Безжично електричество в енергийната мрежа: Зареждане на електрически автомобили в движение

• Автор:
• име Автор

  Quantumrun Foresight
• Май 6, 2022

Резюме на прозрението

Безжичното електричество обещава безпроблемен трансфер на енергия към редица устройства, което потенциално променя ежедневното ни взаимодействие с технологиите. Въпреки че концепцията не е нова, последните усилия на компании и правителства я доближават до реалността, макар и с предизвикателства като загуба на енергия по време на пренос и необходимостта от значителни модификации на инфраструктурата. Разгръщащият се пейзаж предвижда ефект на вълни, включително преработени продуктови линии за съвместимост с безжично зареждане, подобрена производителност и преминаване към възобновяема енергия.

Контекст на безжично електричество

Безжичното електричество е на хоризонта, което обещава да доведе до трансформиращи промени в няколко индустрии, включително автомобилното производство и телекомуникациите, подобно на въздействията, наблюдавани преди това с Интернет на нещата (IoT) и изкуствения интелект (AI). Това развитие се подхранва от нарастващото търсене на удобни и ефективни енергийни решения. Предвижда се, че тази технология ще улесни безпроблемното прехвърляне на енергия към широк набор от устройства, потенциално променяйки начина, по който взаимодействаме с джаджи и уреди в ежедневието си. 

Концепцията за безжично електричество не е нова; тя води началото си от творчеството на изобретателя и инженер Никола Тесла. Тесла имаше визия, където енергията може да се предава безжично на значителни разстояния, използвайки мрежи от окачени балони или стратегически разположени кули, за да се улесни този трансфер. От 2023 г. разработчиците, работещи върху 5G мрежи, успяха да създадат „безжична електропреносна мрежа“. Тази мрежа, първоначално проектирана за други цели, има потенциала да презарежда или захранва малки устройства, интегрирани в превозни средства, фабрики, офиси и жилища.

Въпреки обещаващите перспективи, едно от основните препятствия пред това развитие е значителната загуба на енергия, която възниква по време на процеса на предаване. Освен това съществуващата 5G технологична инфраструктура може да се наложи да претърпи съществени модификации, включително инсталирането на гъста мрежа от кули и набор от антени за поддържане на безжичния пренос на електроенергия. Наложително е да се справяме разумно с тези предизвикателства, за да отключим пълния потенциал на безжичното електричество.

Разрушително въздействие

Американското софтуерно предприятие Wireless Advanced Vehicle Electrification (WAVE) прави крачки в разработването на безжични източници на енергия, които отговарят на нуждите от средна и висока мощност. Фирмата е концептуализирала оборудване за зареждане, което може да бъде разположено под земята, под пътищата или на паркинги, с капацитет да доставя до 1 мегават безжична мощност. Този вид настройка може потенциално да улесни безпроблемното изживяване при зареждане за потребителите на електрически превозни средства, като намали времето за престой и насърчи повече хора да преминат към електрически превозни средства. Нещо повече, той отваря възможности за градоустройствени специалисти да преосмислят градските пейзажи, интегрирайки енергийни решения в самата тъкан на пътната инфраструктура.

Американският титан за електрически превозни средства Tesla разглежда потенциалните ползи от технологията за безжично зареждане, докато се впуска в производството на електрически камион. Използването на технологията на WAVE може да промени правилата, осигурявайки необходимите енергийни решения, за да отговори на изискванията на такова превозно средство. Междувременно Министерството на транспорта на Индиана си сътрудничи с университета Purdue и немски производител на цимент, за да създаде магнитни циментови пътища, способни да захранват с енергия електрически превозни средства, докато ги пресичат. 

Тъй като тези технологии се оформят, има ефект на вълни, който насърчава други компании да изследват решения за безжично зареждане, потенциално насърчавайки по-големи инвестиции в технологии за възобновяема енергия като вятърна и слънчева енергия. Правителствата и общините може да се окажат в момент, в който трябва да улеснят развитието на тази технология, вероятно чрез стимули или партньорства, за да осигурят по-зелено бъдеще. Това е сценарий, при който синергията между различни заинтересовани страни — правителствени органи, образователни институции и частни предприятия — може да доведе до устойчива енергийна революция.

Последици от безжичното електричество 

По-широките последици от безжичното електричество могат да включват:

• Производителите на продукти, които използват захранвана електроника, постепенно препроектират повечето от своите продуктови линии, за да бъдат съвместими с технологиите за безжично зареждане, насърчавайки пазар, където потребителите могат да се насладят на по-безпроблемно и удобно потребителско изживяване.
• Постепенни подобрения на производителността в популационен мащаб, тъй като продуктите, машините и работните места могат да останат постоянно заредени и с по-голяма мобилност, което води до среди, в които времето на престой е значително намалено и оперативната ефективност е подобрена.
• Намаляване на зависимостта от превозни средства, задвижвани с бензин и дизел, подпомагане на страните в борбата с глобалното затопляне и постигане на целите им за въглеродни емисии.
• Правителствата преразглеждат инвестициите в енергийна инфраструктура, за да включат по-добре безжичното предаване на електроенергия, предлагайки жизнеспособна опция за развиващите се страни с по-малко наследена енергийна инфраструктура за замяна.
• Промяна в парадигмите за градско планиране, за да се включат ленти и точки за безжично зареждане, което води до градове, които са по-приспособими към електрическите превозни средства и намалява задръстванията с увеличаването на възприемането на електрически превозни средства.
• Появата на нови бизнес модели за станции за зареждане на електрически превозни средства, където компаниите могат да предлагат абонаментни услуги за неограничено зареждане.
• Потенциално увеличаване на електронните отпадъци, тъй като по-старите, несъвместими устройства остаряват, което води до опасения за околната среда, които изискват внимателно управление и стратегии за рециклиране.
• Ръст в търсенето на квалифицирана работна ръка в сектора на възобновяемата енергия, което води до създаване на работни места и възможности за развитие на работната сила във високотехнологичните отрасли.
• Политиците, които се борят с формулирането на регулации, за да гарантират, че стандартите за безопасност и ефективност са изпълнени в безжичната електрическа екосистема, което води до регулаторна среда, която защитава интересите на потребителите, като същевременно насърчава технологичния напредък.
• Потенциално увеличение на разходите за енергия в началните фази на широко разпространено внедряване на безжично електричество, което води до икономически предизвикателства, които изискват внимателно разглеждане, за да се гарантира достъпност и достъпност за всички социално-икономически групи.

Въпроси за разглеждане

• Вярвате ли, че пълното разчитане на оборудване с електрическо захранване може да създаде бъдещи зависимости от производителите на батерии?
• Смятате ли, че настоящата неефективност (изтичане на енергия), свързана с безжичното пренасяне на електроенергия, може да бъде преодоляна, така че да бъде приета в регионалните електрически мрежи?
• Смятате ли, че безжичните кули за предаване на електроенергия могат да бъдат разгърнати в масов мащаб, за да поддържат големите градски центрове?