Rural Electrification 2.0 – den elektriska lastbilen är här

När jag växte upp på landsbygden i Amerika var mitt första fordon – liksom många av mina vänner – en lastbil. Som många före mig innebar att flytta till en stad att byta lastbilen mot den mer praktiska och effektiva stadsvänliga modellen. Men när jag kommer tillbaka till min hemstad i Nacogdoches County, Texas, byter jag glatt in mina nycklar mot lantbruksbilen.

Jag hade nyligen möjligheten att ta ett par turer i nya Ford F150 Lightning, den helt elektriska kusin till Ford F150 och bästsäljande bil i USA för 40 raka år, på Singing Waters Vineyard i Comfort, Texas. Medan Tokyo driver runt hörnen på den specialbyggda baja grusväg och stenkrypning uppför några mycket branta jeepstigar var väldigt cool, användbarheten av själva elbilen – inklusive mer kraft än deras gaskusiner, möjligheten att fjärrladda verktyg och elutrustning och möjligheten att driva bränsle hemma – är ännu mer imponerande. Jag ska vara ärlig, jag vill ha en! (Ford betalar mig inte för att säga det!)

Pickupen sitter djupt i det amerikanska psyket av både kulturella och praktiska skäl. Lastbilar är behändiga att ha och utför uppgifter, som att transportera verktyg eller bogserutrustning bättre än de flesta andra. Deras kropp-på-ram konstruktionen möjliggör större överdimensionerade däckavstånd och, om så bara i uppfattningen, möjligheten att åka dit de flesta fordon inte kan.

Samtidigt är transportsektorn den största källan till CO2-utsläpp i USA. Att få landets 276 miljoner bilar att driva el kan räcka långt för att minska deras miljöpåverkan och vårt fortsatta beroende av utländsk energiförsörjning från länder som Ryssland.

Det är elektriskt

Den första omgången av elektrifiering på landsbygden kom när The Rural Electrification Act från 1936 gav federala lågkostnadslån till elkooperativ för att bygga infrastrukturen som levererade elektricitet till miljontals amerikaner på landsbygden. Tillgång till elektricitet ökade avsevärt livskvaliteten och produktiviteten i de samhällen det kom till. Medan el kan ha varit det nytt och obekant för omgivningen under landsbygdens elektrifiering 1.0 kan nästa våg dyka upp som något mycket mer igenkännbart: den pålitliga pickupen.

År 2021 fanns det cirka 607,000 XNUMX elfordon säljs i USA. Dessa fordon står för ca 10% av den globala försäljningen av elbilar, men bara cirka 4 % av alla försäljning av nya bilar i USA. Av de massproducerade elbilarna som såldes i USA 2021 var det bara ca 1,000 XNUMX var lastbilar, de flesta om inte alla gjorda av EV startup Rivian. Den första riktigt massproducerade elektriska lastbilen, Ford F150 Lightning, rullade av löpande bandet den 26 mars 2022 och den första körningen på 150,000 XNUMX slutsåld innan den första ens var klar.

Klyftan mellan landsbygd och stad

Amerikanerna kör omkring 3 biljoner mil per år, förbrukar ca 160 miljarder gallon bränsle (nuvarande värde: cirka 1 biljon dollar) i processen. Att konvertera alla dessa mil till el skulle kräva ytterligare cirka 1 biljon kilowattimmar el, vilket är cirka 20 % mer än alla vind-, sol-, vattenkrafts- och biomassaanläggningar som producerades tillsammans 2021. För att stödja så mycket ny elförbrukning skulle det krävas att man byggde många fler kraftverk och kablar och stolpar för att stödja dem.

Alla körda mil är inte lika fördelade över kontinenten. I Texas, cirka 15% av befolkningen bor på landsbygden, men samma landsbygdsområden står för ca 31% av tillryggalagda fordonsmil. Siffrorna är liknande över hela USA, där ca 70% av de 4.1 miljoner milen av allmänna tillfartsvägar finns på landsbygden.

Medan elektrifieringen av transporter kommer att kräva att det mesta av denna nya elektricitet konsumeras i stadsområden, kan landsbygdsområden se en högre ökning av elanvändningen per capita eftersom den befolkningen kör fler mil, vilket kan lägga till stress på delar av nätet som är redan tunna spridda.

Få kraft till de fyra hjulen

Medan elen som driver en elbil i staden eller på landet kommer att vara densamma, är systemen som levererar dem ofta väldigt olika. Elkooperativ, som tillhandahåller el till över 55 % av USA efter landmassa, skiljer sig ofta från stadsförsörjning genom att de i allmänhet betjänar mer landsbygdsområden och måste driva mer infrastruktur över längre avstånd för att betjäna sina kunder.

Medan elbolag i städerna kan betjäna många dussintals elmätare per mil kraftledning, landsbygden verktyg Ofta tjänar bara a näve. Att uppgradera infrastrukturen för att stödja elektrifieringen av transporter kan alltså kosta mer per kund på landsbygden med färre människor att fördela kostnaderna på. Detta kan innebära vissa utmaningar för landsbygdsföretag och kooperativ som kan se en massiv ökning av elbilar när elektriska lastbilar blir mer tillgängliga.

Per definition är landsbygden mindre tät, vilket innebär att transformatorerna och serviceledarna är konstruerade för att ge elektrisk service för kända belastningar men inte tillåter elektrisk tillväxt. – Bill Hetherington, VD för Bandera Electric Cooperative, Bandera, TX

Herr Hetherington noterade också att eftersom elkooperativ på landsbygden i allmänhet är medlemsägda "är [de] mer gemenskapsbaserade och fokuserade." Således kan de ha några unika styrkor när det gäller att distribuera den infrastruktur som behövs för att minska oro för landsbygdens räckvidd, till exempel strategiskt placerade offentliga elbilsladdare.

Dags att ladda

De flesta elfordonsladdningar kommer sannolikt att ske hemma, särskilt på landsbygden där det finns offentliga laddstationer färre och längre mellan. Även om det är möjligt att ladda en elbil med en vanlig elkontakt, kommer många elbilsförare sannolikt att välja att installera en snabbare (nivå 2) laddare som kan driva bilen ungefär sex gånger snabbare; dessa laddare använder ungefär samma mängd ström som en stor luftkonditionering. F150 Lightning med lång räckvidd kan laddas ännu snabbare och drar upp till 19.2 kW för sitt 80 amp dubbla laddningssystem, vilket handlar om hur mycket ström 3-4 hem drar i genomsnitt. Eldistributionsledningar för bostäder är ofta dimensionerade för ett visst antal hem, var och en med en antagen genomsnittlig strömförbrukning, så flera elbilar laddas Samtidigt på en given krets kan utgöra ett problem för verktyget.

Enligt Bandera Electric Cooperatives (BEC) egna interna prognoser för påverkan på elnätet, utan någon form av lasthantering, kommer delar av deras distributionssystem att behöva uppgraderas avsevärt till 2030.

Vissa verktyg, som BEC, vill uppmuntra elbilsförare att ladda på natten när infrastrukturen är mindre stressad via speciella, billigare elbilspriser under vissa timmar. När elbilar blir mer utbredda, skulle ett sätt som bilföretag kan hjälpa till vara att göra sådana laddningsmönster till standardinställningen för när en bil står parkerad hemma. Forskning har visat att användare åsidosätter sällan standardinställningarna i andra enheter, som smarta termostater.

Det stora bilmärkets övergång till elektriska pickuper är ett kraftfullt uttalande om framtiden för elbilar. Pickuper tar fem platser – inklusive de tre bästa – i topp tio lista av de mest populära bilarna i Amerika. Bättre laddning och stödjande infrastruktur, särskilt på landsbygden, skulle kunna vara en bra väg för att se till att vår kärlek till lastbilen också innebär god förvaltning för planeten. Den elektriska lastbilens era har precis börjat, och nu blir frågan för nästa decennium om nätet kan hänga med.

Obs: Författaren till detta stycke har en aktiv konsultrelation med Bandera Electric Cooperative.