架空电缆线路技术为卡车提供动力的环境和经济效益

电缆悬挂在有轨电车和无轨电车轨道上已有140多年的历史。他们已经为的头列车和连接华盛顿特区和波士顿的Amtrak铁路电气化。现在，美国、德国和瑞典正在高速公路上测试这项技术，希望消除拖拉机拖车的排放。

佐治亚理工学院工程学院的一项新研究着眼于使用架空电缆线(OCL)技术为卡车提供动力，评估它们是否是明智的环境和经济选择。

对于一些国家，包括整个美国，瑞典和德国，该团队认为OCL技术是理想的。这对纽约州、华盛顿州和佐治亚州在州一级也是有益的。但对于其他地区，包括、中国、西弗吉尼亚州和肯塔基州，在该地区的电网更清洁之前，不应该实施。该研究发现，将电动卡车放在电网更脏的地方的道路上实际上比继续驾驶柴油拖拉机拖车对环境的危害更大。

佐治亚理工学院研究团队对OCL长途电动卡车的从摇篮到坟墓的生命周期评估发表在《环境研究：基础设施与可持续性》杂志上。该研究将OCL卡车与电池电动汽车(BEV)卡车以及当前的柴油发动机牵引拖车进行了比较。

研究发现，柴油卡车释放的温室气体(GHG)排放量是架空线和电池供电车辆的2.5倍。它还表明，一旦OCL卡车达到10%的采用率(取代高速公路上现有车队的10%)，该技术比其他两种选择更具环境和经济优势，尽管在高速公路上安装设备的成本很高。

有一个警告。

“当务之急是国家和地区从煤炭和石油转向更清洁的电网，以减少整体温室气体排放，而不仅仅是部署电动汽车替代品，”土木与环境工程学院助理教授Joe Bozeman说。

根据这项研究，对于，波兰和南非等严重依赖化石燃料的国家来说，将电动卡车放在道路上只是意味着取代排放而不是消除排放。用OCL机器取代传统卡车解决了在道路上燃烧柴油的问题。然而，在一些国家，发电厂支持电气化所需的能源将比目前的卡车释放更多的排放。

这一发现让合著者Arjun Ramshankar感到惊讶。

“在肮脏的电网中汇总温室气体排放具有与在道路上燃烧柴油相同的效果，而且通常效果更大，”第一作者，二年级环境工程博士生Ramshankar说。“此外，肮脏的电网给居住在发电厂附近的人们带来了更大的压力。这些社区往往在经济上更加困难，通常居民来自代表性不足的背景。

Ramshankar 最初是在从佐治亚理工学院的一位同学那里学习了 OCL 技术后，在他的可持续工程课程中提出了这项研究的想法。他不熟悉有线电视系统，这种系统在海外比在美国更受欢迎。

Ramshankar 想知道 OCL 与柴油发动机和纯电动汽车卡车相比的优势如何。在没有找到太多与OCL研究相关的数据后，他联系了西门子。该公司提供了在德国、瑞典和南加州试运行该技术的数据。

Ramshankar和Bozeman还编制了有关用电量和二氧化碳排放的国际和国家数据。从那里，他们完成了每种卡车的生命周期评估，考虑了从材料提取和制造到每公里消耗的电力以及车辆的最终处置的所有内容。

“每种技术都有其优点和缺点，”博兹曼说，他在佐治亚理工学院公共政策学院联合任命。“柴油是现状，尽管其能源不可持续且排放量很高。BEV卡车不释放尾气排放物，但其电池重达11，000磅。用于这些电池的材料很快就会变得稀缺。

Bozeman继续说道：“OCL技术需要昂贵的新基础设施。然而，当在主要依赖太阳能、风能和其他清洁能源的地区实施时，其环境效益超过了这一成本。

在该团队评估的国家中，瑞典最适合使用OCL技术，因为其99%的电力生产来自可再生能源。德国、巴西、法国和比利时也为 OCL 做好了准备。该研究称，，中国，波兰，南非和爱沙尼亚尚未为OCL(或一般的运输电气化)做好准备，因为它们依赖煤炭和其他化石燃料发电。

美国作为一个整体，也非常适合这项新技术。拥有最干净网格的州，因此从采用 OCL 中获得的最大潜在好处是佛蒙特州、华盛顿州和俄勒冈州。在西弗吉尼亚州，怀俄明州，肯塔基州，犹他州和密苏里州实施该系统将适得其反，那里的电网最脏。

“根据国际能源署的数据，25年全球2019%的运输相关排放是由公路货运产生的，”博兹曼说。“我们的研究强调了决策者在采用新的运输技术之前关注所有系统组件的重要性。

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