איזון בין עמידות אנרגטית לניידות: אסטרטגיה רב-מטרית לפריסת כלי רכב חשמליים אוטונומיים משותפים בזמן הפסקות חשמל

רכבים ששומרים על האורות דולקים

דמיינו עתיד שבו בשעת הפסקת חשמל אותם רכבי נוסעים חשמליים ללא נהג שמסיעים בדרך כלל אנשים בעיר מתגלגלים בשקט כדי להניע בתים, מרפאות ומחסות. מאמר זה בוחן כיצד צי של כלי רכב חשמליים אוטונומיים משותפים (SAEVs) יכול למלא תפקיד כפול — לשמור על ניידות אנשים ובאותו זמן לשמש כסוללות ניידות שיעזרו לשכונות לעבור הפסקות חשמל.

שתי משימות עבור צי אחד

SAEVs משלבים שלוש רעיונות שמשנים במהירות את הערים: שיתוף רכבים, טכנולוגיה ללא נהג וכוח חשמלי. מאחר שכלים אלה מנוהלים באופן מרכזי ולא בבעלות פרטית, מפעילים יכולים להסיט אותם היכן שהם נדרשים במקום להסתמך על בעלי רכבים פרטיים שיתרמו מרצונם. הסוללות שלהם ניתנות לטעינה בזמני שגרה ואז לרוקון חלקי בבניינים או במרכזים מקומיים כשמערכת החשמל נופלת. כך כל רכב הופך לתחנת כוח קטנה וגמישה על גלגלים. הבעיה היא שכל דקה שרכב מוסב למסירת חשמל היא דקה שבה הוא לא משרת נוסעים — לכן ערים ומפעילי צי חייבים להכריע כיצד לאזן בין התפקידים הללו.

בדיקת הרעיון בעיר אמיתית

כדי לחקור את ההסדר הזה, הכותבים בנו מודל מחשב מפורט של רשת הדרכים במונטריאול, דרישת הנסיעות ומיקומי ההפסקות המשוערים. הם דמיינו צי בינוני של 100 SAEVs, כל אחד עם סוללה בגודל של רכב חשמלי מודרני לטווח ארוך. המודל עוקב היכן אנשים רוצים לנסוע, כמה מרחקים הרכבים צריכים לנהוג, כמה מהר הם יכולים להיטען וכמה כוח גיבוי אזורים מסוימים במרכז העיר עשויים להזדקק לו במהלך יום עם כמה "פולסים" טיפוסיים של הפסקת חשמל. הטריק המרכזי הוא שהצי מנוהל באמצעות מסגרת קבלת החלטות שמתייחסת לנסיעות נוסעים ולהעברות אנרגיה כשני יעדים שלעיתים קרובות מתנגשים, ולאחר מכן מחפשת תוכניות תפעול שמוצאות את הפשרות הטובות ביותר ביניהם.

מציאת נקודת האיזון

באמצעות הרצת סימולציות רבות חקרו החוקרים עקומת תוצאות אפשריות. בקצה אחד הצי מתמקד לחלוטין בניידות, משרת כ־5,700 איסופי נוסעים ביום אך אינו מוסר כלל אנרגיה לרשת. בקצה השני אותם כלי רכב מעדיפים תמיכה בכוח, ומספקים כ־7,200 קילוואט-שעה — די לצריכה יומית של כ־180 בתים — אך הם מעבירים רק כ־1,600 נוסעים. תכנית "מאוזנת" בינונית נמצאת בין הקצוות: היא משרתת כ־3,500 נסיעות ובאותו זמן מספקת קרוב ל־4,000 קילוואט-שעה לאזורים בהפסקה. במילים אחרות, אותו צי יכול לספק כ־2% מביקוש הנסיעות היומי או כ־28% מצרכי האנרגיה באזורי ההשפעה, אך לא את שניהם במלואם בו־זמנית. הבחירה היכן לפעול על גזרת זו היא בסופו של דבר החלטה מדינית ועסקית.

מה חשוב יותר: יותר רכבים או מטענים טובים יותר?

הצוות בדק גם עד כמה המערכת רגישה לבחירות עיצוב שונות. להפתעתם, הוספת רכבים בלבד עשתה מעט כדי להגדיל את מספר הנסיעות כשהמטענים היו איטיים, שכן יותר מדי רכבים נשארו ממתינים לטעינה. לעומת זאת, שדרוג כוח הטעינה השפיע רבות: מטענים מהירים אפשרו לרכבים לחזור לשירות במהירות רבה יותר, מה שהוביל להרבה יותר נסיעות נוסעים ולהעברות אנרגיה גמישות יותר. כמו כן, העלאת התשלום עבור כוח חירום הגבירה בצורה ניכרת את הכנסות המפעיל מבלי לפגוע משמעותית בניידות, בעוד שהורדת תעריף זה הרתיעה רכבים מעזרה לרשת כלל. הממצאים מציעים שתשלומים מעוצבים היטב ותחנות טעינה דו־כיווניות חזקות וממוקמות נכון חשובים יותר מאשר הוספת כמה רכבים נוספים או הגדלת הסוללות במעט.

מדוע הדבר חשוב לערים העתידיות

ללא מומחיות מיוחדת, המסר המרכזי פשוט: צי עתידי של מוניות חשמליות ללא נהג יכול לעשות הרבה מעבר למתן נסיעות נוחות. אם ערים ישקיעו במרכזי טעינה שכונתיים מתאימים וישלמו הוגן עבור כוח חירום, כלי רכב אלה יכולים ליצור רשת ביטחון ניידת, להחליק את שיאי ההפסקות ולעזור לשכונות להתאושש מהר יותר. עם זאת, המחקר גם מזהיר שהתפקיד האנרגטי חייב להיות מוגבל. דחיפת SAEVs יותר מדי לתפקיד גנרטורים ניידים תגרום לתושבים לחכות זמן רב מיד לקבלת נסיעה דווקא כשיצטרכו להגיע לעבודה, לבתי חולים או למשפחה. מציאת איזון חכם — בתמיכה בכללים, תעריפים ותשתיות מתוכננים — יכולה להפוך את מכוניות השיתוף של מחר לשותפים שקטים ואמינים הן לניידות נקיה והן לעמידות אנרגטית עירונית.

ציטוט: Augusto Manzolli, J., Yu, J., D’Apice, A.V. et al. Balancing energy resilience and mobility: a multi-objective strategy for deploying shared autonomous electric vehicles during power outages. npj. Sustain. Mobil. Transp. 3, 13 (2026). https://doi.org/10.1038/s44333-026-00081-9

מילות מפתח: כלי רכב חשמליים אוטונומיים משותפים, עמידות אנרגטית עירונית, הפסקות חשמל, vehicle-to-grid, ניידות בת-קיימא