EVは送電網に過負荷をかけるが、本当にそうなのだろうか？

街路を走る電気自動車やプラグインハイブリッド車の数が増えるにつれ、こうした自動車の普及がエネルギー網にどのような影響を与えるかについて懸念を表明する人もいます。この記事では、この主題に関する主な主張をリストし、それらに対処します。

専門家らは世界の自動車販売台数に占めるEVの割合が現在の10％から2040年までに58％になると専門家が予測しているため、最大の問題は電力網が需要の増加に追いつくことができるかということのようだ。最も悲観的な予測は次のようなものです。英国を例にとると、運輸省によると、2020 年末の自動車保有台数は 3,269 万 7,000 台でした。すべてがバッテリー駆動で、一般的な家庭用充電器の速度 7kW で同時に充電すると、229GW の電力が必要になります。これは、国の現在の送電網容量 101GW の 2 倍以上です。

送電網は今後登場するすべての EV に対応できません。

すぐにご安心ください。はい、エネルギーグリッドは EV からの余分な負荷に対処できます。上記のような計算は誤った仮定に基づいており、不必要に不安を煽るものです。上記の例を現実に再現することは実際には不可能です。 1つは、一夜にしてEVが大量に導入されることを想定していることだ。

それはさまざまな理由から実現しないだろうが、何よりもまず、EVの生産増加がそのようなペースで起こるはずがない。第二に、世界中 (または特定の国) のすべての人が同時に EV に乗り換えるわけではありません。それはまったく意味がありません。人々は通常、今までどおり数年間は既存の車を使い続け、その後次に購入するのは EV になるかもしれません。そして、誰もが同時に現在のICE車を購入しているわけではないので、たとえ世界にそれに十分なEV生産能力があったとしても、全員が同時にEVに買い替えるわけではない。

全部同時に充電されます！

また、「懐疑的」な見方は、これらの電気自動車がすべて常に同時に充電することを前提としていますが、それはほとんど不可能です。 1つ目は、所有者からその充電器に対する実際の需要が存在しないため、そして2つ目は、その充電器が不足するためです。少なくともしばらくは、送電網が生産能力を調整できる間はそうではありません。

同じ論理で、英国人全員が同時に洗濯機のスイッチを入れた場合、約 51.4 GW の電力が必要になります。これは 1 日の平均需要 30 GW をはるかに上回る値であり、これは英国の 1 日全体の平均電力消費量に相当します。明らかに洗濯機はそのうちのほんの一部にすぎません。

しかし、車は頻繁に走行するため、EV は多くの電力を必要とします。

より現実的になりたい場合は、自動車の平均走行距離と EV の平均消費量を調べる必要があります。 2019 年の英国の自動車の平均走行距離は約 6,500 マイルでした。計算を簡単にするために、EV 消費量の中央値が 1 マイルあたり 0.346 kWh であると仮定します。英国のすべての自動車が電気自動車であると仮定すると、英国の自動車 1 台あたりの年間消費量は 2,249 kWh になります。この数字に自動車の総数を掛けると、英国内のすべての自動車に電力を供給するのに必要なエネルギーは年間 73.5 TWh となります。これは、2019 年の国の発電量の約 22% に相当します。22% の追加送電網容量は、200% とは確かに異なる状況を描きます。

別の国または地域を選択しても、同様の結果が得られます。たとえば、欧州連合では、2019 年に自動車が走行した平均距離は 11,300 km (約 7,021 マイル) です。 EU 内のすべての自動車が電気自動車になり、1 マイルあたり平均 0.346 kWh を消費するという前提を受け入れると、1 台あたりの年間消費量は 2,429 kWh になります。この数字に地域内の乗用車の総量を掛けると、589.5 TWh、つまり発電電力量の約 21% となります。

米国では、移動距離が長いため、この数値はわずかに高くなりますが、それでも心配するほどではありません。 2019年のアメリカ人の走行距離は、車1台あたり平均14,000マイル強で、すべての車両が電動化される想像上のシナリオでは、平均EV消費量は1台あたり年間約4,844kWhとなり、これに稼働車両数を掛けると合計1,354.4TWh、つまり総送電網生産量の33%となる。これは、米国内のすべてのガソリン車が突然電気自動車になった場合に必要となる発電量の 30% 増加と計算された値と一致しています。

走り回るにはパワーが足りない！

入手可能なデータのどれも、私たちに実際の懸念材料を与えるものではありません。過去 10 年間は、より効率的な家庭用電化製品の普及や工業生産の減少などにより、電力需要が低下した時期でした。2010 年代には、発電量が米国で 3%、英国でなんと 18% 減少しました。

また、EVが普及すると内燃機関を搭載した車両の需要は減少することも忘れてはいけません。それは今度はガソリン生産に影響を及ぼし、工業生産全体における電力消費量の低下傾向に貢献します。したがって、あらゆる産業部門から解放された電力を、代わりにそれらの EV に電力を供給するために使用することができます。

需要に合わせて発電量を増やすことは不可能です。

実際、この分野で根本的な革新が行われていなくても、発電量を増やすことは可能です。ノルウェーはその好例です。北欧はEV導入が最も進んでいる国の一つで、現在では自動車の12%が電気自動車となっている。ノルウェーは増大する電力需要に問題なく対処しているようだ。 1990 年以降、消費は 26% 増加しましたが、下のグラフに示すように、生産は需要を満たすことができました。

導入率が段階的に上昇していることも、電力網が EV に対応できるかどうかを人々が心配する必要がないもう 1 つの大きな理由です。理論的な例とは逆に、魔法の杖を振ってすべての車両をその場で電気にすることはできません。過去10年間でEVの販売は急増しました。英国だけでも、電気乗用車の登録台数は 2010 年の 1,544 台から 2021 年の第 3 四半期には 314,966 台に急増しました。ほぼ 5000% の増加です。これは信じられないことに聞こえますが、基本的な数字を見てください。その増加はわずか 1,544 台から始まり、314,966 台は依然としてバケツの減少です。

専門家は、近い将来も導入率が加速し続けると予測しています。たとえば、EYとEurelectricは、欧州の車両駐車台数が2030年までに6,500万台、2035年までに1億3,000万台に達すると予想しています（ただし、2019年のEUの総駐車台数は2億4,200万台なので、たとえその数が変わらなかったとしても、EVは道路を走る車両の53％しか占めないでしょう）。現在、ヨーロッパの道路を走るわずか 320 万台の EV と比較すると、これは 2,000% から 4,000% 以上の増加ですが、このシナリオでは、道路を走るすべての車が EV になるにはまだ程遠いでしょう。したがって、当然のことながら、引用された報告書は、電力網は崩壊せず、予測されるEV台数の大量増加にもうまく対処できると結論付けています。

米国に関しては、U.S. Drive が洞察力に富んだ調査を実施しました。この調査では、相対的な導入速度に応じて車両とさまざまな電化製品を比較し、EV 導入の 3 つのシナリオ (低、中、高) を想定しています。 3つのシナリオすべてにおいて、米国の送電網は過去に同様の課題に対処してきたため、新たな需要にも対応できると結論付けた。

ピーク時の消費量は急増します！

これらすべては、EVの大量導入によって予測される電力需要の増加に問題がないことを意味するわけではありません。最大の懸念は、他の家庭用電化製品と同様、ピーク時間帯に電力網に過負荷がかかることです。管理されていない充電は、電源の品質に直接影響を与え、電圧変動や電力損失につながる可能性があります。

配電会社は、「ラストワンマイル」の容量、特にピーク時の容量の増加に投資する必要があるが、コストを削減することで、例えば深夜にピーク時間外に充電するよう消費者を促すこともできるだろう。これは、夜間料金が安い多くの国ですでに行われていますが、特にEVユーザーを魅了するためにさらに強化される可能性があります。

もう 1 つの解決策は、スマートグリッドのさらなる統合です。これにより、エネルギーインフラストラクチャの効率が向上し、ピーク時の需要に対処するためのより良い方法が導入されます。それには、将来導入される可能性のある車両間送電網ソリューション (V2G) のアイデアが関係しています。 V2G は、電力需要が大きすぎる場合に、車のバッテリーが電力網を充電できるようにするテクノロジーです。

V2G には多くの問題があるため、今日の世界ではこれが起こり得ないのは明らかです。その中には、車両に追加のサイクルを強いることにより、車両のリチウムイオン電池がさらに消耗することも含まれます。また、人々は一般に、電力網を強化するバッテリーではなく、EVとして使用できるようにEVを購入したいと考えているという問題もあります。しかし、そのようなソリューションは、特にクローズドシステム、例えばEVが緊急時や夜間の電力源として不可欠な役割を果たすことができるグリーン電力家庭などにおいて、スマートグリッド技術と組み合わせて使用することができる可能性がある。

すべてがとても速く進んでいます!

最終的には、導入の増加が徐々に進む性質を考慮すると、電力網が EV に問題なく対処できることがすべてを示しています (最も楽観的な評価が真実であることが判明したとしても、その増加は依然として緩やかです)。さらに、研究に次ぐ研究により、電気自動車の大量導入が電力網に及ぼす影響は管理可能な以上であることが示されています。

今日の世界ではこれなしでは生きていけない数多くの電化製品の導入に伴い、過去にも既存の電気インフラに対する同様の課題に対処しなければならなかったということを忘れないでください。 1世紀前、平均的な消費者は電気を点ける以外に電気を使用していませんでしたが、現在では仕事、レジャー、そしてもちろん旅行でも電気にますます依存するようになりました。

時々、EV の導入が早すぎて、これまでの家電製品の導入よりもずっと早く進んでいるように感じることがありますが、それは 20 世紀に起こったことであり、私たちはもうそこにいません。風力発電、太陽光発電、スマートグリッド、バッテリー - これらはいずれも、家電革命が起こった時には利用できませんでしたが、現在は利用可能になっています。

ですから、みんなで一緒に深呼吸して、起こらない大惨事について心配するのをやめましょう。そしてもしかしたら、*もしかしたら*かもしれません。「これが電力網にとって何を意味するのか」などについて絶えず不安を感じながら暮らすことなく、EVがICE車に比べてもたらすすべての利点を享受できるでしょう。