Dit mag dalk nog 'n hele ruk duur voordat ons elektriese minibus-taxi's op ons paaie sien, maar wanneer die tyd aanbreek, sal ons ons oorvloedige sonenergie-hulpbronne kan ontgin om hulle aan te dryf.
Só meen navorsers van die Universiteit Stellenbosch (US) wat die eerste studie oor die energievereistes van elektriese minibus-taxi's op reise binne en tussen dorpe en stede in Suid-Afrika gedoen het.
“Gegewe Suid-Afrika se oorvloedige sonlig, het ons 'n uitstekende geleentheid om hierdie hernubare energiebron vir die aandrywing van elektriese voertuie te benut," sê die navorser, prof Thinus Booysen van die US se departement Elektriese en Elektroniese Ingenieurswese. Hy het die studie saam met Chris Abraham, Arnold Rix en Innocent Ndibatya van dieselfde departement onderneem.
Die bevindinge van hul navorsing het onlangs in die vaktydskrif Energy for Sustainable Development verskyn.
Die navorsers het GPS-inligting en 'n verkeersimulator gebruik om die elektriese lasvereistes van elektriese minibus-taxi's, die gedeelte van hierdie las waarin hernubare energie sal kan voorsien, asook die informele en formele stoppe waar taxi's gelaai kan word, te bepaal. Hulle het ook die mobiliteitsresultate (afstand, reistyd en luiertyd – stilhoutyd en duur) in 'n fotovoltaïese sonkrag simulator gebruik om die potensiaal van laai met netwerk-gekoppelde sonkrag – sonder berging van energie in batterye by die stopplekke – te bepaal. Volgens die navorsers is hierdie inligting belangrik omdat 'n aansienlike vloot elektriese minibus-taxi's 'n bykomende las op die reeds brose kragnetwerk sal plaas.
Hulle het minibus-taxi's gemoniteer op tweerigtingroetes wat Stellenbosch, Brackenfell en Somerset-Wes in die Wes-Kaap verbind. Om die taxi's se beweging tussen die drie dorpe te simuleer en daarna hul energievereistes te analiseer, het hulle die roetes geskep wat die geïdentifiseerde stilhouplekke verbind. 'n Elektriese model is toe op hierdie roetes toegepas om die gemiddelde lasprofiel van 'n vloot van nege elektriese minibus-taxi's op verskillende tye te bepaal.
Die navorsers sê hul resultate toon dat die gemiddelde energievereiste van die taxi's 213 kWh per dag is (gelykstaande aan die daaglikse gebruik van tien middelklas-huishoudings) wat 'n gemiddelde doeltreffendheid van 0,93 kWh per kilometer tot gevolg het. Hulle voeg by dat die taxi's tussen 7,7 en 10,6 uur per dag stilgehou het – die stilhoutyd regoor die taxi's verteenwoordig die laaigeleenthede. Die energie wat van die sonkrag-installasie verskaf is, om te vergoed vir die las van 'n taxi terwyl dit stilhou, het van 0,38 tot 0,90 kWh per vierkante meter per dag gewissel. Dit is genoeg energie oor die verloop van 'n dag om twee tot ses ketels water vir elke vierkante meter sonpanele te kook.
“Ons het gevind die maksimum daaglikse invloed wat 'n taxi op die kragnetwerk sal hê, is nagenoeg 500 kWh per dag – genoeg om elektrisiteit vir 'n maand lank aan 'n gemiddelde huishouding te verskaf. Vir 75% van die tyd, sal die invloed minder as 300 kWh per dag wees. Hierdie invloed kan verminder word deur sonkrag te gebruik. Die werklike battery van die taxi kan aansienlik kleiner wees as die daaglikse energieverbruik, aangesien die taxi gedurende die dag tydens sy langer stoppe gelaai kan word.
“'n Laaier van sowat 32 kW sal nodig wees. Dit beteken dat die hele vloot minibus-taxi's in Suid-Afrika rondom 10% van die daaglikse energieopwekking sal gebruik. Dit mag miskien nie baie klink nie, maar dit sal sowat 70% van die land se pendelaarreise dek, terwyl dit belegging in infrastruktuur vir hernubare energie aanspoor.
“Gegewe die geskatte 285 000 taxi's in Suid-Afrika, dui ons ontleding daarop dat 9,72% (61,27 GWh) van die huidige daaglikse nasionale energieopwekking sal vereis om al die minibus-taxi's van die nasionale netwerk af te laai. Die gemiddelde taxi sal tussen 57% en 80% van die geïnstalleerde sonkrag se opwekkingsvermoë gedurende normale stoppe direk kan gebruik."
Volgens die navorsers sal 'n sonkrag-installasie gelykstaande aan 'n halwe tennisbaan per taxi nodig wees om te verseker dat sonkragvoorsiening ten minste 50% van die tyd aan die taxi se daaglikse energievereistes voldoen. Hulle sê sonpanele sal by taxi-staanplekke en informele stilhouplekke geïnstalleer word.
Wat die elektrisiteitslas aanbetref, wys hulle daarop dat dit tussen 06:00 en 09:00 'n hoogtepunt bereik het met 'n hoogste waarde van 32 kW. Dit het van 09:00 tot 13:00 afgeneem terwyl die taxi's stilgestaan het.
“Dit toon die potensiaal vir laai by stilhouplekke, veral met sonkrag, danksy die baie sonlig in die middel van die dag. Dit word gevolg deur 'n geleidelike toename tot 'n piek van 30 kW tussen 17:00 en 18:00."
Die navorsers voeg by dat algehele stilte van 23:30 tot 04:30 waargeneem is. “Dit dui op aansienlike laaipotensiaal in die aand – waarskynlik vanaf die kragnetwerk – en in die middel van die dag – verkieslik dan met sonkrag."
Hulle sê die sagteware wat hulle in hul studie gebruik het, kan maklik aangepas word vir ander ontwikkelende lande en ander voertuigsoorte.
“Afgesien van wetenskaplikes, kan ons resultate ook deur netwerkoperateurs, verkeersbeplanners, vlooteienaars en private entiteite gebruik word om die finansiële, omgewings-, elektriese en bewegingsimpak van die ontplooiing van elektriese voertuie op verskillende skale te bepaal."
- Bron: Abraham, CJ; Rix, AJ; Ndibatya, I; & Booysen, M.J. 2021. Ray of hope for sub-Saharan Africa's paratransit: Solar charging of urban electric minibus taxis in South Africa. Energy for Sustainable Development 64: 118-127: doi.org/10.1016/j.esd.2021.08.003
SLEGS VIR MEDIANAVRAE
Prof Thinus Booysen
Departement Elektriese en Elektroniese Ingenieurswese
Fakulteit ingenieurswese
Universiteit Stellenbosch
E-pos: mjbooysen@sun.ac.za
UITGEREIK DEUR
Martin Viljoen
Bestuurder: Media
Korporatiewe Kommunikasie en Bemarking
Universiteit Stellenbosch
Email: viljoenm@sun.ac.za
