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इलेक्ट्रिक वाहनों से उत्सर्जन में कमी को बढ़ावा देने के लिए, जानें कि कब चार्ज किया जाए

विश्व स्तर पर परिवहन से संबंधित उत्सर्जन बढ़ रहा है। वर्तमान में, हल्के शुल्क वाले वाहन- जैसे कि यात्री कार, जैसे कि सेडान, एसयूवी या मिनीवैन – संयुक्त राज्य में शुद्ध ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में लगभग 20 प्रतिशत का योगदान करते हैं। लेकिन अध्ययनों से पता चला है कि बिजली से चलने वाले वाहन के लिए अपनी पारंपरिक गैस-गज़लिंग कार को स्विच करना इन उत्सर्जन को कम करने में महत्वपूर्ण सेंध लगा सकता है।

एनवायरनमेंटल साइंस एंड टेक्नोलॉजी में प्रकाशित एक हालिया अध्ययन ने इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) को चार्ज करने के लिए उपयोग किए जाने वाले बिजली के स्रोत से जुड़े उत्सर्जन को कैसे कम किया जाए, इसकी जांच करके एक कदम आगे बढ़ाया है। क्षेत्रीय चार्जिंग पैटर्न और कार ईंधन अर्थव्यवस्था पर परिवेश के तापमान के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, एमआईटी एनर्जी इनिशिएटिव (MITEI) के शोधकर्ताओं ने पाया कि ईवी चार्ज किए जाने वाले दिन का समय वाहन के उत्सर्जन पर काफी प्रभाव डालता है।

अध्ययन के प्रमुख लेखक और MITEI के शोध सहयोगी इयान मिलर कहते हैं, “यदि आप विशेष समय पर चार्जिंग की सुविधा देते हैं, तो आप उत्सर्जन में कमी को बढ़ावा दे सकते हैं, जो नवीकरणीय और ईवीएस में वृद्धि से उत्पन्न होता है।” “तो हम यह कैसे करते हैं? समय-समय पर बिजली की दरें फैल रही हैं, और दिन के समय नाटकीय रूप से ईवी ड्राइवरों को स्थानांतरित कर सकते हैं। यदि हम इन बड़े चार्ज-चार्ज प्रभावों के नीति निर्माताओं को सूचित करते हैं, तो वे फिर बिजली डिजाइन कर सकते हैं। जब हमारे पावर ग्रिड अक्षय-भारी होते हैं, तो चार्जिंग पर छूट मिलती है। सौर-भारी क्षेत्रों में, यह दोपहर है। मिडवेस्ट की तरह पवन-भारी क्षेत्रों में, यह रातोरात है। “

उनके शोध के अनुसार, सौर-भारी कैलिफ़ोर्निया में, इलेक्ट्रिक वाहन को रात भर में चार्ज करने से 70 प्रतिशत अधिक उत्सर्जन होता है, यदि इसे मध्याह्न (जब सौर ऊर्जा से अधिक ग्रिड) लगाया जाता है। इस बीच, न्यू यॉर्क में, जहां परमाणु और पनबिजली रात के दौरान बिजली के मिश्रण का एक बड़ा हिस्सा है, सबसे अच्छा चार्ज समय विपरीत है। इस क्षेत्र में, रात भर एक वाहन को चार्ज करने से वास्तव में दिन के चार्ज के सापेक्ष उत्सर्जन में 20 प्रतिशत की कमी आती है।

एमईआरआई के सह-लेखक और एक शोध वैज्ञानिक एमर जीनकर कहते हैं, “बुनियादी ढांचा को चार्ज करना एक विशेष रूप से दिन के दौरान विशेष रूप से चार्जिंग की सुविधा के लिए आता है।” “यदि आपको अपने ईवी मिडडे को चार्ज करने की आवश्यकता है, तो आपको अपने कार्यस्थल पर पर्याप्त चार्जिंग स्टेशन रखने की आवश्यकता है। आज, अधिकांश लोग अपने वाहनों को रात भर अपने गैरेज में चार्ज करते हैं, जो उन जगहों पर उच्च उत्सर्जन का उत्पादन करने जा रहा है, जहां के दौरान चार्ज करना सबसे अच्छा है। दिन।”

MITEI के एक पोस्टडॉक मिलर, जीनकर और मरियम अर्बजादेह ने अध्ययन में, दो सामान्य ईवी उत्सर्जन मॉडलिंग दृष्टिकोणों में त्रुटि के प्रतिशत की गणना करके इन टिप्पणियों का हिस्सा बनाया, जो ग्रिड में भिन्नता और तापमान-चालित भिन्नता को अनदेखा करते हैं। अर्थव्यवस्था। उनके परिणामों से पता चलता है कि इन मानक तरीकों से संयुक्त त्रुटि 30 प्रतिशत मामलों में 10 प्रतिशत से अधिक है, और कैलिफोर्निया में 50 प्रतिशत तक पहुंच जाती है, जो संयुक्त राज्य में ईवी के आधे हिस्से का घर है।

अर्बबज़ादेह कहते हैं, “यदि आप चार्जिंग का मॉडल नहीं बनाते हैं, और वार्षिक औसत बिजली के साथ चार्जिंग चार्ज करते हैं, तो आप ईवी उत्सर्जन का गलत अनुमान लगा सकते हैं।” “यह सुनिश्चित करने के लिए, ग्रिड पर अधिक सौर और उस ग्रिड का उपयोग करने वाले अधिक इलेक्ट्रिक वाहनों को प्राप्त करना बहुत अच्छा है। कोई फर्क नहीं पड़ता कि जब आप अपने ईवी को यूएस में चार्ज करते हैं, तो इसका उत्सर्जन एक समान गैसोलीन-संचालित कार की तुलना में कम होगा; लेकिन अगर ईवी चार्जिंग मुख्य रूप से तब होता है जब सूरज ढल जाता है, आपको उतना लाभ नहीं मिलेगा जब यह वार्षिक उत्सर्जन का उपयोग करते समय आपको लगता है कि उत्सर्जन को कम करने की बात आती है। “

त्रुटि के इस मार्जिन को कम करने की मांग करते हुए, शोधकर्ता 2018 और 2019 से प्रति घंटा ग्रिड डेटा का उपयोग करते हैं, साथ ही संयुक्त राज्य अमेरिका में 60 मामलों में ईवी उपयोग से उत्सर्जन का अनुमान लगाने के लिए प्रति घंटा चार्ज, ड्राइविंग और तापमान डेटा के साथ। फिर वे ईवी उत्सर्जन का सही अनुमान लगाने के लिए एक उपन्यास विधि (त्रुटि के 1 प्रतिशत से कम मार्जिन के साथ) का परिचय और सत्यापन करते हैं। वे इसे “औसत दिन” विधि कहते हैं।

“हमने पाया कि आप ग्रिड उत्सर्जन और ईंधन अर्थव्यवस्था में मौसमी को अनदेखा कर सकते हैं, और अभी भी वार्षिक ईवी उत्सर्जन और चार्ज-टाइम प्रभावों का सटीक अनुमान लगाते हैं,” मिलर कहते हैं। “यह एक सुखद आश्चर्य था। पिछले साल कैनसस में, दैनिक ग्रिड उत्सर्जन सीजन के बीच लगभग 80 प्रतिशत बढ़ गया, जबकि तापमान परिवर्तन के कारण ईवी बिजली की मांग लगभग 50 प्रतिशत बढ़ी। पिछले अध्ययनों ने अनुमान लगाया कि ऐसे मौसमी झूलों की अनदेखी ईवी उत्सर्जन अनुमानों में सटीकता को नुकसान पहुंचाएगी। , लेकिन वास्तव में कभी भी त्रुटि की मात्रा निर्धारित नहीं की गई। हमने किया – विविध ग्रिड मिक्स और क्लाइमेट पर – और पाया कि त्रुटि नगण्य है। ”

यह खोज भविष्य के ईवी उत्सर्जन परिदृश्यों के मॉडलिंग के लिए उपयोगी निहितार्थ है। “आप कम्प्यूटेशनल जटिलता के बिना सटीकता प्राप्त कर सकते हैं,” अर्बज़ादेह कहते हैं। “औसत-दिन की विधि के साथ, आप भविष्य के वर्ष में ईवी उत्सर्जन और चार्जिंग प्रभावों का सटीक अनुमान लगा सकते हैं, वर्ष के प्रत्येक घंटे के लिए ग्रिड उत्सर्जन के 8,760 मूल्यों को अनुकरण करने की आवश्यकता के बिना। आपको केवल एक दिन की औसत प्रोफ़ाइल की आवश्यकता है, जिसका अर्थ है ग्रिड उत्सर्जन और अन्य प्रमुख चर के लिए 24 घंटे का मान। आपको उन औसत-दिवस प्रोफाइल से मौसमी विचरण को जानने की आवश्यकता नहीं है। “

शोधकर्ता 2018 से 2032 तक दक्षिणपूर्वी संयुक्त राज्य अमेरिका में केस स्टडी करके औसत-डे पद्धति की उपयोगिता का प्रदर्शन करते हैं ताकि यह जांच की जा सके कि इस क्षेत्र में नवीकरणीय विकास भविष्य के ईवी उत्सर्जन को कैसे प्रभावित कर सकता है। अमेरिकी ऊर्जा सूचना प्रशासन से एक रूढ़िवादी ग्रिड प्रक्षेपण को मानते हुए, परिणाम बताते हैं कि ईवी उत्सर्जन केवल 16 प्रतिशत घटता है यदि चार्जिंग रात भर में होती है, लेकिन अगर मध्यरात्रि में चार्ज होता है तो 50 प्रतिशत से अधिक होता है। 2032 में, एक समान हाइब्रिड कार की तुलना में, ईवी उत्सर्जन प्रति मील 30% कम होता है अगर रात भर चार्ज किया जाता है, और 65% कम अगर मिडडे चार्ज किया जाता है।

इस अध्ययन में प्रयुक्त मॉडल एक बड़े मॉडलिंग कार्यक्रम में एक मॉड्यूल है जिसे सस्टेनेबल एनर्जी सिस्टम एनालिसिस मॉडलिंग पर्यावरण (SESAME) कहा जाता है। MITEI में विकसित किया गया यह उपकरण, आज की विकसित वैश्विक ऊर्जा प्रणाली के पूर्ण कार्बन पदचिह्न का आकलन करने के लिए एक सिस्टम-स्तरीय दृष्टिकोण लेता है।

“SESAME के ​​पीछे का विचार डीकार्बोनाइजेशन के लिए बेहतर निर्णय लेने और सिस्टम के दृष्टिकोण से ऊर्जा संक्रमण को समझने के लिए है,” गेनेर कहते हैं। “SESAME के ​​प्रमुख तत्वों में से एक यह है कि आप विभिन्न क्षेत्रों को एक साथ कैसे जोड़ सकते हैं- ‘सेसर युग्मन’ – और इस अध्ययन में, हम परिवहन और विद्युत ऊर्जा क्षेत्रों से एक बहुत ही दिलचस्प उदाहरण देख रहे हैं। अभी, जैसा कि हम कर रहे हैं। दावा करना, इन दो सेक्टर प्रणालियों को स्वतंत्र रूप से व्यवहार करना असंभव है, और यह एक स्पष्ट प्रदर्शन है कि क्यों MITEI का नया मॉडलिंग दृष्टिकोण वास्तव में महत्वपूर्ण है, साथ ही साथ हम इन आसन्न मुद्दों में से कुछ से कैसे निपट सकते हैं। “

चल रहे और भविष्य के शोध में, टीम ने बेड़े-स्तर की डीकार्बोनाइजेशन रणनीतियों को विकसित करने के लिए व्यक्तिगत वाहनों से लेकर यात्री कारों के पूरे बेड़े तक उनके चार्जिंग विश्लेषण का विस्तार किया है। उनका काम ऐसे सवालों का जवाब देना चाहता है जैसे कि कैलिफोर्निया में 2035 में गैसोलीन कार की बिक्री पर प्रस्तावित प्रतिबंध परिवहन उत्सर्जन को कैसे प्रभावित करेगा। वे यह भी पता लगा रहे हैं कि बेड़े के विद्युतीकरण का क्या मतलब हो सकता है – न केवल ग्रीनहाउस गैसों के लिए, बल्कि प्राकृतिक संसाधनों जैसे कोबाल्ट-और चाहे ईवी बैटरी महत्वपूर्ण ग्रिड ऊर्जा भंडारण प्रदान कर सके।

जेनकर कहते हैं, “जलवायु परिवर्तन को कम करने के लिए, हमें परिवहन और इलेक्ट्रिक पावर दोनों क्षेत्रों को डीकार्बोनेट करना होगा।” “हम परिवहन को विद्युतीकृत कर सकते हैं, और यह उत्सर्जन को काफी कम कर देगा, लेकिन यह कागज दिखाता है कि आप इसे और अधिक प्रभावी ढंग से कैसे कर सकते हैं।” 

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