من الرصيف إلى السيارة تقنية الشحن الجديدة في المملكة المتحدة

يشهد مستقبل نقاط شحن السيارات الكهربائية في المملكة المتحدة تقدماً سريعاً. تركز اتجاهات الشحن الجديدة على شحن السيارات الكهربائية لاسلكياً وبسرعة فائقة. ويُعد هذا الابتكار أمراً حيوياً لاعتماد السيارات الكهربائية في المملكة المتحدة، حيث يوجد عائق كبير أمام العديد من مالكي السيارات الكهربائية المحتملين.

ما يقرب من 401 تيرابايت إلى 3 تيرابايت من الأسر في المملكة المتحدة تفتقر إلى موقف سيارات مخصص خارج الشارع, مما يجعل شحن السيارات الكهربائية المنزلية تحدياً كبيراً.

متقدمة تكنولوجياً الشركات المصنعة لشاحن السيارة الكهربائية, مثل TPSON، تعمل على تطوير حلول شحن ذكية لحل هذه المشكلة. هذه البنية التحتية الجديدة لشحن السيارات الكهربائية تجعل شحن السيارات الكهربائية مريحاً. فهي تدعم الشبكة الوطنية وتسرّع من اعتماد السيارة الكهربائية. التكنولوجيا الكامنة وراء كل شاحن السيارة الكهربائية والشبكة الأوسع لنقاط شحن السيارات الكهربائية تعيد تشكيل البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية بالكامل في المملكة المتحدة لكل سيارة كهربائية.

حل مشكلة مواقف السيارات في الشارع: مستقبل نقاط شحن السيارات الكهربائية في المملكة المتحدة

إن حل لغز مواقف السيارات في الشوارع أمر أساسي لمستقبل نقاط شحن السيارات الكهربائية في المملكة المتحدة. تستهدف حكومة المملكة المتحدة زيادة عدد أجهزة الشحن إلى عشرة أضعاف ليصل إلى 300,000 جهاز بحلول عام 2030. يتم دعم هذا الهدف من خلال صندوق بقيمة 450 مليون جنيه إسترليني لنقاط شحن السيارات الكهربائية في الشوارع والنقاط المحلية. كما تدعو هيئات الصناعة مثل جمعية مصنعي وتجار السيارات (SMMT) إلى وضع خطة منسقة للبنية التحتية. وتريد هذه الهيئات أهدافاً ملزمة لضمان أن يكون لكل منطقة خدمات شحن عامة متاحة وبأسعار معقولة. تلبي هذه المبادرات بشكل مباشر احتياجات الأسر التي ليس لديها ممرات خاصة، وهي خطوة حاسمة لاعتماد السيارات الكهربائية على نطاق واسع. وتظهر حلول شحن مبتكرة لتحويل هذه الرؤية إلى واقع ملموس.

الشواحن المنبثقة: الطاقة من الرصيف

توفر أجهزة الشحن المنبثقة طريقة سرية وفعالة لدمج البنية التحتية للشحن في المشهد الحضري. تظل هذه الأجهزة مخفية إلى حين الحاجة إليها، مما يحافظ على طابع الشوارع السكنية والأماكن العامة.

كيفية عمل الأعمدة القابلة للسحب

الأعمدة القابلة للسحب هي محطات شحن ترتفع من الرصيف عند تفعيلها بواسطة تطبيق المستخدم. بعد انتهاء جلسة الشحن، تتراجع إلى الأرض، تاركةً الرصيف خالياً. يقلل هذا التصميم من فوضى الشوارع. التثبيت فعال بشكل مدهش.

في حين أن الأعمدة القابلة للسحب تتطلب حفر أعمق قليلاً مقارنةً بالأعمدة التقليدية، إلا أن هذا الاختلاف في العمق لا يؤثر بشكل جوهري على التكلفة. وجد الطيارون أنه يمكن تركيب هذه الشواحن في ثمانية من أصل عشرة شوارع، وهو معدل نجاح أعلى بكثير من بعض حلول الشحن الأخرى في الشوارع.

هذا المعدل المرتفع للنشر يجعلها خياراً قابلاً للتطبيق على نطاق واسع في جميع أنحاء المملكة المتحدة.

تجارب مدينة المملكة المتحدة والنتائج الأولية

تختبر عدة مدن بريطانية بالفعل جدوى تقنية الشحن المنبثق. توفر هذه التجارب بيانات قيمة عن سلوك المستخدم وموثوقية النظام.

• الشبكات الكهربائية الحضرية نشر أول شاحن سيارات كهربائية قابل للسحب بالكامل في أوروبا، وهو شاحن UEone، في دندي. تم الآن تركيب ثماني عشرة وحدة من هذه الوحدات التي يتم التحكم فيها بالتطبيق بشكل دائم في جميع أنحاء المدينة.
• شركات مثل فاستنيد و Be.EV أيضًا بتوسيع شبكة الشحن العام من خلال مراكز جديدة في غلاسكو ومانشستر، على التوالي، مما يشير إلى نمو قوي في هذا القطاع.

فوائد الجماليات الحضرية

تتمثل إحدى أعظم مزايا أجهزة الشحن المنبثقة في الحد الأدنى من التأثير البصري. في المدن التاريخية ومناطق الحفاظ على البيئة، يُعد الحفاظ على المناظر الطبيعية للشوارع أولوية. تحقق محطات الشحن القابلة للسحب ذلك من خلال اختفائها تماماً عند عدم استخدامها. يوفر هذا النهج بنية تحتية أساسية للسيارات الكهربائية دون تغيير مظهر الحي بشكل دائم، مما يجعله خياراً شائعاً للمجالس المحلية.

شحن أعمدة الإنارة: الاستفادة من البنية التحتية القائمة

يُعد شحن أعمدة الإنارة أحد أكثر حلول الشحن العملية والقابلة للتطوير في المناطق الحضرية. فهو يعيد استخدام أثاث الشوارع الحالي لتوفير إمكانية شحن السيارات الكهربائية على نطاق واسع، مما يسرّع من الانتقال إلى التنقل الكهربائي.

التكنولوجيا وراء تحويل عمود الإنارة

تتضمن هذه التقنية إعادة تجهيز أعمدة الإنارة الحالية في الشوارع بمقابس شحن السيارات الكهربائية المدمجة. يمكن للشركات أن تضيف وحدة شحن ذكية إلى عمود الإنارة لتستمد الطاقة من الوصلة الكهربائية الموجودة بها. وتُعد هذه الطريقة مثالية للشحن الليلي، حيث توفر عادةً سرعات تتراوح بين 5 و7 كيلوواط. ما على المستخدمين سوى إيقاف سيارتهم الكهربائية وتوصيلها بكابل قياسي وبدء جلسة الشحن من خلال تطبيق.

الفعالية من حيث التكلفة وقابلية التوسع

الاستفادة من البنية التحتية الحالية تقلل بشكل كبير من تكاليف التركيب والوقت اللازمين. ليست هناك حاجة لأعمال هندسية مدنية واسعة النطاق أو توصيلات جديدة للشبكة. وهذا يجعل شحن أعمدة الإنارة وسيلة فعالة للغاية من حيث التكلفة لتوسيع شبكة الشحن العامة بسرعة. كما أن التكلفة بالنسبة للسائقين تنافسية مقارنةً بمحطات الشحن العامة الأخرى.

هذه القدرة على تحمل التكاليف تجعل شحن أعمدة الإنارة خياراً جذاباً للاستخدام المنتظم.

التأثير على الشوارع السكنية

تعالج شواحن أعمدة الإنارة بشكل مباشر مشكلة الشحن في الشارع للسكان. فهي توفر خياراً مريحاً وسهل الوصول إليه خارج منازل الناس مباشرةً. ويساعد هذا التوافر الواسع النطاق على تعزيز ثقة السائقين ويدعم اعتماد السيارات الكهربائية على نطاق أوسع. إن وجود محطات الشحن هذه يحول الشوارع السكنية إلى جزء أساسي من البنية التحتية الوطنية للسيارات الكهربائية في المملكة المتحدة.

حلول الشحن المتكاملة على الأرصفة

ومن الأساليب المبتكرة الأخرى دمج تقنية الشحن مباشرة في الرصيف. صُممت هذه الأنظمة بحيث تكون غير مرئية تقريباً، وتوفر الطاقة دون إحداث عوائق أو مخاطر تعثر.

قنوات الرصيف المثبتة على الرصيف المتدفق

تستخدم هذه التقنية قناة معدنية مثبتة بشكل متدفق مع سطح الرصيف. تحتوي القناة على خط كهرباء يمتد على طول الرصيف. ويستخدم مالكو السيارات الكهربائية كابل ذكي خاص، غالباً ما يُطلق عليه اسم “لانس”، لتوصيل سيارتهم بالقناة. تم تصميم النظام ليكون آمناً تماماً، حيث تبقى القناة غير مفعلة إلى أن يتم إجراء توصيل صحيح.

تجربة المستخدم وسهولة الوصول

تجربة المستخدم بسيطة وآمنة. يقوم السائقون بركن سيارتهم الكهربائية وفتح غطاء صغير على القناة وإدخال الكابل الذكي لبدء الشحن. ونظراً لأن الكابل يتم توصيله مباشرة بالرصيف عند الرصيف، فإنه يزيل خطر الأسلاك التي تنزلق على الرصيف. هذا التصميم مفيد بشكل خاص لإمكانية الوصول، مما يضمن بقاء الممرات خالية للمشاة ومستخدمي الكراسي المتحركة والأشخاص الذين يحملون عربات الأطفال.

دراسة حالة طروادة للطاقة طروادة للطاقة

ومن الأمثلة الرائدة لهذه التقنية في المملكة المتحدة شركة تروجان للطاقة. يستخدم نظامها نقاط توصيل مثبتة على طول الشارع. يحمل سائقو السيارات الكهربائية “رمحاً” شخصياً لتوصيل سيارتهم بالشبكة. يوفر هذا النهج المبتكر شحن العديد من مواقف السيارات من مصدر طاقة واحد. كما أنه يحافظ على الحد الأدنى من أثاث الشوارع ويوفر حلاً نظيفاً وقابلاً للتطوير للشوارع المتدرجة حيث قد لا تكون أعمدة الإنارة في مواقع مناسبة للشحن. وهذا جزء أساسي آخر من مستقبل نقاط شحن السيارات الكهربائية في المملكة المتحدة.

الاتجاهات الناشئة في الشحن الآلي واللاسلكي للسيارات الكهربائية

تتخطى الموجة التالية من ابتكارات شحن السيارات الكهربائية حدود الكابل. تركز اتجاهات الشحن الجديدة على الأتمتة والطاقة اللاسلكية لجعل إعادة تعبئة السيارة الكهربائية بالوقود نشاطاً سلساً في الخلفية. تعد هذه الاتجاهات الناشئة بإزالة الاحتكاك من تجربة المستخدم، مما يهيئ المملكة المتحدة لمستقبل زيادة اعتماد السيارات الكهربائية. يعتبر مقدمو الخدمات المتطورة تكنولوجياً مثل TPSON لاعبين رئيسيين في تطوير الحلول الذكية التي تدعم هذه التطورات.

وسادات الشحن اللاسلكي الاستقرائي

تخيل أن تركن سيارتك الكهربائية وتبدأ في الشحن تلقائياً. هذا ما يعدك به الشحن اللاسلكي الحثي، وهي تقنية تنقل الطاقة عبر الهواء من لوحة على الأرض إلى جهاز استقبال في السيارة.

علم نقل الطاقة اللاسلكي

يعمل نقل الطاقة اللاسلكي للمركبة الكهربائية مثل شاحن الهاتف اللاسلكي، ولكن على نطاق أوسع بكثير. فهو يستخدم الرنين المغناطيسي لإرسال الكهرباء عبر مسافة قصيرة بين ملفين حثيين. تتسم الأنظمة الحالية بكفاءة عالية. ويمكنها تحقيق معدلات نقل الطاقة بين 90-94%, وهو قريب جداً من كفاءة الكابل التقليدي. وهذا يجعل الشحن اللاسلكي تقنية عملية وقابلة للتطبيق.

المحاكمات العامة في صفوف سيارات الأجرة في المملكة المتحدة

تعمل المملكة المتحدة على اختبار هذه التقنية بنشاط في سيناريوهات العالم الحقيقي. تعتبر مدينة نوتنغهام مثالاً رائداً، حيث أطلق مجلس المدينة تجربة للشحن اللاسلكي في مواقف سيارات الأجرة.

في هذا مشروع مدعوم من الحكومة, ،سيارات الأجرة الكهربائية تتوقف فوق وسادات حثي 11 كيلوواط مدمج في الطريق. يبدأ النظام تلقائياً في الشحن، مما يوفر طريقة ملائمة للسائقين لتعبئة الوقود بين الأجرة والأخرى. وتوفر هذه التجربة العامة بيانات قيّمة لتعميمها على نطاق واسع في المستقبل.

مستقبل الشحن المنزلي اللاسلكي

ستحدث التكنولوجيا اللاسلكية ثورة في شحن السيارات الكهربائية في المنزل. فهي تغني عن الحاجة إلى التعامل مع الكابلات، وهو ما يوفر راحة كبيرة للاستخدام اليومي. فما على السائق إلا أن يركن سيارته في المكان المخصص له، وتبدأ عملية الشحن. في حين أن تمثل تكلفة تركيب ملفات الحث الحثي عقبة في الوقت الحالي, ، فإن الفائدة طويلة الأجل لشحن السيارات الكهربائية في المنزل دون عناء هي الدافع القوي لهذا الابتكار.

الاندماج في مواقف سيارات السوبر ماركت

تمتد راحة الشحن اللاسلكي إلى الأماكن العامة. تعد محلات السوبر ماركت ومراكز البيع بالتجزئة مواقع مثالية لهذه التقنية. حيث يمكن للمتسوقين إيقاف سيارتهم الكهربائية، وستكتسب السيارة نطاقاً أكبر أثناء وجودهم في المتجر. يحول هذا النوع من الشحن العام وقت المكوث في المتجر إلى وقت شحن، مما يجعل ملكية السيارة الكهربائية أكثر عملية في الحياة اليومية.

أذرع الشحن الآلية

هناك اتجاه رئيسي آخر في الشحن الآلي يتضمن الروبوتات. يمكن للأنظمة الآلية توصيل السيارة الكهربائية فعلياً دون أي تدخل بشري، مما يوفر مزايا فريدة لإمكانية الوصول وأساطيل السيارات المستقبلية.

كيفية عمل الشحن الآلي

شركات مثل هيونداي و لي أوتو تقوم بتطوير أذرع شحن روبوتية لطرازات السيارات الكهربائية. وباستخدام كاميرات ثلاثية الأبعاد، يحدد الروبوت منفذ شحن السيارة الكهربائية، ويستعيد الموصل من محطة الشحن، ويقوم بتوصيله بدقة. بمجرد اكتمال الشحن، يقوم الذراع بسحب الكابل. هذه العملية بأكملها مؤتمتة بالكامل.

تعزيز إمكانية الوصول لجميع السائقين

يوفر الشحن الآلي ميزة كبيرة للسائقين الذين يواجهون تحديات في التنقل. فهو يزيل الجهد البدني المبذول في التعامل مع كابلات الشحن الثقيلة، مما يجعل محطات شحن السيارات الكهربائية في متناول الجميع. هذه الشمولية عنصر حاسم في تصميم شبكة شحن عامة عادلة ومنصفة.

الاستعداد لأساطيل المركبات ذاتية القيادة

هذه التكنولوجيا ضرورية أيضاً لمستقبل السيارات ذاتية القيادة. ستحتاج السيارات ذاتية القيادة إلى التنقل إلى محطات الشحن وإعادة التزود بالوقود بنفسها. وتوفر أذرع الشحن الروبوتية الحلقة المفقودة، مما يتيح لأسطول السيارات الكهربائية ذاتية القيادة العمل وإعادة الشحن دون مساعدة بشرية.

تحدي التوحيد القياسي

لكي تنجح أي تقنية جديدة، فإنها تحتاج إلى معيار مشترك. تضمن المعايير العالمية أن تعمل الأجهزة من مختلف الشركات المصنعة بسلاسة، وهو أمر حيوي لبناء شبكة وطنية موثوقة من نقاط شحن السيارات الكهربائية.

إنشاء معيار لاسلكي عالمي

إن أدى عدم وجود معيار واحد في السابق إلى إبطاء اعتماد الشحن اللاسلكي للمركبات الكهربائية. ولحل هذه المشكلة، قامت جمعية مهندسي السيارات (SAE) بنشر معيار J2954 J2954. يضع هذا المبدأ التوجيهي مواصفات فنية لنقل الطاقة اللاسلكية، ويحدد مستويات الطاقة حتى 11 كيلوواط ويضمن قابلية التشغيل البيني. كما يتضمن أيضًا بروتوكولات السلامة الحرجة استنادًا إلى معايير مثل المواصفة القياسية IEC 61851 وISO 15118.

التوافق بين الشركات المصنعة

يعني المعيار العالمي أنه يمكن لأي سيارة كهربائية متوافقة أن تستخدم أي محطة شحن لاسلكية متوافقة. يعد هذا التوافق بين الشركات المصنعة أمراً بالغ الأهمية لثقة السائقين. فهو يمنع وجود سوق مجزأة حيث يتعين على السائقين البحث عن علامات تجارية محددة لمحطات الشحن. يعمل هذا النهج الموحد على تسريع نشر البنية التحتية العامة للشحن اللاسلكي في جميع أنحاء المملكة المتحدة.

السرعة والاستقرار: تطور البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية في المملكة المتحدة

لا يقتصر تطور البنية التحتية لشحن السيارات الكهربائية في المملكة المتحدة على إضافة المزيد من أجهزة الشحن فحسب، بل يتعلق بجعلها أسرع وأكثر ذكاءً وأكثر تكاملاً مع الشبكة الوطنية. تركز هذه المرحلة التالية على هدفين مهمين: تقليل أوقات الشحن لمنافسة التزود بالوقود بالبنزين وضمان قدرة الشبكة على التعامل مع الطلب المتزايد. هذه التطورات ضرورية لجعل السيارة الكهربائية خياراً عملياً لكل سائق في المملكة المتحدة.

محاور شحن فائقة السرعة (350 كيلوواط فأكثر)

بالنسبة للسائقين في الرحلات الطويلة، تُعد السرعة أمراً ضرورياً. تمثل مراكز الشحن فائق السرعة، التي توفر طاقة تبلغ 350 كيلوواط أو أكثر، ذروة تكنولوجيا شحن السيارات الكهربائية عالية السرعة. فهي تعمل على تغيير تجربة الشحن العام.

معيار القدرة 350 كيلوواط

يُعدّ الشاحن بقدرة 350 كيلوواط تغييراً جذرياً بالنسبة إلى سائقي السيارات الكهربائية. يمكن أن يضيف هذا المستوى من الطاقة أكثر من 200 ميل من المدى في غضون 15 دقيقة تقريباً إلى سيارة كهربائية متوافقة. وتقلل هذه السرعة من أوقات الانتظار بشكل كبير وتجعل السفر لمسافات طويلة سلساً. ومع ذلك، يتطلب نشر محطات الشحن القوية هذه تخطيطاً كبيراً. يعتمد اختيار الموقع على عدة عوامل تقنية.

• توصيل الشبكة: من الضروري تأمين اتصال فعال بشبكة الجهد العالي. يجب أن يتواصل المخططون مع مشغل شبكة التوزيع المحلية (DNO) في وقت مبكر لتحديد السعة المتاحة.
• السعة الكهربائية: يجب أن يتمتع الموقع بسعة كهربائية كافية للتعامل مع الحمل المتزايد. قد يكون من الضروري وجود موازن أحمال لدعم متطلبات الطاقة الإضافية للشحن بقدرة 350 كيلوواط.
• التدقيق المستقبلي: يجب أن يأخذ تصميم البنية التحتية في الحسبان التوسع المستقبلي، بما في ذلك أجهزة الشحن الإضافية وتخزين البطاريات وحتى إمكانية إعادة التزود بالوقود الهيدروجيني.

شرح تقنية الكابلات المبردة بالسوائل

يولد توليد 350 كيلوواط من الطاقة حرارة هائلة. قد ترتفع درجة حرارة كابلات الشحن القياسية وتتعطل تحت هذا الحمل. الحل هو تقنية الكابلات المبردة بالسوائل. يدور سائل تبريد عبر الكابل والموصل، مما يسحب الحرارة بفاعلية بعيداً عن المكونات. ويسمح هذا الابتكار للكابلات بأن تظل رقيقة وخفيفة الوزن نسبياً مع التعامل بأمان مع التيار الكهربائي العالي اللازم للشحن فائق السرعة.

توسيع شبكة الطرق السريعة في المملكة المتحدة

تعمل الشركات الكبرى على توسيع شبكة مراكز الشحن فائق السرعة في المملكة المتحدة بشكل سريع على طول الطرق السريعة. موتو تعمل على تحويل مناطق الخدمة في جميع أنحاء إنجلترا واسكتلندا وويلز، وتهدف إلى تركيب أكثر من 1600 شاحن فائق السرعة بحلول عام 2030. وبالمثل, نبضات القلب وتدعم هذه الجهود شركات متخصصة مثل شبكة المركبات الكهربائية (EVN), التي جمعت 400 مليون جنيه إسترليني لتطوير العقارات والبنية التحتية لشبكات الشحن المتقدمة هذه.

إعادة تخيل تجربة “محطة الوقود” من جديد

صُممت مراكز الشحن الحديثة لتكون أكثر من مجرد مكان للتوصيل بالكهرباء. فهي تعيد تخيل تجربة محطات الوقود التقليدية لعصر السيارات الكهربائية.

غالباً ما تتميز هذه المواقع الجديدة بفتحات شحن متعددة مغطاة بمظلات، بالإضافة إلى وسائل الراحة مثل المقاهي والصالات وخدمة Wi-Fi. ويوفر ذلك بيئة مريحة وملائمة حيث يمكن للسائقين الاسترخاء أثناء شحن سيارتهم الكهربائية بسرعة عالية.

تقنية تحويل المركبة إلى شبكة (V2G)

تعمل تقنية تحويل السيارة إلى شبكة (V2G) على تحويل كل سيارة كهربائية إلى محطة طاقة صغيرة متنقلة. يسمح نظام الشحن الذكي هذا للمركبة الكهربائية ليس فقط بسحب الطاقة من الشبكة ولكن أيضاً بتصديرها مرة أخرى، مما يخلق تدفقاً للطاقة في اتجاهين يوفر مزايا قوية.

كيف يوازن V2G بين الشبكة الوطنية

يجب أن توازن الشبكة الوطنية في المملكة المتحدة بين العرض والطلب على الكهرباء باستمرار. وتساعد تقنية V2G على تحقيق هذا التوازن. فخلال فترات ارتفاع الطلب، يمكن للمركبات الكهربائية المتوقفة والمتصلة أن تقوم بتفريغ كمية صغيرة من طاقة البطارية بشكل جماعي إلى الشبكة. وخلال فترات انخفاض الطلب أو ارتفاع توليد الطاقة المتجددة، يمكنها استئناف الشحن. تساعد هذه العملية على منع التحميل الزائد على الشبكة وتقلل من الحاجة إلى محطات توليد الطاقة من الوقود الأحفوري.

إنشاء مصدر دخل لمالكي السيارات الكهربائية

تخلق مشاركة V2G حوافز مالية قوية لمالكي السيارات الكهربائية. فمن خلال السماح باستخدام بطارية سيارتهم لخدمات الشبكة، يمكن للسائقين تحقيق دخل كبير.

يمكن لمالك السيارة الكهربائية في المملكة المتحدة أن يكسب أكثر من 1,500 جنيه إسترليني سنوياً من خلال خطط V2G. أما بالنسبة للأسر ذات الاستخدام العالي للطاقة، مثل تلك التي تمتلك ألواحاً شمسية، فقد تكون الوفورات أكبر من ذلك، وقد تصل إلى 2400 جنيه إسترليني سنوياً. ويساعد تدفق الإيرادات هذا، المدعوم بالحوافز الحكومية، في تعويض تكلفة امتلاك السيارات الكهربائية.

تجارب V2G الحالية والمشاركون فيها

المملكة المتحدة رائدة عالمياً في مجال أبحاث تقنية V2G ونشرها. ويجري حالياً العديد من التجارب التي يشارك فيها موردو الطاقة ومصنعو السيارات ومزودو التكنولوجيا مثل TPSON، الذين يطورون أجهزة شحن ذكية. تختبر هذه المشاريع أداء أنظمة V2G في العالم الحقيقي، وتجمع البيانات حول سلوك المستخدم وتأثير الشبكة. وتمهد النتائج الطريق أمام طرح هذه التكنولوجيا تجارياً.

دور تعريفات الطاقة الذكية

تُعد تعريفات الطاقة الذكية هي المفتاح الذي يفتح الباب أمام المزايا المالية لشبكة V2G. تقدم هذه التعريفات أسعارًا مختلفة للكهرباء على مدار اليوم، مما يشجع مالكي السيارات الكهربائية على شحنها عندما تكون الطاقة رخيصة وبيعها مرة أخرى عندما تكون باهظة الثمن. أخطبوط الطاقة رائدة في هذا المجال في المملكة المتحدة، حيث أطلقت أول تعريفة V2G متاحة للجمهور في البلاد، والمعروفة باسم ‘حزمة الطاقة الأخطبوطية’. توفر هذه الحزمة إطار عمل للسائقين للمشاركة بسهولة في V2G وكسب المال من سيارتهم الكهربائية.

الشحن الحركي والشحن بالطاقة الشمسية

ينطوي مستقبل البنية التحتية للشحن أيضاً على تسخير مصادر الطاقة المتجددة والمحيطة. تخلق الابتكارات في مجال الطاقة الحركية والشمسية إمكانيات جديدة لحلول الشحن المستدام وحتى خارج الشبكة.

التقاط الطاقة من فرملة المركبات

التقاط الطاقة الحركية هي تقنية ناشئة تولد الكهرباء من حركة المرور. تقوم وسادات أو منحدرات خاصة مثبتة على سطح الطريق بالضغط أثناء مرور المركبات فوقها، مما يحول الطاقة الحركية الناتجة عن الكبح أو التباطؤ إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام. ويمكن بعد ذلك تخزين هذه الطاقة واستخدامها لتزويد محطات شحن السيارات الكهربائية القريبة.

المظلات الشمسية في مراكز الشحن

تتميز العديد من مراكز الشحن العامة الجديدة بمظلات شمسية كبيرة. وتخدم هذه الهياكل غرضاً مزدوجاً: فهي تحمي السائقين وسياراتهم من العوامل الجوية وتولد كهرباء نظيفة. تغذي الألواح الشمسية محطات الشحن مباشرةً بالطاقة إلى محطات الشحن أو إلى نظام تخزين البطاريات في الموقع. وهذا يقلل من اعتماد المركز على الشبكة ويقلل من البصمة الكربونية لكل جلسة شحن.

إمكانيات الشحن خارج الشبكة

إن الجمع بين الطاقة الشمسية وتخزين البطاريات يفتح الباب أمام محطات الشحن خارج الشبكة. تعتبر هذه التركيبات المكتفية ذاتياً مثالية للمواقع النائية أو الريفية حيث تكون توصيلات الشبكة صعبة أو مكلفة. يمكن أن تساعد المنح الحكومية، بما في ذلك منحة نقاط شحن السيارات الكهربائية، في تمويل هذه المشاريع المبتكرة. فهي تضمن توفر بنية تحتية قوية للشحن في جميع أنحاء المملكة المتحدة بأكملها، مما يدعم الانتقال إلى التنقل الكهربائي للجميع.

العمود الفقري الرقمي للشحن المستقبلي

الأجهزة المادية لشواحن السيارات الكهربائية ليست سوى جزء واحد من المعادلة. حيث يعمل العمود الفقري الرقمي المتطور على تشغيل النظام البيئي بأكمله، وإدارة تدفق الطاقة والمدفوعات وتجربة المستخدم. تعمل اتجاهات الشحن الرقمي هذه على جعل شبكة المملكة المتحدة أكثر ذكاءً وفعالية لكل سائق سيارة كهربائية.

الشحن الذكي وإدارة الشبكة

تقنية الشحن الذكي هي العقل المدبر للبنية التحتية للشحن. فهي تدير بذكاء كيف ومتى تسحب السيارة الكهربائية الطاقة، مما يوفر مزايا هامة لاستقرار الشبكة وتوفير التكاليف.

كيف يمنع الشحن الذكي الحمل الزائد على الشبكة

يتصدى الشحن الذكي مباشرةً للتحدي المتمثل في زيادة الطلب على الكهرباء من العدد المتزايد من السيارات الكهربائية. تنص لوائح المملكة المتحدة على أن تتجنب أجهزة الشحن الجديدة الشحن خلال ساعات الذروة بشكل افتراضي. وهذا يحول استهلاك الطاقة إلى أوقات خارج أوقات الذروة عندما يكون الطلب أقل والطاقة المتجددة أكثر وفرة. أظهرت تجارب مثل ‘مشروع Shift’ أن الشحن الذكي يمكن أن يقلل من ذروة الطلب على شحن السيارات الكهربائية بمقدار 801 تيرابايت إلى 3 تيرابايت, مساعدة شركات المرافق على استخدام البنية التحتية الحالية بكفاءة أكبر وتأجيل التحديثات المكلفة.

دور الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي

يعمل الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي على رفع قدرات الشحن الذكي. تحلل هذه التقنيات مجموعات البيانات الضخمة، بما في ذلك سلوك السائقين وأسعار الطاقة وظروف الشبكة. واستناداً إلى هذا التحليل، يمكن للذكاء الاصطناعي التنبؤ بالطلب المستقبلي وجدولة الشحن تلقائياً في أفضل الأوقات. يعمل مزودو الخدمات المتقدمة تقنياً مثل TPSON على تطوير هذه الحلول لإنشاء شبكة شحن تنبؤية سريعة الاستجابة.

تحسين الشحن من حيث التكلفة والكربون

يوفر الشحن الذكي حوافز مالية قوية لمالكي السيارات الكهربائية. من خلال الشحن التلقائي عندما تكون الكهرباء أرخص، يمكن للسائقين خفض تكاليف التشغيل بشكل كبير.

تشير دراسة أجرتها EY و Eurelectric إلى أن حلول الشحن الذكي يمكن أن توفر لمالك السيارة الكهربائية أكثر من 10,000 جنيه إسترليني على مدار سبع سنوات. ويؤدي هذا التحسين أيضًا إلى مواءمة الشحن مع فترات توليد الطاقة المتجددة العالية، مما يقلل من البصمة الكربونية لكل رحلة. تدعم المنح الحكومية كذلك اعتماد هذه التقنية.

قابلية التشغيل البيني وشبكات التجوال

تتطلب تجربة الشحن السلس تواصل الشبكات المختلفة بفعالية. تضمن قابلية التشغيل البيني أن يتمكن سائق السيارة الكهربائية من العثور على الشحن واستخدامه والدفع مقابل الشحن بسهولة بغض النظر عن مقدم الخدمة.

الدفع نحو نظام دفع واحد

أحد أكبر مصادر الإحباط لدى سائقي السيارات الكهربائية هو مشهد الدفع المجزأ. فالعديد من شبكات الشحن العامة تتطلب تطبيقاً خاصاً بها أو بطاقة عضوية خاصة بها. وهذا يخلق عائقاً كبيراً، خاصةً بالنسبة إلى 88% من البالغين في المملكة المتحدة الذين يمتلكون هواتف ذكية ولكن قد لا ترغب في إدارة عشرات التطبيقات. تدفع الصناعة نحو نظام موحد حيث تعمل طريقة دفع واحدة بدون تلامس عبر جميع أجهزة الشحن.

شحن سلس عبر الشبكة

تسمح إمكانية التشغيل البيني الحقيقي بـ “التجوال”، على غرار شبكة الهاتف المحمول. وهذا يعني أنه يمكن للسائق استخدام حساب واحد للوصول إلى عدة شبكات شحن مختلفة. وهذا يبسّط تجربة الشحن العام ويزيل الحاجة إلى الاشتراك في العديد من الخدمات. يتطلب تحقيق ذلك اتفاقيات تقنية وتجارية عميقة بين المشغلين.

دور بروتوكول نقطة الشحن المفتوحة (OCPP)

بروتوكول نقطة الشحن المفتوحة (OCPP) هو مفتاح التشغيل البيني التقني. وهي تعمل كلغة عالمية تسمح لأجهزة الشحن وأنظمة الإدارة من مختلف المصنعين بالتواصل.

• يتيح إمكانية إدارة أجهزة الشحن عن بُعد.
• يدعم ميزات الشحن الذكي التي تتطلبها لوائح المملكة المتحدة.
• يضمن إمكانية عمل الشواحن من مختلف العلامات التجارية معًا.
• فهو يمنع المشغلين من التقيد بمورد واحد للأجهزة. هذا المعيار أساسي لبناء بنية تحتية وطنية موحدة ومستقبلية للشحن.

النظام البيئي لتطبيقات شحن السيارات الكهربائية

أصبحت تطبيقات الأجهزة المحمولة الواجهة الأساسية لتفاعل سائقي السيارات الكهربائية مع شبكة الشحن العامة. تتطور هذه التطبيقات من مجرد خرائط بسيطة إلى أدوات إدارة شاملة.

من العثور على شاحن إلى الدفع

ترشد تطبيقات السيارات الكهربائية الحديثة السائقين خلال عملية الشحن بالكامل. يمكن للمستخدمين تحديد مواقع الشواحن القريبة، والاطلاع على مدى توفرها في الوقت الفعلي، والتحقق من الأسعار، وبدء الدفع، كل ذلك من خلال تطبيق واحد. وقد أصبحت تطبيقات مثل Zap-Map أدوات أساسية للتنقل في مشهد الشحن في المملكة المتحدة.

دمج الشحن مع نظام المعلومات والترفيه في السيارة

يشهد التطور التالي في اتجاهات الشحن انتقال وظائف التطبيقات مباشرةً إلى لوحة عدادات السيارة. فمن خلال تطبيق Apple CarPlay وAndroid Auto، يمكن للسائقين الوصول إلى خرائط الشحن وبدء الجلسات من دون لمس هواتفهم. ويؤدي هذا التكامل إلى توفير تجربة مستخدم أكثر أماناً وسلاسة لسائق السيارة الكهربائية.

التنبؤ بالطلب باستخدام تحليلات البيانات

البيانات التي تجمعها تطبيقات الشحن لا تقدر بثمن. فمن خلال تحليل أنماط الاستخدام، يمكن للمشغلين التنبؤ بالطلب بدقة عالية. وهذا يسمح لهم بتحديد المناطق ذات الكثافة المرورية العالية التي تحتاج إلى شواحن جديدة مدعومة بالمنح وإدارة أحمال الطاقة بشكل أكثر فعالية، مما يضمن نمو الشبكة بما يتماشى مع عدد سائقي السيارات الكهربائية على الطريق.

يتم تحديد مستقبل نقاط شحن السيارات الكهربائية في المملكة المتحدة من خلال الابتكار. تعمل حلول الشحن المتكاملة في الشارع، والحلول الآلية والسرعة الفائقة على جعل استخدام السيارات الكهربائية أكثر عملية. تعمل هذه التطورات على إزالة العوائق الرئيسية، مما يحول الشحن إلى نشاط خلفي سلس لكل سائق سيارة كهربائية. يؤدي تقارب هذه التقنيات إلى إنشاء شبكات شحن ذكية ومرنة في جميع أنحاء المملكة المتحدة. ولتسريع هذا المستقبل من نقاط شحن السيارات الكهربائية في المملكة المتحدة، فإن السياسات المستهدفة ضرورية لتوسيع شبكة نقاط شحن السيارات الكهربائية.

• تُظهر السياسات المباشرة لمحطات الشحن آثاراً إيجابية فورية.
• دعم أسعار السيارات الكهربائية أقل فعالية من دعم البنية التحتية.

ويدعم هذا النهج الاستراتيجي مساعي المملكة المتحدة لتبني السيارات الكهربائية على نطاق واسع ويضمن نمو حلول الشحن المتقدمة.

الأسئلة الشائعة

ما هو الشحن الذكي؟

تدير تقنية الشحن الذكي بذكاء متى تسحب السيارة الكهربائية الطاقة. فهي تقوم تلقائياً بجدولة جلسات الشحن في غير ساعات الذروة. تساعد هذه العملية على منع التحميل الزائد على الشبكة وتقلل التكاليف على السائقين وتزيد من استخدام الطاقة المتجددة.

كيف تعمل تقنية تحويل المركبة إلى شبكة (V2G)؟

تقنية توصيل المركبة إلى الشبكة (V2G) تتيح تدفق الطاقة في اتجاهين. لا يمكن للمركبة الكهربائية سحب الطاقة من الشبكة فحسب، بل يمكنها أيضًا تصديرها مرة أخرى أثناء ذروة الطلب. ويساعد ذلك على استقرار الشبكة الوطنية ويمكن أن يحقق تدفقاً في الإيرادات لمالك السيارة الكهربائية.

ما هي الحلول الرئيسية للشحن في الشارع في المملكة المتحدة؟

تشمل الحلول الرئيسية في الشارع ما يلي:

• الحواجز المنبثقة التي ترتفع من الرصيف.
• شواحن أعمدة الإنارة التي تستفيد من أثاث الشوارع الحالي.
• القنوات المدمجة في الرصيف التي تحافظ على الممرات خالية.

توفر هذه الابتكارات إمكانية الشحن المريح للسكان الذين ليس لديهم ممرات خاصة.

ما مدى سرعة الشحن فائق السرعة؟

يمكن أن تضيف أجهزة الشحن فائقة السرعة (350 كيلوواط فأكثر) أكثر من 200 ميل من المدى في حوالي 15 دقيقة لسيارة متوافقة. تستخدم هذه التقنية الكابلات المبردة بالسوائل للتعامل مع الطاقة العالية، مما يجعل السفر بالمركبات الكهربائية لمسافات طويلة أكثر راحة.

لماذا يُعد نظام الدفع الموحد مهماً لسائقي السيارات الكهربائية؟

يغني نظام الدفع الواحد عن الحاجة إلى العديد من التطبيقات وبطاقات العضوية. فهو يتيح للسائقين استخدام أي شاحن عام من خلال عملية دفع بسيطة بدون تلامس. وهذا يخلق تجربة شحن عامة سلسة وسهلة الاستخدام للجميع.

ما هو دور شركات مثل TPSON في هذا التطور؟

يقوم مقدمو الخدمات المتقدمون تقنياً مثل TPSON بتطوير الأجهزة والبرامج الذكية التي تدعم هذه الأنظمة الجديدة. فهم ينشئون أجهزة الشحن الذكية ومنصات الإدارة التي تتيح ميزات مثل الشحن الذكي وشبكة V2G والتكامل السلس للشبكة.