Дослідження, опубліковане Массачусетським технологічним інститутом/IEEE, хибно припускає, що обчислення в робокарах викидають багато вуглецю. Розслабтеся, це малоймовірно.
Вугільна або газова електростанція — останнє місце, де електричний безпілотний автомобіль хоче купувати електроенергію
Getty Images
Дослідження аспірантки Массачусетського технологічного інституту Сум’ї Судхакар, опубліковане IEEE, нещодавно отримало резонанс у пресі, оскільки стверджувало, що великий парк безпілотних автомобілів у віддаленому майбутньому може спричинити стільки ж викидів парникових газів, скільки й нинішня глобальна мережа комп’ютерних серверів, яка, як вважають, виробляє 0,3% сучасних викидів.
Дослідження робить погані припущення, і тому його висновок є неправильним, але противники нових технологій часто хапаються за ці дослідження через їх упередженість підтвердження та використовують їх як пропаганду. Мало хто вникає в подробиці, тому я тут.
Вони починають із того, що стверджують, що комп’ютери в сучасних автомобілях споживають близько 840 Вт енергії. Це стільки ж, скільки звичайний будинок або кілька комп’ютерів у центрі обробки даних, хоча це скромна частка електричного седана, який їздить зі швидкістю 60 миль на годину, споживаючи під час руху близько 15 000 Вт. Крім того, вони очікують, що кількість необхідної потужності з часом зростатиме, а не зменшуватиметься — можливо, до рівня, який буде конкурувати з енергією, яка використовується для руху автомобіля. Седан на міських вулицях витрачає трохи менше, тому це може стати значною частиною загальної потужності.
Їхні підрахунки показують, що якщо існує мільярд або більше таких автомобілів, кожен з яких їздить годину на день, це додає велику кількість електроенергії. Якщо ця електроенергія надходить із нашої сучасної мережі, що працює на викопному паливі, це може означати багато викидів. Вони багато обчислюють ці недійсні припущення, щоб отримати поганий результат. Вони намагаються спрогнозувати кілька десятиліть, щоб отримати ці цифри, і в одному прогнозі уявляють 3 мільярди автомобілів.
Давайте розберемо всі сумнівні припущення
Це правда, що деякі прототипи автомобілів можуть споживати таку потужність для своїх обчислювальних машин. Є також автомобілі, які тягнуть набагато менше. Вони вважають, що програмне забезпечення та інші датчики не стануть ефективнішими, ніж прототипи, хоча насправді вони, швидше за все, стануть набагато ефективнішими. У документі навіть припускають, що обчислювальне навантаження зростатиме експоненціально, і єдиним порятунком для споживання енергії є те, що процесори ШІ також стають більш ефективними експоненціально — але недостатньо швидко, і їм потрібно буде подвоїти ефективність щороку, щоб наздогнати. Шлях зростання обчислень у прототипах не є провісником для майбутніх обчислювальних потреб. Прогноз базується на архітектурі 2022 року з багатьма камерами, які постійно обробляють усі зображення, що надходять. За допомогою інших датчиків, таких як LIDAR, які вимагають менше обчислень, ви також можете уникнути великої кількості обчислень від камер на ділянках зображення, де, як відомо, нічого немає. Це лише один із багатьох трюків, більшість з яких ще не винайдено, які зменшать навантаження на зір — якщо зір насправді буде підходом через десятиліття. Уявіть, що всі автомобілі працюють автономно. Це навряд чи станеться протягом дуже тривалого часу, хоча всі автомобілі матимуть деякі функції такого роду, навіть як допомогу водієві. Однак функції допомоги водієві вже менш потужні. Вони стверджують, що сітка з викопними речовинами така, як сьогодні, незважаючи на величезні зусилля, спрямовані на покращення викидів цієї сітки. Однак, як обговорюється нижче, ці автомобілі не будуть отримувати електроенергію від «середньої» мережі, а, ймовірно, майже повністю отримуватиме енергію від надлишкової сонячної енергії та інших форм надлишкової енергії (атомної, геотермальної, деякої кількості гідроенергії, вітру) і рідко від викопної енергії. . Майже всі нинішні розробки AV стосуються електричних транспортних засобів, і це, ймовірно, триватиме. Автомобілі прискорили перехід від автомобілів з бензиновим двигуном до електричних, що стало великим виграшем у викидах на десятиліття вперед. AV полегшує цей перехід, оскільки усуває всі існуючі проблеми з EV у свідомості громадськості. Вас не хвилює ні те, що знаходиться під капотом таксі, ні його запас ходу, ні час підзарядки. Практично ніколи не виникає необхідності використовувати викопне паливо.
Джерело енергії для безпілотних електромобілів
У документі стверджується, що автономні комп’ютери споживатимуть багато кіловат і у величезних кількостях викидатимуть більше… [+] CO2, ніж сьогоднішні центри обробки даних.
Сумя Судхакар та ін
Сьогодні наша мережа складається з суміші викопного палива, ядерної, сонячної, вітрової, гідроенергетики та деяких інших джерел. Відновлювані джерела енергії, такі як сонце та вітер, забезпечують енергію лише тоді, коли цього вимагає погода. Атомні станції забезпечують енергію постійно, потрібна вона вам чи ні. Гідро- та викопна енергія може змінюватися протягом дня (іноді повільно, іноді швидко) на основі очікуваного та реального попиту. Повна потужність мережі використовується лише в спекотний літній день і ввечері для живлення кондиціонування повітря, хоча це має змінитися в майбутньому завдяки використанню накопичувачів тепла на основі льоду.
Сонячна енергія зараз є найдешевшою формою електростанції для будівництва в помірно сонячних місцях, однак вона забезпечує електроенергію лише вдень. Очікується, що тонна сонячної батареї буде встановлена для забезпечення електроенергією вдень. Ця сама сонячна енергія також буде виробляти електроенергію з 8:00 до 15:00, хоча може бути недостатньо попиту для її використання. Щоб не витрачати його даремно, енергокомпанії продаватимуть надлишки дешево. І саме електромобілі, особливо автономні, намагатимуться взяти цю угоду — AV-мобілі навіть самостійно доїжджатимуть до місць, де їх можна буде підключити протягом цього періоду. Вони не захочуть заряджати в години пік, якщо їм це не потрібно. Найбільше використовується викопна енергія саме в ті часи пік — ми не хочемо використовувати її, коли є достатньо іншої енергії.
Атомні станції забезпечують енергією весь день, включаючи всю ніч, але люди не хочуть багато енергії вночі. Вимкнення атомної станції вночі не заощадить, тож це ще один чудовий час для заряджання цих автомобілів. Автомобілі заряджатимуться стільки, скільки зможуть, коли енергія дешева — їхні власники не дурні — і тоді потужність надлишкова, і тоді енергія не базується на викопному паливі. Вони зроблять деяку зарядку в години пік, якщо у них не буде вибору, але це буде виняток.
Деякі регіони не мають або закривають атомну станцію. Їм доведеться покладатися на викопне, вітрове та гідроенерго вночі, а також на зберігання. Це створює ризик викидів, оскільки ніч, безперечно, є найзручнішим часом для заряджання автомобілів, оскільки тоді більшість простоює. Заряджання можна здійснювати повільніше, що дешевше та краще для акумуляторів — сонячну зарядку з 9:30 до 11:30 і від 13:30 до 15:00, коли є надлишок сонячної енергії та більше автомобілів простоюють, потрібно буде робити швидше .
Є також деякі автомобілі, які через погане планування або незвичайні дні доведеться заряджати о 19:00, що є піком викопних запасів (і піком цін) дня. Вони заплатять за це високу ціну, тому це буде їхній останній засіб.
Я не прихильник систем заміни акумуляторів для споживчих автомобілів, хоча вони можуть мати сенс для автопарків. За допомогою заміни батареї ви можете заряджати, коли є надлишок енергії — екологічно та дешево — не турбуючись про те, коли машини в дорозі. Вам потрібно мати більше акумуляторних блоків — тих, що в автомобілях, тих, що стоять на зарядних станціях, і тих, які чекають на заміну, — але ви повністю контролюєте час заряджання.
Іншим скромним негативним моментом є те, що найефективніші електростанції, які працюють на викопному паливі з комбінованим циклом, повільно скорочуються у відповідь на попит, тому здатність автомобілів купувати надлишкову потужність усуває цю проблему зниження, що може покращити економіку це паливо, але не так багато, оскільки автомобілі знову купуватимуть електроенергію, лише якщо вона дешева. Це також винагороджує більшу ефективність, що краще, ніж карати за це.
Дехто прогнозує появу повністю відновлюваної енергомережі незабаром, або з атомною енергією, або навіть без неї. Очевидно, що в цьому випадку немає великої проблеми з викидами для електромобілів. Нова ефективність, технології зберігання та управління попитом вказують шлях до цього.
Але навіть якщо решта електромережі все ще має багато викопного пального, безпілотні електромобілі використовуватимуть майже повністю енергію з низьким рівнем викидів. Авторка статті могла б заощадити собі всю математику — насправді майже не має значення, скільки енергії потребують обчислення в автомобілях, що стосується викидів. Це має велике значення з точки зору діапазону, оскільки кожен мегаджоуль, який використовують комп’ютери, непридатний для переміщення, тож вони намагатимуться зберегти цей низький рівень, якщо зможуть, але не тому, що вони хвилюються про викиди.
