Eletrificação Rural 2.0 – Chegou o Caminhão Elétrico

Crescendo na América rural, meu primeiro veículo – como muitos dos meus amigos – foi um caminhão. Como muitos antes de mim, mudar para uma cidade significava trocar o caminhão pelo modelo mais prático e eficiente para a cidade. No entanto, quando volto para minha cidade natal no Condado de Nacogdoches, Texas, troco alegremente minhas chaves pelo caminhão da fazenda.

Recentemente tive a oportunidade de fazer alguns passeios no novo Ford F150 Lightning, o primo totalmente elétrico do Ford F150 e carro mais vendido nos EUA por 40 anos consecutivos, em Singing Waters Vineyard em Comfort, Texas. Enquanto Tokyo Drifting em torno dos cantos no construído propositadamente pista de terra baja e rocha rastejando subir algumas trilhas de jipe ​​muito íngremes foi muito legal, a utilidade do próprio caminhão elétrico - incluindo mais energia do que seus primos a gás, a capacidade de carregar remotamente ferramentas e equipamentos elétricos e a capacidade de abastecer em casa - é ainda mais impressionante. Eu vou ser honesto, eu quero um! (A Ford não está me pagando para dizer isso!)

A captação é profunda na psique americana por razões culturais e práticas. Os caminhões são úteis para ter e executar tarefas, como transportar ferramentas ou equipamentos de reboque, melhor do que a maioria dos outros. Seus corpo no quadro a construção permite maior folga para pneus de grandes dimensões e, mesmo que apenas na percepção, a capacidade de ir onde a maioria dos veículos não pode.

Ao mesmo tempo, o setor de transporte é a maior fonte de emissões de CO2 nos EUA. Obtendo o país 276 milhão de carros funcionar com eletricidade poderia ajudar bastante a reduzir seus impactos ambientais e nossa dependência contínua de fontes de energia estrangeiras de países como a Rússia.

É elétrico

A primeira rodada de eletrificação rural ocorreu quando a Lei de Eletrificação Rural de 1936 forneceu empréstimos federais de baixo custo a cooperativas elétricas para construir a infraestrutura que fornecia eletricidade a milhões de americanos rurais. O acesso à eletricidade aumentou muito a qualidade de vida e a produtividade das comunidades a que chegou. Embora a eletricidade possa ter sido novo e desconhecido para aqueles ao redor durante a eletrificação rural 1.0, a próxima onda pode aparecer como algo muito mais reconhecível: a confiável caminhonete.

Em 2021, cerca de 607,000 veículos elétricos (VEs) foram vendido nos EUA. Esses veículos representam sobre 10% das vendas globais de veículos elétricos, mas apenas cerca de 4% de todos vendas de carros novos nos EUA. Dos EVs produzidos em massa vendidos nos EUA em 2021, apenas cerca de 1,000 eram caminhões, a maioria, se não todos, feita pelo Startup de EV Rivian. O primeiro caminhão elétrico verdadeiramente produzido em massa, o Ford F150 Lightning, saiu da linha de montagem em 26 de março de 2022 e a execução inicial de 150,000 esgotado antes mesmo de terminar o primeiro.

A divisão rural e urbana

Os americanos dirigem 3 trilhões de milhas por ano, consumindo cerca de 160 bilhões de galões de combustível (valor atual: cerca de US$ 1 trilhão) no processo. Converter todas essas milhas em eletricidade exigiria cerca de 1 trilhão de quilowatts-hora adicionais de eletricidade, o que é cerca de 20% mais do que todas as usinas eólicas, solares, hidrelétricas e de biomassa produzidas juntas em 2021. Sustentar tanto novo consumo de eletricidade exigiria construir muito mais usinas de energia e os fios e postes para suportá-las.

Nem todas as milhas percorridas são distribuídas igualmente pelo continente. No Texas, cerca de 15% da população vive na zona rural, mas essas mesmas áreas rurais respondem por sobre 31% de milhas do veículo percorridas. Os números são semelhantes em todos os EUA, onde sobre 70% dos 4.1 milhões de milhas de vias de acesso público estão em áreas rurais.

Assim, enquanto a eletrificação do transporte exigirá que a maior parte dessa nova eletricidade seja consumida nas áreas urbanas, as áreas rurais poderão ter um aumento maior no uso de eletricidade per capita porque essa população percorre mais quilômetros, o que pode aumentar o estresse em partes da rede que já estão espalhados.

Levando energia para as quatro rodas

Embora a eletricidade que abastece um EV na cidade ou no país seja a mesma, os sistemas que os fornecem geralmente são muito diferentes. As cooperativas elétricas, que fornecem eletricidade para mais de 55% dos EUA por massa de terra, muitas vezes diferem das concessionárias urbanas, pois geralmente atendem mais áreas rurais e precisam operar mais infraestrutura em distâncias maiores para atender seus clientes.

Embora as concessionárias de energia elétrica urbanas possam atender a muitas dezenas de medidores elétricos por milha de linha de energia, rural utilitários frequentemente servir apenas por a punhado. Assim, a modernização da infraestrutura para apoiar a eletrificação do transporte pode custar mais por cliente nas áreas rurais com menos pessoas para distribuir os custos. Isso pode apresentar alguns desafios para concessionárias e cooperativas rurais que podem ver um aumento maciço nos veículos elétricos quando os caminhões elétricos se tornarem mais disponíveis.

Por definição, as áreas rurais são menos densas, o que significa que os transformadores e condutores de serviço são projetados para fornecer serviço elétrico para cargas conhecidas, mas não permitem o crescimento elétrico. – Bill Hetherington, CEO Bandera Electric Cooperative, Bandera, TX

O Sr. Hetherington também observou que, como as cooperativas elétricas rurais geralmente são de propriedade dos membros, “[elas] são mais baseadas e focadas na comunidade”. Assim, eles podem ter alguns pontos fortes únicos quando se trata de implantar a infraestrutura necessária para reduzir a ansiedade do alcance rural, como carregadores de EV públicos estrategicamente posicionados.

Hora de carregar

É provável que a maior parte do carregamento de veículos elétricos aconteça em casa, particularmente nas áreas rurais onde as estações de carregamento públicas são menos e mais distante. Embora seja possível carregar um EV com um plugue elétrico comum, muitos motoristas de EV provavelmente optarão por instalar um carregador mais rápido (Nível 2) que pode abastecer o carro cerca de seis vezes mais rápido; esses carregadores usam aproximadamente a mesma quantidade de energia que um grande ar condicionado. O F150 Lightning de longo alcance pode carregar ainda mais rápido, puxando até 19.2 kW para o seu sistema de carregamento duplo de 80 amp, que é sobre a quantidade de energia que 3-4 casas consomem em média. As linhas de distribuição elétrica residencial geralmente são dimensionadas para um certo número de residências, cada uma com um consumo médio de energia presumido, de modo que vários VEs carregam ao mesmo tempo em um determinado circuito pode apresentar um problema para a concessionária.

De acordo com as próprias previsões internas de impacto da rede elétrica da Bandera Electric Cooperative (BEC), sem algum tipo de gerenciamento de carga, partes de seu sistema de distribuição precisarão de uma atualização substancial até 2030.

Algumas concessionárias, como a BEC, estão procurando incentivar os motoristas de EVs a cobrar à noite, quando a infraestrutura está sob menos estresse, por meio de tarifas especiais e mais baratas de EV durante determinadas horas. À medida que os EVs se tornam mais difundidos, uma maneira de as montadoras ajudarem seria tornar esses padrões de cobrança a configuração padrão para quando um carro está estacionado em casa. A pesquisa mostrou que os usuários raramente substitui as configurações padrão em outros dispositivos, como termostatos inteligentes.

A mudança da grande marca de automóveis para picapes elétricas é uma declaração poderosa sobre o futuro dos EVs. Captadores ocupam cinco lugares - incluindo os três primeiros - no lista dos dez primeiros dos carros mais populares da América. Uma melhor infraestrutura de carregamento e suporte, principalmente nas áreas rurais, pode ajudar bastante a garantir que nosso amor pelo caminhão também signifique uma boa administração para o planeta. A era do caminhão elétrico está apenas começando, e agora a questão da próxima década será se a rede pode acompanhar.

Nota: O autor desta peça tem uma relação de consultoria ativa com Bandera Electric Cooperative.