Ακολουθεί σε μετάφραση (με την βοήθεια της ΤΝ αλλά ευθύνη του γράφοντος) άρθρο που δημοσιεύθηκε στο blog του Energy Institute του Πανεπιστημίου του Berkeley στη Καλιφόρνια. Αφορά ζήτημα που θα έπρεπε και την γνώμη μου να ενδιαφέρει και ντόπιους αρμοδίους.
H προσοχή σχετικά με την πολιτική για τα ηλεκτρικά οχήματα (EV) έχει επικεντρωθεί στις επιδοτήσεις, στους φορτιστές, στις γκάμες των μοντέλων. Τι συμβαίνει όμως όταν μια κρίσιμη μάζα ηλεκτρικών οχημάτων εμφανίζεται σε μια γειτονιά; Τα ηλεκτρικά οχήματα με οικιακή φόρτιση Επιπέδου 2 (240 Volt, 40 Amp) μπορούν προσωρινά να υπερτριπλασιάσουν την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας ενός νοικοκυριού. Όταν μια ομάδα ιδιοκτητών EV στην ίδια αναχώρηση με οικιακά φορτία αρχίζει να φορτίζει τα μεσάνυχτα, ο τοπικός μετασχηματιστής το "αισθάνεται". Οι τεχνικοοικονομικές εκτιμήσεις για τις αναβαθμίσεις του δικτύου διανομής που θα χρειάζονταν οι ΗΠΑ για να ανταπεξέλθουν σε υψηλά επίπεδα ηλεκτροκίνησης των οχημάτων ανέρχονται σε εκατοντάδες δισεκατομμύρια δολάρια.
Υπάρχουν ουσιαστικά τρεις τρόποι για να αντιμετωπιστεί αυτό. (1) Nα ενισχυθεί το δίκτυο ώστε να εξυπηρετεί τις νέες αιχμές ζήτησης. (2) Να χρησιμοποιηθεί η τιμολόγηση για να αποτραπεί η φόρτιση κατά τις "δυσκολότερες" ώρες. (3) Να διαχειρίζεται απευθείας η εταιρεία ηλεκτρισμού το πότε φορτίζουν τα EV, ώστε να μειωθεί η επιβάρυνση στο δίκτυο. Ο πρώτος τρόπος είναι πoλύ ακριβός και όλο το νόημα των επιλογών (2) και (3) είναι να αποφευχθούν περιττές επενδύσεις σε υποδομές σε μια εποχή που οι λογαριασμοί του ηλεκτρικού ρεύματος αυξάνονται.
Η λύση μέσω κατάλληλης τιμολόγησης θα ήταν η πρώτη επιλογή από τη σκοπιά ενός οικονομολόγου, αλλά υπάρχουν σοβαροί περιορισμοί στην χρήση τιμολογιακής πολιτικής για την αντιμετώπιση των τοπικών περιορισμών στο δίκτυο διανομής. Η τιμολόγηση βάσει χρόνου χρήσης (ζωνικές, Time-of-Use, TOU) μπορεί να είναι αποτελεσματική στη μετατόπιση του φορτίου, αλλά οι απλές ζωνικές χρεώσεις μπορούν να οδηγήσουν σε συσσώρευση της φόρτισης γύρω από τις ώρες που οι τιμές πέφτουν. Για τα κυκλώματα (αναχωρήσεις) διανομής, η έντονη συσσώρευση φόρτισης είναι ακριβώς αυτό που θέλει κανείς να αποφύγει. Ακόμη και όταν η τιμή στο δίκτυο χονδρικής είναι χαμηλή, η εφαρμοζόμενη τιμή σε ένα τοπικό κύκλωμα της γειτονιάς θα έπρεπε να είναι πολύ υψηλή εάν το δίκτυο πλησιάζει το όριό του. Απέχουμε πολύ από την τιμολόγηση σε επίπεδο δικτύου διανομής, και υπάρχει μεγάλη συζήτηση για το αν θα έπρεπε καν να δοκιμαστεί. Ελλείψει μιας λύσης τιμολόγησης, η διαχείριση φορτίου από την εταιρεία διανομής φαίνεται ως ο προτιμότερος τρόπος.
Αυτός ο τρόπος, που συνήθως ονομάζεται «διαχειριζόμενη φόρτιση EV» (Managed EV Charging) ή MEC — έχει προκαλέσει ενδιαφέρον στον κλάδο και στην ερευνητική βιβλιογραφία. Η ιδέα είναι ελκυστική: η εταιρεία παρακολουθεί το συνολικό φορτίο σε ένα κύκλωμα και, εάν οι πελάτες της δώσουν κάποια διακριτική ευχέρεια να προγραμματίζει τη φόρτισή τους, μπορεί να διαχειριστεί την ζήτηση σε επίπεδο κυκλώματος. Έτσι, αποφεύγει να πληρώσει για μεγάλους νέους μετασχηματιστές. Η τεχνολογία για να γίνει αυτό υπάρχει και λειτουργεί αρκετά καλά. Τα EV είναι βασικά υπολογιστές με ρόδες, άλλωστε. Πιλοτικά προγράμματα έχουν δείξει ότι οι πελάτες που συμμετέχουν στη διαχειριζόμενη φόρτιση μπορούν να διευκολύνουν σημαντικά την διαχείριση των περιορισμών του δικτύου διανομής.
Υπάρχει όμως ένα ερώτημα που δεν έχει απαντηθεί προσεκτικά: πόσοι πελάτες θα είναι πραγματικά πρόθυμοι να επιτρέψουν στην εταιρεία ηλεκτρισμού να ελέγχει τη φόρτιση του EV τους; Υπάρχουν λόγοι ανησυχίας ότι τα εμπόδια για την προσέλκυση χρηστών θα μπορούσαν να είναι υψηλά. Σε τεχνικό επίπεδο, η κύρια επαφή μιας εταιρείας ηλεκτρισμού με τους πελάτες είναι μέσω ενός μοναδικού μετρητή που δεν διακρίνει τις διαφορετικές χρήσεις του ρεύματος. Επομένως, μια εταιρεία ηλεκτρισμού μπορεί μόνο να εικάσει εάν ένα EV φορτίζει σε μια δεδομένη εγκατάσταση. Κατά συνέπεια, η διαχειριζόμενη φόρτιση θα απαιτήσει σχεδόν σίγουρα από τους πελάτες να παρέχουν εθελοντικά δεδομένα του οχήματος, καθώς και να παραχωρήσουν κάποιο βαθμό ελέγχου της φόρτισης στην εταιρεία. Αυτοί οι πελάτες θα πρέπει να πειστούν ότι τα οφέλη της συμμετοχής υπερτερούν των όποιων ανησυχιών σχετικά με την παροχή των δεδομένων τους σε μια ακόμη εταιρική οντότητα: την αγαπημένη τους τοπική εταιρεία ηλεκτρισμού.
Αυτό είναι το κεντρικό ερώτημα μιας πρόσφατης εργασίας (working paper) που δημοσίευσαν πρόσφατα η Fiona Burlig (Σικάγο), ο David Rapson (UC Davis) και o James Bushnell (Energy Institute Universitiy of California Berkeley. Πραγματοποίησαν μια έρευνα σε συνεργασία με την Peninsula Clean Energy (PCE), μια ενεργειακή κοινότητα (community choice aggregator) στην κομητεία Σαν Ματέο. Η PCE έχει ένα από τα υψηλότερα ποσοστά υιοθέτησης EV στη χώρα — περισσότεροι από 12.000 από τους πάνω από 270,000 οικιακούς πελάτες της είχαν στην κατοχή τους ένα EV το 2022 — γεγονός που την καθιστούσε σχεδόν ιδανικό μέρος για τη μελέτη της διαχειριζόμενης φόρτισης.
Οι μελετητές διενήργησαν τυχαία δειγματοληψία στην βάση όλου του επιλέξιμου πληθυσμού ιδιοκτητών EV στην PCE — και τα 12.174 νοικοκυριά — ταξινομώντας τα σε δέκα πειραματικά σκέλη. Σε ορισμένα νοικοκυριά έγινε προσφορά να εγγραφούν στο MEC με μηνιαία επίπεδα κινήτρων $0, $5, $20 ή $40 (η κορυφαία βαθμίδα των 40$ είναι περίπου το 15% του λογαριασμού ηλεκτρικού ρεύματος του μέσου πελάτη).
Το αποτέλεσμα ήταν αποθαρρυντικό, αν όχι κάπως καταθλιπτικό. Με κίνητρο $0, μόνο το 1,0% των ιδιοκτητών EV εγγράφηκε στη διαχειριζόμενη φόρτιση. Με $40 το μήνα, μόνο το 4,6% το έκανε. Ένα δευτερεύον πρόβλημα ήταν ότι η εγγραφή στο πρόγραμμα δεν σήμαινε απαραίτητα και ενεργοποίηση της διαχειριζόμενης φόρτισης. Ο σχεδιασμός του προγράμματος επέτρεπε στους πελάτες να αποφεύγουν εύκολα τις "συνεδρίες" διαχειριζόμενης φόρτισης και πολλοί πελάτες το έκαναν.
Αυτό δεν σημαίνει ότι η διαχειριζόμενη φόρτιση δεν λειτούργησε. Η ανάλυση εντός του ίδιου του νοικοκυριού για τους εγγεγραμμένους που όντως ενεργοποίησαν τον αλγόριθμο δείχνει ότι μετατοπίζει τη φόρτιση προς την επιθυμητή κατεύθυνση. Το πρόβλημα είναι ότι σχεδόν κανείς δεν τον ενεργοποιεί.
Ίσως αναρωτηθεί κανείς αν το 5% των νοικοκυριών με φόρτιση EV θα μπορούσε παρ' όλα αυτά να είναι «αρκετό». Για να απαντήσουν οι ερευνητές σε αυτό, έκαναν μια απλή προσομοίωση χρησιμοποιώντας τα πραγματικά δεδομένα χωρητικότητας μετασχηματιστών της Pacific Gas & Electric (PG&E) για την κομητεία Σαν Ματέο (Οι πελάτες της PCE είναι επίσης πελάτες της PG&E). Σε ένα σενάριο χαμηλής ανάπτυξης των EV, η εγγραφή που παρατηρήθηκε επαρκεί για να κρατήσει τους περισσότερους μετασχηματιστές (56%) μακριά από προβλήματα. Σε ένα σενάριο υψηλής ανάπτυξης, πιο κοντά σε αυτό που συνεπάγονται οι στόχοι ηλεκτροκίνησης της Καλιφόρνια, καλύπτει μόνο το 9%. Για να ανακουφιστούν ουσιαστικά οι περιορισμοί του δικτύου διανομής όταν η μετάβαση στα EV κλιμακωθεί πραγματικά, χρειάζεται πλειοψηφική εγγραφή μεταξύ των νοικοκυριών με φορτιστή επιπέδου 2. Το δίκτυο δεν είναι καθόλου κοντά σε αυτό το επίπεδο, και το κόστος αποζημίωσης των πελατών για να φτάσει εκεί θα μπορούσε να είναι απαγορευτικό.
Αυτό που προκαλεί ιδιαίτερη εντύπωση είναι ότι οι πελάτες της PCE θα έπρεπε να είναι η ευκολότερη περίπτωση. Είναι από τους πρώτους που υιοθέτησαν EV στη Silicon Valley, εξυπηρετούνται από έναν σχετικά ευυπόληπτο Πάροχο - ενεργειακή κοινότητα, και τους προσφέρθηκε ένα πρόγραμμα σχεδιασμένο να μην έχει ουσιαστικά καμία ταλαιπωρία: μπορούσαν να εισπράξουν το κίνητρο χωρίς να ενεργοποιήσουν ποτέ τη λειτουργία. Οι περισσότεροι είπαν και πάλι όχι.
Για πολλούς ήταν μια συνειδητή απόφαση. Στους πελάτες στάλθηκαν πολλαπλά μηνύματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου με τις προσφορές και σχεδόν το 40% διάβασε τα email. Πέρα από το ότι ήταν απλώς πολύ απασχολημένοι για να ενδιαφερθούν, η άλλη φυσική εξήγηση είναι ότι οι άνθρωποι δίνουν πραγματική αξία στο να έχουν τον έλεγχο του οχήματός τους — και στο να μην παραχωρούν δεδομένα σχετικά με αυτό σε τρίτους — και ότι η συνεπαγόμενη δυσαρέσκεια είναι αρκετά μεγάλη ώστε κανένα ρεαλιστικό οικονομικό κίνητρο δεν την ξεπερνά.
Ποιο είναι συνεπώς το συμπέρασμα; Πρώτον, η εθελοντική διαχειριζόμενη φόρτιση δεν φαίνεται ότι θα σώσει από μόνη της το δίκτυο διανομής. Αυτό σημαίνει ότι εάν η διαχειριζόμενη φόρτιση πρόκειται να κάνει ουσιαστική δουλειά, πιθανότατα πρέπει να είναι η προεπιλογή (default) και όχι μια επιλογή στην οποία εγγράφεται κανείς εθελοντικά (opt-in). Αυτό θα μπορούσε προφανώς να σημαίνει την υποχρεωτική καταγραφή των οικιακών φορτιστών υψηλής δυναμικότητας με εγγραφή σε ένα πρόγραμμα MEC (και δυνατότητα εξαίρεσης/opt-out). Η θεσμοθέτηση μέτρων ως προεπιλογές είναι "ισχυρό χαρτί" αλλά η μετάβαση σε ένα καθεστώς προεπιλογής απαιτεί ρυθμιστική υποδομή που δεν υπάρχει. Σε αντίθεση με μια εγκατάσταση φωτοβολταικών, οι εταιρείες ηλεκτρισμού συνήθως δεν ενημερώνονται καν όταν εγκαθίσταται ένας φορτιστής EV, εάν ο φορτιστής δεν απαιτεί αναβάθμιση της παροχής.
Ένα άλλο πιθανό τελικό σενάριο μπορεί να είναι η διαχείριση του συνολικού φορτίου του κυκλώματος του νοικοκυριού, αντί μόνο του φορτίου του EV. Πολλές εταιρείες ηλεκτρισμού παρακολουθούν τα φορτία των κυκλωμάτων διανομής και η τεχνική ικανότητα να τα διαχειρίζονται εξελίσσεται ραγδαία. Από την πλευρά του πελάτη, τα νοικοκυριά θα πρέπει να διαθέτουν την τεχνολογία για να περιορίζουν το συνολικό τους φορτίο με τρόπο που δεν προκαλεί ζημιά στις συσκευές τους.
Η διαχειριζόμενη φόρτιση θα μπορούσε να συνδεθεί με τιμολόγηση συνδρομής χωρητικότητας και χρεώσεις ζήτησης (demand charges), οι οποίες μετακυλίουν το κόστος της αιχμής της ισχύος απευθείας στον πελάτη. Ακόμη και χωρίς τη φυσική διαχείριση της αιχμής, υπάρχουν κάποιες ενδείξεις ότι οι χρεώσεις ζήτησης μπορούν να ωθήσουν τους πελάτες να «αυτοπεριορίζονται». Αυτός θα ήταν ένας απότομος, αναποτελεσματικός τρόπος διαχείρισης ενός κυκλώματος, αλλά θα μπορούσε παρ' όλα αυτά να είναι καλύτερος από τις εναλλακτικές λύσεις.
Με όλα αυτά, θα ήταν χρήσιμο να κατανοηθεί καλύτερα γιατί οι πελάτες είναι τόσο απρόθυμοι να εκχωρήσουν τον έλεγχο. Η οικονομική επιστήμη - και ειδικά η μικροοικονομική - λειτουργεί σε μεγάλο βαθμό βάσει της αρχής της δηλωμένης προτίμησης (revealed preference) - ένας εξεζητημένος τρόπος για να πούμε ότι "ο πελάτης έχει πάντα δίκιο". Εάν οι πελάτες πραγματικά δεν θέλουν να εκχωρήσουν τον έλεγχο, ίσως θα ήταν πολύ δαπανηρό να τους αναγκάσουμε να το κάνουν.
*Bushnell, James. “Managed EV Charging: Good Work, If Anyone Would Take It, ” Energy Institute Blog, June 1, 2026,
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου