حمل و نقل باری برقی انعطاف‌پذیر: اختلالات و استراتژی‌های کاهش آنها

حمل و نقل باری برقی انعطاف‌پذیر: اختلالات و استراتژی‌های کاهش آنها

پذیرش وسایل نقلیه الکتریکی باتری سنگین (H-BEV) در حال افزایش است و ارائه دهندگان خدمات لجستیک (LSP) شروع به انتقال ناوگان خود کرده‌اند. این انتقال، انواع جدیدی از چالش‌ها را بر سیستم‌های حمل و نقل بار تحمیل می‌کند، در حالی که احتمالاً آنها را در برابر اختلالات آسیب‌پذیرتر می‌کند. این مطالعه با بررسی چالش‌هایی که LSPها با آن مواجه می‌شوند و استراتژی‌های کاهشی که برای غلبه بر آنها در طول انتقال به ناوگان الکتریکی استفاده می‌کنند، شکافی را در ادبیات پر می‌کند. هدف از این مطالعه، بررسی اختلالات و استراتژی‌های کاهش در سیستم‌های حمل و نقل الکتریکی است. یک مطالعه مصاحبه‌ای با بازیگران در یک کشور شمال اروپا که توسط شش LSP که کامیون‌های برقی کار می‌کنند، به همراه یک گروه متمرکز متشکل از 12 شرکت‌کننده از 11 سازمان به نمایندگی از LSPها، شرکت‌های انرژی، ارائه دهندگان پلتفرم، یک خریدار حمل و نقل، یک تولیدکننده کامیون و یک شهرداری انجام شد. اختلالات متعددی که LSPها باید با آنها مقابله کنند، بسیاری از آنها به طور مستقیم یا غیرمستقیم به شارژ مربوط می‌شوند، از جمله مسائل فنی و مالی. استراتژی‌های کاهش شناسایی شده شامل، به عنوان مثال، توسعه سیستم‌های پشتیبانی اطلاعات و داشتن منابع اضافی در محل است. این مطالعه با شناسایی و توصیف ویژگی‌های اختلالات و استراتژی‌های کاهش، بینش‌هایی را در مورد تحقیقات در مورد برقی‌سازی حمل و نقل بار ارائه می‌دهد و پایه‌ای برای درک جنبه‌هایی که باید هنگام پیاده‌سازی و ارتقاء استفاده از H-BEVها در نظر گرفته شوند، بنا می‌نهد. این مقاله با رویکردی کنشگرانه، چارچوب‌های اختلال و کاهش را که هر دو در ادبیات فعلی برق‌رسانی وجود ندارند، اتخاذ و ترکیب می‌کند. نتایج می‌تواند به عنوان راهنمایی برای کنشگرانی که H-BEVها را دنبال می‌کنند، در مورد خطراتی که باید مدیریت شوند و پیشنهاداتی در مورد نحوه مدیریت آنها عمل کند، و در نتیجه گامی مهم در دستیابی به سیستم‌های حمل و نقل با انتشار صفر باشد.

مقدمه

یک سیستم حمل و نقل باید به اهداف پایداری ملی و بین‌المللی، مانند هدف ۷.۳ دستور کار ۲۰۳۰، در مورد بهره‌وری انرژی دست یابد (کمیسیون اروپا، ۲۰۲۳). همزمان، حمل و نقل بار مسئول سهم بزرگی از انتشار CO2 (۱۰٪ طبق EEA، ۲۰۲۲) است و ۹۵٪ از حمل و نقل بار از سوخت دیزل استفاده می‌کند. برای رسیدن به اهداف پایداری، انتقال سیستم حمل و نقل ضروری است و حمل و نقل بار برقی پتانسیل زیادی برای کاهش CO2 و بهبود بهره‌وری انرژی نشان داده است (Noll و همکاران، ۲۰۲۲). علاوه بر این، کاهش ۸۰ درصدی در انتشار گازهای گلخانه‌ای در چرخه عمر در مقایسه با وسایل نقلیه دیزلی نشان داده شده است (O’Connell و همکاران، ۲۰۲۳). توسعه‌یافته‌ترین راه‌حل برق‌رسانی در زمینه اروپایی، وسایل نقلیه الکتریکی باتری سنگین (H-BEV) است که باتری‌ها در ایستگاه‌های شارژ ثابت شارژ می‌شوند (Teoh، ۲۰۲۲). ارائه دهندگان خدمات لجستیک (LSP) مهمترین بازیگران در این گذار هستند، زیرا انتظار می‌رود که در خودروهای برقی هیدروژنی (H-BEV) سرمایه‌گذاری کنند، آنها را پیاده‌سازی کنند و راه‌حل‌های شارژ مناسبی پیدا کنند (Noll و همکاران، 2022؛ Teoh، 2022).

گذار به خودروهای برقی H-BEV با به چالش کشیدن سیستم‌های حمل و نقل فعلی، زمینه را برای انواع جدیدی از اختلالات فراهم می‌کند (Gillström, 2024). ارائه دهندگان خدمات حمل و نقل (LSP) باید تأمین برق (یعنی شارژ و زیرساخت‌های شارژ موجود) را تضمین کنند، وضعیت اقتصادی ناامن را مدیریت کنند، زیرا هزینه‌های خرید خودروهای برقی H-BEV در مقایسه با خودروهای دیزلی بسیار بالاتر است، ریسک یارانه‌های موقت و همچنین ریسک بدتر شدن عملکرد لجستیک و سطح خدمات را مدیریت کنند (Li et al., 2022, Noll et al., 2022). تحول سیستم حمل و نقل، اشکال جدیدی از ریسک‌ها را ایجاد می‌کند، مانند عدم عملکرد فناوری نوآورانه حمل و نقل (به عنوان مثال H-BEV) طبق برنامه، یا تغییرات قابل توجه قیمت برای سوخت‌های تجدیدپذیر. این رویدادهای جزئی اما غیرمنتظره، علیرغم اندازه‌شان، می‌توانند عواقب قابل توجهی برای LSPهایی که از خودروهای برقی H-BEV استفاده می‌کنند، داشته باشند (Torkey et al., 2024)، به خصوص از آنجایی که مشتریان اغلب انتظار دارند که تحویل‌ها با قابلیت اطمینان بالا انجام شود. با توجه به فاز اولیه برقی‌سازی سیستم‌های حمل و نقل، در مورد نوع اختلالاتی که LSPها مستعد ابتلا به آن هستند و اینکه چگونه می‌تواند بر عملکرد آنها تأثیر بگذارد، شکافی هم در عمل و هم در دانشگاه وجود دارد. در مورد اختلالات، این مقاله رویکردی جامع اتخاذ می‌کند و بر اختلالات جزئی (اختلالات) و همچنین اختلالات عمده تمرکز دارد.بر اساس ادبیات حوزه تاب‌آوری، اختلالات ویژگی‌های متفاوتی مانند انواع مختلف (مثلاً خارجی یا داخلی) دارند یا می‌توانند انواع مختلفی از منشأ (مثلاً تأمین، تولید) داشته باشند (به عنوان مثال به هو و همکاران، ۲۰۱۵، ویکاکسانا و همکاران، ۲۰۲۲ مراجعه کنید) و بنابراین سیستم‌های حمل و نقل را به روش‌های مختلف تحت تأثیر قرار می‌دهند. با این حال، دانشی که ویژگی‌های مختلف اختلالات در انتقال به سمت خودروهای برقی هیدروژنی را در نظر بگیرد، هنوز کمیاب است، چیزی که در مطالعاتی که به بررسی موانع افزایش پذیرش این وسایل نقلیه می‌پردازند، اذعان شده است (لی و همکاران، ۲۰۲۲، گیلستروم، ۲۰۲۴). این شکاف در تحقیقات توسط اولین سوال تحقیق مورد هدف قرار گرفته است: RQ1: ویژگی‌های اختلالاتی که ارائه دهندگان خدمات لجستیک در انتقال به سیستم‌های حمل و نقل برقی تجربه می‌کنند، چیست؟

سیستم‌های حمل و نقل باید انعطاف‌پذیر باشند، بنابراین قادر به آماده شدن برای (برنامه‌ریزی، طراحی و پیش‌بینی/پیش‌بینی)، پاسخ دادن و بازیابی (مقاومت، جذب، سازگاری) از اختلالات باشند (Hohenstein و همکاران، 2015، Tukamuhabwa و همکاران، 2015). این تلاش برای یک سیستم انعطاف‌پذیر با هدف بازگشت به حالت اولیه یا وضعیتی مطلوب‌تر از قبل (Lago Da Silva و همکاران، 2014، Norrman & Wieland، 2020)، مانند سیستم‌های حمل و نقل، توسط Wan و همکاران (2017) در رابطه با زنجیره‌های تأمین قابل اعتماد و کارآمد و در دسترس بودن منابع برجسته شده است. از آنجایی که انعطاف‌پذیری یک مفهوم گسترده است، این مقاله تعریف زیر از انعطاف‌پذیری حمل و نقل را با الهام از تعاریف مختلف ارائه شده توسط Gonçalves و Ribeiro (2020) اعمال می‌کند: “توانایی تطبیقی سیستم‌های حمل و نقل برای آماده شدن برای رویدادهای غیرمنتظره، پاسخ به اختلالات و بازیابی از آنها با حفظ تداوم عملیات و سطح خدمات حفظ شده یا بهبود یافته”. برای ایمن‌سازی سیستم‌های حمل و نقل انعطاف‌پذیر، نیاز به بکارگیری استراتژی‌های کاهش اثرات در مورد چگونگی مدیریت اختلالات وجود دارد (ایوانوف و دولگوی، 2021)استراتژی‌های کاهش ریسک به اقداماتی اشاره دارند که برای شناسایی، ارزیابی و کاهش خطرات و اثرات اختلالات در سیستم حمل و نقل انجام می‌شوند (Mattsson and Jenelius, 2015) و می‌توانند شامل استراتژی‌های پیشگیرانه‌ای باشند که قبل از وقوع اختلال اعمال می‌شوند، و همچنین شامل استراتژی‌های واکنشی، یعنی نحوه مدیریت اختلال (Tukamuhabwa et al., 2015; Maharjan & Kato, 2022). علاوه بر این، درک ریشه‌ها و ویژگی‌های اختلالات، نقطه شروع مهمی در شناسایی نیاز، طراحی و انتخاب استراتژی‌های کاهش ریسک است. در نهایت، (Liu et al., 2023) خواستار تحقیقات آینده در مورد فناوری‌های نوظهور، مانند H-BEVها، از طریق استفاده از مطالعات موردی با هدف قرار دادن چالش خطرات و خنثی بودن کربن در زنجیره تأمین هستند. در پاسخ به این، سوال تحقیقاتی دوم مطرح می‌شود: RQ2: چگونه می‌توان استراتژی‌های کاهش ریسکی را که توسط ارائه دهندگان خدمات لجستیکی در انتقال آنها به سیستم‌های حمل و نقل برقی در نظر گرفته و/یا اعمال می‌شوند، توصیف کرد؟ با پرداختن به دو سوال تحقیق، هدف این مطالعه «بررسی اختلالات و استراتژی‌های کاهش آن در سیستم‌های حمل و نقل برقی» محقق می‌شود.

ادبیات حوزه عمومی در مورد تاب‌آوری در مدیریت زنجیره تأمین و حمل‌ونقل، همراه با خطرات هنگام گذار به سیستم‌های حمل‌ونقل برقی، پایه و اساس این تحقیق تجربی را بنا می‌نهد. روش‌شناسی انجام مصاحبه‌ها، جلسات گروه‌های متمرکز و تجزیه و تحلیل ارائه شده است. سپس با ارائه شرحی جامع از انواع و منشأ اختلالات واقعی و بالقوه‌ای که LSPها در گذار به سمت H-BEVها با آن مواجه هستند، و همچنین انبوهی از استراتژی‌های مختلف کاهش اثرات که در نظر گرفته و اعمال شده‌اند، سهم مهم و بدیعی در عمل و تحقیق ارائه شده است. بخش بحث، بینش عمیق‌تری در مورد اصلی‌ترین اختلالات و استراتژی‌ها و همچنین درک روابط اساسی بین اختلالات مختلف و استراتژی‌های کاهش اثرات ارائه می‌دهد. مقاله با خلاصه کردن نتایج در نتیجه‌گیری به پایان می‌رسد.(منبع).