米国は市バスからゴミ収集車まで公共車両をどのように電化できるのか |グリーンビズ

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この記事は、 WRI の洞察.

市バスやスクールバスからゴミ収集車や法執行車両に至るまで、あらゆるものを含む公共車両が米国の道路交通量のかなりの部分を占めています。 645,000 台の車両が存在します。連邦艦隊、500,000で州の艦隊全国で3万人以上市および郡の車両そして約500,000 スクールバス — 公共交通機関やその他の種類の車両を考慮する前に、合計 5 万台近くの車両が存在します。

米国が温室効果ガス排出削減に取り組む中、 2030年までに半分に 2050 年までにネットゼロに到達するには、公共車両を化石燃料車両から EV に移行することが重要なステップとなります。そして、それを行う唯一の理由ではありません。電化は次のことも可能にします。コストカット自動車の排気ガスに起因する大気汚染や健康への悪影響を軽減しながら、特に低所得層や有色人種のコミュニティにおいて、燃料とメンテナンスのコストを削減します。不均衡に影響を受けた輸送による汚染によって。

公共交通機関の一部の事業者は電化に向けて大きく前進しているが、たとえばカリフォルニア州アナハイムにある交通機関ではバスの電化率が 90% に近づいているが、進捗状況は国全体で一様ではない。ここでは、米国の艦隊電化の現状と、艦隊運営者が将来の完全電化に向けた計画をどのように開始できるかを見ていきます。

米国における公共車両の電化の現状はどうなっているのでしょうか?

米国の電気自動車（EV）への移行がかつてないほど加速している。米国の自動車販売全体に占めるEVの割合増加した 3.4年2021月にはわずか10％だったが、コスト削減、充電インフラの拡充、新たな連邦税額控除、そして消費者の関心の高まりによって、XNUMX月にはXNUMX％近くまで上昇した。この成長は、これまで主に小型（乗用）車の販売によって牽引されてきました。しかし、地方および国の気候目標を達成するには、商用車や政府所有の車両、乗用車を含め、道路を走行するすべてのタイプの車両を電動化する必要があります。

政府、交通機関、その他の公共団体は、連邦政府の資金提供の拡大と、多くの場合、短期的な電化に向けた取り組みを必要とする野心的な気候目標のおかげで、この移行を主導する立場にあります。国レベルでは、ジョー・バイデン大統領による2021年の大統領令により、連邦政府は100年までに2027パーセント・ゼロ・エミッションの小型車を購入し、100年までにすべての車両に2035パーセント・ゼロ・エミッションの車を購入することが約束された。州、地方自治体、交通機関多くの企業がこれに追随し、今後 XNUMX 年間で小型車両の電動化要件に取り組むことを約束しました。別の種類の車両の必要性を証明できない限り、政府機関がEVを購入するよう要件を設けている企業もある。

一部の地方自治体は、目標に向けて大きな前進を遂げています。たとえば、ニューヨーク市では 4,000 台を超える EV が保有されており、これはすべての公共車両のほぼ 14 パーセントを占めており、最近の EV の発注により、市の完全電化の目標は 18 パーセントを超える見込みです。他の公共団体も電化に取り組んでいる。たとえば、イリノイ州中部の田舎にあるウィリアムズフィールド学校では、今秋XNUMX台の電気バスを導入し、長期の修学旅行用にディーゼルバスをXNUMX台だけ維持する予定である。

一方、連邦政府機関はちょうど 2,705 台のプラグイン車両 2022 年度末時点での連邦車両の割合は 1% 未満に達します。連邦政府は、目標を設定する 9,500年度までに約8,500台の小型EVを取得し、2023個の充電ポートを設置する予定である。しかし、政府機関は利用可能な車両の数と種類の制限に加え、電気容量の制限、コスト、リースサイトなどの充電インフラに関する課題に直面している。一方的に充電器を設置することはできません。多くの地元のフリート事業者は、自社の電化への取り組みを進める中で、同様の課題に直面することになるでしょう。

リーダーから学ぶ: ある交通機関が 90% の電気バスを実現するまでの道のり

政府や公共団体は EV への移行を進める際に、電動化の取り組みをさらに進めている他の団体に指針を求めることができます。一人のリーダー、アナハイム交通ネットワーク (ATN)、は、完全電気バス車両を保有するカリフォルニア州初の交通機関になることを目指しています。 ATN は 2002 年から、電化に対する国の資金を利用して鉛蓄電池電気バスを購入しました。現在、同社の車両の約 65 パーセントが電化されており、今後の電気バスの発注によって 90 パーセントの基準を超える予定です。

ATN は、車両電化の初期かつ野心的な推進者として、相応の課題を乗り越えてきました。過去 20 年間にわたり、同庁は、業界の発展に伴いリスク管理がいかに重要であるかを目の当たりにしてきました。新しい EV 技術が絶えず登場するため、既存の車両や充電インフラが「座礁資産」になる可能性があり、それらは完全には役に立たないことを意味します。意図した人生。 ATN は、地方公共団体と直接協力して、今後 20 年間一貫した料金体系の電力購入契約を確立することで、この懸念を回避しました。この電気料金の確実性により、政府機関は新しい車両の購入や更新されたインフラストラクチャの設置に積極的に予算を立てることができます。

ニューヨーク市では 4,000 台を超える EV が保有されており、これはすべての公共車両のほぼ 14% を占めています。

インフラの立地も困難であることが判明した。 EV 充電インフラはかなりのスペースを占有し、観光の中心地であるアナハイムには自由に使える土地があまりありません。完全電化バス車両のサポートに不可欠となる新しい充電基地の建設を試みる際に、ATN は土地の利用可能性の制約と、提案された XNUMX つの用地に対するコミュニティの反対に直面しました。約 XNUMX 年間の捜索を経て、同庁は最近必要な土地を確保することができました。これは購入に財政的支援を提供した市との強力な関係のおかげでもあります。

ATN の成功は、カリフォルニア交通渋滞救済プログラム、フォルクスワーゲンとの和解、低排出または無排出助成プログラムなど、州および連邦政府の資金提供機会をうまく活用できたかどうかにもかかっていました。すべての州がカリフォルニア州ほど支援的な政策環境を持っているわけではありませんが、超党派のインフラ法とインフレ抑制法による新たな連邦資金は、ATNに対する州の支援と同じように、他の艦隊の電化への取り組みを支援することができます。

全車両電化のための 5 つのベストプラクティス

車両管理者にとって電化は優先順位が高まっており、多くの企業が移行を始めていますが、政府や公的機関は、長期的に車両全体の電化を計画するための時間、能力、技術的専門知識が限られていることがよくあります。電化はまた、EV 充電ステーションの設置、送電網容量の制約に関する電力会社との連携、絶えず変化する一連の新技術への資金提供と維持など、多くの新たな課題ももたらします。

公共車両管理者のニーズと完全電化への障害、および潜在的な解決策をより深く理解するために、WRI の US エネルギーチームは 17 人の車両コンサルタント、車両管理者、交通機関、地方自治体、車両電化の専門家にインタビューしました。チームはまた、長期的な完全な車両電化が初期段階の検討とどのように異なるかを理解するために、公共目的の車両およびより広範な車両電化研究のために策定された移行計画を検討しました。

効率を最大化し、コストを削減し、長期的な電化と持続可能性の目標を達成するために、フリート管理者が短期的に実行できる重要なステップとして、以下のことが明らかになりました。

1. 最初に従業員と組織のニーズを特定する

電気自動車には、特に車両の状況において、充電管理や車両および充電機器の修理など、現在の作業員の責任の一部ではない多くの技術的考慮事項が含まれます。公共目的の車両は、電化の主要な役割を担うスタッフを可能な限り雇用または再訓練するよう努めるべきです。たとえば、ワシントン DC は、地区内の認定電気技師の数を増やすために 1 万ドル以上を費やし、電気技師や修理工場に対して EV 技術についてより広く教育しています。しかし、公共目的のフリートにフリート運用を管理するための専門知識と能力が不足している場合、ターンキーフリートソリューションを請け負うことも検討すべきもう XNUMX つの選択肢です。

省庁間の調整もEV移行を成功させる鍵となります。地方自治体のさまざまな部門間でのコミュニケーションは、それぞれ独自の EV 調達計画を持っている可能性があり、車両と充電インフラへの投資を可能な限り費用対効果の高いものにするのに役立ちます。

大都市、学区、州全域の政府機関などの公共機関は、車両サービスの役割を再構成したり、車両の電動化に関する部門間の協力に重点を置いた新しい機関を設立したりすることを検討できます。たとえば、ニューヨーク市は市全域行政サービス局市当局全体で車両の電化を調整するため。この種の再構成により、集中化された専門知識が作成され、プロセスの早い段階で潜在的な障害に対処するのに役立ちます。

2. 早い段階から頻繁に公益事業者と連携する

電力会社は、長期的な車両電動化計画を確実に円滑に進めるための重要なパートナーです。エネルギー流通業者および供給業者として、彼らは自社のインフラが現在および将来のニーズに確実に対応できるようにすることに直接の関心を持っています。プロセスの早い段階で電力会社と連携することで、公共車両管理者は電化計画を電力会社のインフラ計画に組み込むことができ、アップグレード費用の重複請求を回避できる可能性があります。

他の多くの電力会社と同様に、オークランド港 (オークランド市の空港と港の電力会社として機能) は、計画されている電化と潜在的な電化について常に情報を提供するよう顧客に求めています。これにより、ポートは、EV の導入をサポートするために必要な電気アップグレードが、他の計画されたインフラストラクチャのメンテナンスやアップグレードと同時に発生する可能性がある場所を特定できます。この調整がなければ、新たに電化された船舶がプラグイン時に電力制約を超え、電力インフラに障害が発生するリスクがあります。その場合、港は電気設備のアップグレードを行う必要があり、コストは顧客の負担となります。

3. 電気自動車の基地とインフラの配置に創造性を発揮する

車両が駐車される場所や車両基地の位置によっては、充電インフラの設置が EV への移行において最も困難な側面の XNUMX つになる可能性があります。

場合によっては、設置が比較的簡単な場合もあります。たとえば、地方自治体の駐車取締車両が、充電装置を現場に設置できる既存の市営車庫に駐車している場合などです。しかし、多くの場合、立地はさらに複雑です。たとえば、多くの学区では、スクールバスが使用されていないときは「パークアウト」を利用しています。バス運転手の私道から契約した小売店の駐車場まで、あらゆる場所が対象となります。こうしたパークアウトに充電インフラを設置する方法を見つけるのは非常に複雑で、パートナーや個人との慎重な調整やさまざまな資金調達の考慮が必要です。

カリフォルニア州ツインリバーズ学区の電気バスは充電のためにコンセントに接続されています。大規模な公共車両にとって、EV 充電器をどこに設置するかを決定することは、電動化への最大のハードルの XNUMX つとなる可能性があります。カリフォルニアエネルギー委員会/Flickrによる写真

学区および同様の立場にある他の車両群は、短期的に最も実現可能な場所（たとえば、十分な電気容量と車両と充電器用のスペースがある大規模車両基地）での電化と充電インフラの設置を優先する必要があります。将来的には、より体系的なアプローチが必要になります。考えられる解決策には、デポの変更、分散化または集中化、地域パートナーとのサイトの共有、またはパークアンドライドデポ電力容量が豊富な公共交通機関に接続されています。

適切なアプローチは場所やフリートによって異なります。たとえば、ワシントン都市圏交通局は次のようになります。再建 2042 年までにゼロエミッションのバス車両を実現するという目標に対応するために 2027 つのガレージが設置され、再建された最初のガレージは 400 年にオープンする予定です。対照的に、ニューヨーク市は、XNUMX つの区の約 XNUMX か所の独自の場所に車両を分散させています。市は EV インフラを拡大する際、不動産の魅力、アップグレードの容易さ、複数の市当局がアクセスできるかどうかに基づいて、特定の場所での電化を優先することができます。可能であれば、EV 充電インフラを戦略的に配置することで、送電網構築コストを削減し、費用対効果の高い再生可能エネルギー発電の規模拡大にも役立ちます。

4. 充電インフラの維持・更新にかかる予算

充電器のメンテナンスは、電動化を進める上で事前に取り組むべき重要な課題です。によると最近の研究, 最近公共充電ステーションを利用したEVドライバーの20% 経験豊かな充電不良や機器の故障により充電できなくなります。 EV需要に対応するために充電ネットワークが拡大するにつれ、公共目的の車両はインフラを最新の状態に保ち、適切に維持することが困難になる可能性があります。

公共目的の車両は、充電設備を管理するスタッフの再トレーニングや雇用、あるいはこれらの分野の専門知識を持つ外部企業への委託を検討する必要があります。さらに、機器の追加について潜在的な請負業者と事前に話し合うことは、将来のさらなるEV移行に対応するのに役立ちます。これには、追加の導管を敷設したり、将来の充電器用にスタブアップを追加したり、将来の負荷を見込んでパネルや開閉装置を購入したりすることが含まれる可能性があります。最後に、フリート運営者は、次のような異なる所有権または契約メカニズムの使用を検討できます。サービスレベルアグリーメント充電器の信頼性と稼働時間を確保します。

5. 電動化への取り組み全体を通じて新しいテクノロジーを組み込む

EV技術は常に変化し、進化しています。宇宙の発展に伴って車両や充電インフラが時代遅れになるリスクを軽減するために、フリート管理者は、電動化の全過程を通じて新しいテクノロジーを試験的に導入し、ベンダーを多様化することを検討する必要があります。

さまざまなタイプの車両や充電インフラを販売するさまざまなベンダーを利用することで、XNUMX つのベンダーが倒産したり、サプライチェーンの課題に直面したりした場合でも車両が引き続き電動化を進めることができるため、座礁資産のリスクを制限できます。一方、革新的なテクノロジーを導入すると長期的なメリットが得られます。たとえば、Vehicle-to-grid バスは、送電網にストレスが生じたときに送電網に電力を供給することができ、通常、車両群に追加の収入源を生み出します。マイクログリッド（大規模な電力網の一部としても「孤立」モードでも動作できる自給自足型エネルギーシステム）は、回復力を向上させ、停電中も車両が確実に動作できるようにすることができます。このようなテクノロジーは、政府の補助金や奨励金を利用して部分的に資金調達できる場合があります。低排出ガス車プログラムとアメリカの学校プログラムを更新する.

たとえば、メリーランド州モンゴメリー郡は、AlphaStruxure およびカーライルグループと提携して、郡に初期費用なしで 6.5 メガワットのマイクログリッドと電気バスの車庫を建設しました。 140 台のバスは連邦政府の資金で購入され、太陽光発電バス、貯蔵バス、および追加のバスは郡と 2 つの民間グループとの間の長期契約によって資金提供されました。約XNUMX台のバスと周囲のXNUMXつの建物にサービスを提供するモンゴメリー郡のプロジェクトは、利用可能な資金と戦略的パートナーシップを利用して、マイクログリッドやビークル・ツー・グリッド（VXNUMXG）などの新技術を組み込むアプローチの好例である。

これらの技術は、長期的な電化目標のサポートに役立ち、クリーンエネルギーの将来の重要な部分となる可能性が高くなりますが、車両の電化の要件ではなく、資金が限られている組織にとって EV や充電インフラへの投資の妨げになるべきではありません。