لا تبدو المركبات الأربع المتوقفة في مستودع في جنوب بيرلينجتون بولاية فيرمونت، مختلفة عن الحافلات المدرسية الصفراء المألوفة لدى الملايين من أطفال المدارس. ولكن تحت هياكلها الفولاذية، تمتلئ هذه الحافلات بالتكنولوجيا التي يمكن أن تكون حيوية في التحول إلى الطاقة النظيفة.
وبينما تظل وظيفتها الرئيسية هي نقل الأطفال، تقوم المركبات بمهمة ثانية أثناء بقاءها في وضع الخمول أثناء ساعات الدراسة. تقوم المرافق المحلية بتشغيل بطارياتها، وتخزين الطاقة المتجددة الزائدة حتى يمكن ضخها مرة أخرى إلى الشبكة عند الحاجة.
وتمثل الحافلات اختبارا لفكرة أن السيارات الكهربائية، التي غالبا ما يراها المتشككون عبئا باهظ الثمن يمكن أن يؤدي إلى انهيار شبكات الكهرباء، يمكن أن تكون عكس ذلك تماما: حاجز يمتص الطاقة عندما يكون هناك الكثير منها ويوفرها عند الطلب عليها. طفرات الكهرباء.
يمكن استخدام أي سيارة كهربائية مجهزة بشكل مناسب لتخزين فائض الكهرباء، وتجنب الحاجة إلى المرافق لتشغيل محطات الطاقة التي تعمل بالغاز عندما لا يكون هناك ما يكفي من الشمس أو الرياح. لكن الحافلات المدرسية تعمل بشكل جيد بشكل خاص لأنها تحتوي على بطاريات كبيرة وتقضي معظم اليوم متوقفة.
قال دونكان ماكنتاير، الرئيس التنفيذي لشركة هايلاند فليتس، وهي شركة قريبة من بوسطن توفر الحافلات والمعدات: “ليس هناك أداة أفضل من أسطول الحافلات المدرسية الكهربائية لتسهيل تلك المنحنيات”. توفر شركة Synop، وهي شركة في نيويورك، برنامجًا لإدارة التفاعل بين المركبات وأجهزة الشحن والشبكة.
تقوم المرافق في جميع أنحاء البلاد باختبار قدرة البطاريات في السيارات الكهربائية للمساعدة في استقرار محطات الطاقة والخطوط التي لا يمكن الاعتماد عليها بشكل متزايد والتي تعثرت تحت ضغط الأعاصير وموجات الحرارة وغيرها من الأحوال الجوية القاسية المرتبطة بتغير المناخ.
اختبرت حرارة الصيف القاسية هذا العام شبكة تكساس لأسابيع، مما أجبر المسؤولين على مناشدة أصحاب المنازل والشركات استخدام كميات أقل من الطاقة حتى تتمكن الولاية من تجنب انقطاع التيار الكهربائي المتكرر أو انقطاع التيار الكهربائي الذي ترك ملايين الأشخاص بدون ضوء أو تدفئة في عام 2021.
يقول بعض خبراء الطاقة إن أحد الحلول لهذه المشكلات هو تجميع الآلاف من الألواح الشمسية على الأسطح والبطاريات المنزلية والمركبات الكهربائية حول مدينة أو ولاية في محطات طاقة افتراضية. ومن خلال ربطها بمساعدة البرمجيات، يمكن أن تكون القدرة الجماعية لهذه الأجهزة على توليد وتخزين الطاقة أكثر من كافية لتجنب انقطاع التيار الكهربائي عندما تتعثر محطات الطاقة أو تؤدي الرياح القوية إلى تدمير خط نقل.
تستخدم الشبكات في المقام الأول محطات توليد الطاقة ذات قدرات البدء السريع، المعروفة باسم وحدات الذروة، لتكون بمثابة مصادر احتياطية للطاقة. لكن مثل هذه المحطات تستخدم عادة الغاز، وهو مصدر رئيسي لانبعاثات الغازات الدفيئة، كما أن تشغيلها وصيانتها باهظ التكلفة. لقد فشل الكثير أيضًا في الأداء عندما كانت هناك حاجة ماسة إليهم.
ويمكن أن تكون الحافلات المدرسية الكهربائية، على وجه الخصوص، مفيدة للغاية للشبكة بسبب استخدامها المحدود خلال أيام الدراسة وتوافرها على نطاق واسع خلال درجات الحرارة الحارقة في الصيف.
والتزمت المدارس في كل ولاية باستثناء وايومنغ بالبدء في استخدام الحافلات الكهربائية، على الرغم من أن العدد على الطرق صغير حيث يقل عن 3000 اعتبارًا من 30 يونيو، وفقًا لمعهد الموارد العالمية، وهو منظمة غير ربحية تعمل في مجالات الطاقة والبيئة والقضايا ذات الصلة.
يتصدر إجمالي عدد الحافلات المدرسية في ولاية كاليفورنيا البلاد، كما أن مقاطعة مونتغومري بولاية ميريلاند لديها أكثر من أي منطقة تعليمية أخرى.
قال داود شعيا، نائب رئيس المبيعات في شركة توماس بيلت، وهي وحدة تابعة لشركة صناعة الشاحنات دايملر التي تزود الحافلات الكهربائية في جنوب بيرلينجتون: “نحن على حافة التكنولوجيا، وهو ما لا يحدث في كثير من الأحيان بالنسبة للحافلات المدرسية”.
ويحث معهد الموارد العالمية صناع السياسات في الولايات المتحدة على التأكد من أن جميع الحافلات المدرسية تعمل بالبطاريات بحلول عام 2030، وهو الهدف الذي من شأنه أيضا أن يقلل من الربو وغيره من الأمراض لدى الأطفال من خلال القضاء على التلوث الناجم عن الحافلات التي تعمل بمحركات الاحتراق.
وقالت سو غاندر، مديرة مبادرة الحافلات المدرسية الكهربائية بالمعهد: “هناك بالتأكيد الكثير من التحديات”. “سوف يستغرق الأمر بعض الوقت حتى يصل الجميع إلى هناك.”
تظل التكلفة عقبة كبيرة: يمكن أن تكلف الحافلة المدرسية الكهربائية ثلاثة أضعاف تكلفة حافلة الديزل التي تبلغ قيمتها 100 ألف دولار. وخصص قانون البنية التحتية الحزبي، الذي صدر في عام 2021، 5 مليارات دولار على مدى خمس سنوات لمساعدة المدارس على شراء الحافلات الكهربائية، ومن المتوقع أن ينخفض السعر في السنوات المقبلة. وفي غضون ذلك، يمكن للمناطق التعليمية تحمل نفقاتها من خلال السماح للمرافق باستخدام الحافلات لتخزين الطاقة.
في جنوب بيرلينجتون، تستأجر المنطقة التعليمية الحافلات الكهربائية من شركة هايلاند، التي توفر أيضًا المعدات اللازمة لإعادة شحنها وتدفع فواتير الكهرباء. هذه الفواتير أقل من المعتاد بسبب الصفقة التي تتيح لشركة Green Mountain Power، وهي المرافق التي تخدم معظم ولاية فيرمونت، الحصول على الطاقة من بطاريات الحافلات عندما يرتفع الطلب. إنها جزء من شبكة تتضمن أيضًا بطاريات يقوم أصحاب المنازل بتثبيتها لتوفير طاقة احتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
وقالت ماري مكلور، الرئيس التنفيذي للمرفق، إن إجمالي شركة Green Mountain Power لديها إمكانية الوصول إلى 50 ميجاوات من بطاريات تخزين الحافلات المدرسية والبطاريات المنزلية ومصادر أخرى. وهذا يعادل محطة صغيرة لتوليد الطاقة بالغاز. وعلى عكس المحطة التي تعمل بالوقود الأحفوري، فإن الطاقة متاحة على الفور تقريبًا.
طلبت الشركة من الجهات التنظيمية في ولاية فيرمونت الشهر الماضي السماح لها بتركيب البطاريات في منازل عملائها الذين ليس لديهم واحدة بالفعل، وهو جهد من شأنه أن يتوافق مع عملها في الحافلات المدرسية.
وبمرور الوقت، قالت السيدة مكلور، قد يتم توصيل ما يكفي من الحافلات المدرسية الكهربائية والبطاريات المنزلية بالشبكة لمنع مرافقها من الحاجة إلى شراء الكهرباء من محطات الطاقة خارج الولاية. يمكن للشاحنات التجارية والشاحنات الصغيرة وشاحنات القمامة الانضمام إلى الشبكة مع قيام المزيد من الشركات والمدن بشراء السيارات الكهربائية.
لكن ربط بطاريات المركبات هذه بالشبكة لن يستغرق وقتا فحسب، بل أيضا أموالا. في حين أن شاحن السيارة الكهربائية القياسي للحافلات يمكن أن يكلف ما بين 3000 إلى 7000 دولار لتركيبه، فإن البيانات الأولية المستقاة من العروض التوضيحية المبكرة للشاحنات الكهربائية الصغيرة تشير إلى أن المعدات اللازمة لإعادة الطاقة إلى الشبكة تتراوح بين 10000 إلى 58000 دولار، وفقًا لمعهد أبحاث الطاقة الكهربائية. منظمة مستقلة غير ربحية. قد تحتاج المرافق أيضًا إلى ترقية خطوط الكهرباء والمحولات والمعدات الأخرى.
هناك أيضًا مشكلات قانونية ومالية صعبة يجب حلها. كافحت العديد من الولايات لتحديد كيفية تعويض أصحاب المنازل والشركات عن الطاقة التي يزودونها بالشبكة الكهربائية من البطاريات والألواح الشمسية على الأسطح.
وقال خبراء الطاقة إنه سيتم معالجة مثل هذه القضايا وأن التكاليف المرتفعة للسيارات الكهربائية ستنخفض مع اكتساب المرافق والمنظمين والمصنعين المزيد من الخبرة.
وقال دانييل بورماستر، مدير برنامج النقل الكهربائي في معهد أبحاث الطاقة الكهربائية، إن بطاريات المركبات يمكن أن تلبي بعض احتياجات العملاء والمرافق وسوق الجملة للكهرباء. “من وجهة النظر التكنولوجية، هذه الأشياء تقع ضمن نطاق الإمكانية.”
قال المسؤولون في جنوب برلينجتون، الذين يتم سداد معظم أسطول حافلاتهم التي تعمل بالديزل، إنهم على استعداد لإنفاق المزيد على الحافلات الكهربائية. وقال تيم جارفيس، المدير المالي للمنطقة التعليمية، إن الحافلات الجديدة أفضل بكثير للبيئة والصحة العامة.
وهناك فوائد أخرى أيضا.
وقال شون ماكنزي، منسق النقل لمدارس جنوب برلينجتون، والذي يقود حافلة بسبب نقص العمالة، إن الأطفال لم يعودوا مضطرين إلى الصراخ فوق هدير محرك الديزل.
وقال: “لقد فوجئت بأنهم كانوا أكثر هدوءا”.
