofbrandstof afgelei van natuurlike gas deur 'n industriële proses wat koolstofdioksied as 'n neweproduk uitlaat. 'N Alternatiewe toestel, genaamd 'n elektroliseerder, gebruik sonopwekker elektrisiteit om water in skoon waterstof en suurstof te verdeel, maar die tegniek is baie energie-intensief en duur.
Die scenario's
In die studie het die navorsers toekomstige scenario's geskep vir die dorp Los Altos Hills, 'n gemeenskap van ongeveer 8,000-inwoners in Santa Clara County.
"Los Altos Hills word gekenmerk deur 'n buitengewoon hoë sonkragopwekkingskapasiteit in die land met die grootste deel van elektriese voertuie in die staat," sê Felgenhauer.
Die scenario's fokus op 10 tot 20 jaar in die toekoms, wanneer battery- en brandstofselvoertuie na verwagting in veel groter gebruik sal wees, en wanneer sonkrag en elektroliseerders mededingend met die elektriese rooster kos.
Een scenario vir die jaar 2035 het veronderstel dat elektriese voertuie 38 persent van die voertuig se vloot sou uitmaak. Dit het ook aanvaar dat brandstofselvoertuie aangedryf sal word deur plaaslik vervaardigde waterstof wat met die goedkoopste beskikbare elektrisiteit vervaardig word, of dit deur die rooster gegenereer word.
Gegewens oor Los Altos Hills is gevoer met 'n berekeningsmodel wat ontwikkel is deur mede-outeur Thomas Hamacher, 'n professor in elektriese en rekenaaringenieurswese aan TUM.
"Ons het data verskaf oor die hoeveelheid energie wat Los Altos Hills gedurende die dag benodig, sowel as finansiële data oor die koste van die bou van nuwe energie-infrastruktuur," sê studie mede-outeur Matthew Pellow, 'n voormalige GCEP-postdoktorale geleerde, nou by die Electric Power Research Institute . "Ons het die koste ingesluit van die maak van sonpanele, elektroliseerders, batterye, en al die ander. Toe vertel ons die model, gegewe ons scenario vir 2035, vertel ons die mees ekonomiese manier om die totale energie-aanvraag van die gemeenskap te ontmoet. "
Om die koste van elke scenario vir die klimaat te vergelyk, het die navorsers ook die uitstoot van koolsuurgas in elke geval bereken.
Hulle het ook die potensiële voordele van die gebruik van die waterstofinfrastruktuur beoordeel om skoon energie vir gebruik op aanvraag op te slaan. Tydens daglig ure kan elektroliseerders waterstof produseer van surplus sonkrag wat andersins sal mors. Dat waterstof gestoor kan word en omskep kan word in hernieubare elektrisiteit, of gebruik word as 'n skoon alternatief vir natuurlike gas vir hitte en ligte geboue.
Duidelike resultate
Die resultate was definitief.
"In terme van algehele koste, het ons bevind dat battery elektriese voertuie beter is as brandstofselvoertuie om emissies te verminder," sê Felgenhauer. "Die ontleding het getoon dat om koste-mededingend koste te wees, brandstofselvoertuie baie laer as batteryvoertuie moet wees.
"Brandstofselvoertuie sal waarskynlik aansienlik duurder wees as batteryvoertuie vir die afsienbare toekoms. Nog 'n veronderstelde voordeel van waterstof-stoor surplus sonkrag-het ook nie in ons analise uitgeval nie. Ons het gevind dat in 2035 slegs 'n klein hoeveelheid waterstofopslag vir sonbrand gebruik word vir die verwarming en beligting van geboue. "
Terwyl die studie gefokus is op een Bay Area-dorp, is die resultate van toepassing op baie slaapkamergemeenskappe met genoeg sonlig in Kalifornië, skryf die skrywers. Hulle hoop om groter gemeenskappe van gemeenskappe te analiseer in toekomstige studies en ondersoek ander faktore wat die verbruikers se keuses kan beïnvloed wanneer hulle besluit om 'n battery of brandstofcel te koop.
"Ons doel is om objektiewe, data-gedrewe analise te verskaf om beleidmakers in Kalifornië en elders te help oor watter tegnologie-pad waarskynlik meer koste-effektief sal wees in die stryd teen klimaatsverandering," sê Pellow.
BMW Group en Stanford GCEP het die werk befonds.
Bron: Stanford Universiteit
verwante Boeke
at InnerSelf Market en Amazon
