Кредит: Pixabay/CC0 Public Domain
В таком штате, как Флорида, который подвержен ураганам и другим экстремальным погодным явлениям, электромобили и общественные службы зарядки, которые питают и поддерживают их, становятся все более важными.
Исследование, проведенное Колледжем дизайна, строительства и планирования Университета Флориды, опубликованное в середине сезона ураганов в Журнале управления в инженерии, подчеркивает острую необходимость в повышении устойчивости этих служб.
Во время чрезвычайных ситуаций, отмеченных сильными ветрами и наводнениями, взаимосвязанные проблемы спроса и предложения становятся более выраженными. Услуги по зарядке электромобилей сталкиваются со значительными трудностями в это время из-за повреждений инфраструктуры и ограниченного доступа.
Способность услуг выдерживать перебои зависит от физических и социально-экономических характеристик района и того, как зарядные станции объединены в сеть в сообществах. Исследователи из Флоридского университета ищут инновационные способы борьбы с этими проблемами.
«Главный вывод из этого исследования — критическая роль проактивного и динамичного планирования при развертывании инфраструктуры зарядки электромобилей (ЭМ), особенно в районах, подверженных экстремальным погодным условиям, таким как ураганы», — сказал Ян Ван, доктор философии, один из ведущих исследователей исследования и директор Лаборатории городской гибкости и устойчивости Флоридского института устойчивости застроенной среды.
«Использование передовых методов моделирования и изучение контрфактуальных сценариев может значительно улучшить наше понимание потенциальных воздействий на сети зарядки ЭМ, что приведет к разработке более эффективных стратегий готовности, которые подчеркивают устойчивость инфраструктуры и равный доступ».
С этой целью Ван сотрудничает с Рут Штайнер, доктором философии, профессором кафедры городского и регионального планирования Флоридского университета, и докторантом Цзыи Го, чтобы изучить последствия урагана Ян в районе залива Тампа.
Команда представила новый подход к обеспечению того, чтобы будущая инфраструктура услуг по зарядке электромобилей могла выдерживать, реагировать и восстанавливаться после сбоев, вызванных экологическими потрясениями, такими как Ян.
«Исследование показало, что станции, которые являются частью хорошо связанной сети и имеют более широкий спектр доступа пользователей, как правило, быстрее восстанавливаются и поддерживают обслуживание во время экстремальных погодных и климатических явлений», — сказал Ван.
Исследование также выявило неравенство в доступе к оплате, особенно среди пожилых людей и людей с низким доходом, которые непропорционально сильно страдают во время этих погодных явлений.
«Под угрозой не только те районы, которые имеют доступ к услугам зарядки электромобилей, но и прилегающие сельские районы», — сказал Го. «Например, если вы живете в сельской местности, вы можете быть полностью удалены от наводнения, но вы все равно будете затронуты косвенно, потому что ближайшая зарядная станция вышла из строя».
Чтобы предвидеть будущие проблемы, подобные этим, исследователи разработали контрфактическую аналитическую структуру с использованием многоагентной модели, которая имитирует воздействие наихудших сценариев ураганов и предоставляет ценные данные для упреждающего планирования инфраструктуры.
«Наше текущее исследование основано на предыдущих выводах, отмечая, что неравномерное распределение зарядной инфраструктуры не только препятствует широкому внедрению электромобилей, но и усугубляет социальное неравенство», — сказал Ван. «Это указывает на необходимость справедливого подхода к планированию, который гарантирует, что все сообщества, особенно наиболее уязвимые, получат выгоду от перехода на электромобильность».
Прибрежные сообщества во Флориде могут выиграть от принятия этих типов рамок опережающего планирования, которые интегрируют планирование сценариев и основанные на данных идеи. Этот подход направлен на повышение устойчивости инфраструктуры зарядки к ураганам, учитывая как физическую прочность зарядных станций, так и поведенческие модели пользователей во время чрезвычайных ситуаций.
Исследователи также нацелились на изучение влияния экстремальных погодных явлений на услуги зарядки электромобилей ближе к дому, например, в кампусе Флоридского университета. Модель, которую исследователи использовали для первоначального исследования, можно скорректировать для решения проблем в разных городах, включая Гейнсвилл.
«Предположим, мы хотим узнать, как Гейнсвилл будет подготовлен к будущим сценариям ураганов, изменения климата и наводнений», — сказал Го. «С помощью всей этой информации мы сможем быстро прогнозировать и предлагать улучшения для всех местных структур устойчивости».
По словам Штайнера, методология, разработанная в этом недавнем исследовании, довольно универсальна.
«Его можно применять в различных контекстах, выходящих за рамки измерения устойчивости систем зарядки электромобилей во время экстремальных погодных явлений», — сказал Штайнер. «Его можно использовать для измерения справедливости и устойчивости инфраструктурных систем по всему региону».
Дополнительная информация: Цзыи Го и др., Когда смягчение последствий изменения климата отвечает потребностям адаптации: устранение разрыва в устойчивости для служб зарядки электромобилей в районах, подверженных ураганам, Журнал управления в инженерии (2024). DOI: 10.1061/JMENEA.MEENG-5922 Предоставлено Университетом Флориды
