中國儲能網(wǎng)訊：電動汽車的大量使用，確實會增加電網(wǎng)負荷，但這種與日俱增的壓力是好是壞呢？且看Nick Stockton在WIRED發(fā)表的文章Electric Cars Could Destroy the Electric Grid—or Fix It Forever。
在許多關(guān)于交通工具的美好暢想之中，電動汽車是必備之物。電動汽車承載了這么多的夢想是有充分理由的。在一個仍然依賴私人運輸?shù)氖澜?，他們什么包票都敢打：低污染、高扭矩不一而足。然而，至少有一點是可以肯定的，那就是如果全美國的交通工具立即轉(zhuǎn)為靠電力運行，今天的電網(wǎng)很可能就全盤崩潰了。
這種大規(guī)模的、完全同步的電動汽車升級替換一定蔚為壯觀?！叭绻總€客戶都開始購買電動汽車，顯然這會對現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施造成很大的壓力，”南加州大學(xué)維特比工程學(xué)院的電氣工程教授Mohammed Beshir如是說。電影《變形金剛》引燃了對汽車的新一輪關(guān)注。不過，目前的電動汽車的替換率和應(yīng)用率都還很低。當(dāng)然，如果公共基礎(chǔ)設(shè)施不注意的話，它們就會像溫水煮的青蛙一樣在燉鍋里掙扎，而不是意識到它們已經(jīng)被煮熟了，根本來不及跳到安全的地方去。
好消息是，如果電動汽車不是立即大規(guī)模投入使用的話，將會給電網(wǎng)帶來好處，因為它可以使原本用電高峰和低谷差距非常大的日常用電量在一整天的分布趨平，甚至可以將可再生能源儲存在汽車電池中，在需要的時候能夠用得上。
削平低谷
公共基礎(chǔ)設(shè)施有足夠的時間來提前計劃。Beshir一直致力于研究電動汽車在未來十年內(nèi)可能會對電網(wǎng)產(chǎn)生怎樣的影響，他說，除非有大約15%的車輛是依靠電力來行駛的，電動汽車對電網(wǎng)的影響才會比較顯著。彭博新能源財經(jīng)在去年夏天發(fā)布的一份報告顯示，到2035年，使用電動汽車的比例將會進一步上升。
即使公共基礎(chǔ)設(shè)施部門已經(jīng)關(guān)注關(guān)注到了這一大趨勢，他們也需要注意電動汽車的投入使用對城市，城鎮(zhèn)或社區(qū)的潛在影響，尤其是那些電動汽車的增長比其他地方的都要快的城市。讓我們把這種情況稱為“時刻與馬斯克保持一致”?！叭绻粋€街區(qū)的每個家庭都有一輛電動汽車，這可能相當(dāng)于該街區(qū)現(xiàn)有電力負荷的兩倍”，Beshir說。
這確實是個大問題，因為公共基礎(chǔ)設(shè)施部門傳統(tǒng)上以輪轂方式發(fā)電，然后發(fā)電廠用高壓電線輸電，給你的電燈、冰箱和特斯拉Model 3供電的線路同樣給你鄰居供電。如果某個社區(qū)的電動汽車需求激增，它可能會在附近地區(qū)造成電壓不穩(wěn)甚至更糟。就像政治一樣，電網(wǎng)的問題可能看起來是全國性的，但大多數(shù)都是從本地開始的。
當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)已經(jīng)達到極限的第一個信號是變壓器不堪重負，在炎熱的夏天大家都打開空調(diào)盡享涼爽的時候，你可以聽到這些圓柱形的金屬制品發(fā)出嗡嗡的聲音。它們把從高壓線上輸送過來的電降壓到相對不那么可怕的120V和240V，以方便用戶使用。
與棘手的政治那種拐彎抹角不同，需求劇增從來都是直截了當(dāng)?shù)?。公共基礎(chǔ)設(shè)施部門可以開始安裝更多的變壓器，因此更多的高壓電力可以降至民用水平。最終，隨著越來越多的人用電力汽車取代內(nèi)燃汽車，電力的需求量也將與日俱增。
這種情況下的解決辦法是增加能夠輸送更多電力的新電線。說起來容易，做起來太貴。順便說一下，不管你是不是電動汽車的用戶，這些費用你都得攤。
但Beshir和其他專家認為，電動汽車會提供足夠的好處，至少可以平衡這些升級的部分成本。只要電氣化還沒有完全改變美國人的日常生活。這么說是基于經(jīng)濟學(xué)家的老生常談：供求關(guān)系。
Argonne國家實驗室運輸研究中心的汽車系統(tǒng)分析工程師Jarod Kelly說：
每天清晨，用電需求通常會比較低，在人們開始去上班和做家務(wù)的時候，用電需求就逐漸升高了。”需求高峰一般在下午6點左右，那時候人們回家了，做晚飯，看電視…
……然后用電需求逐漸下降，在夜間降至最低。而這個時候——電動汽車可以停在車庫和路邊攤充電——是充電的最便宜的時間。
你可以給汽車系統(tǒng)設(shè)定說‘好吧，我早上8點動身’，這樣電腦就能計算出它需要充電的速度，然后在你需要動身的時候電就完全充好了，這樣，晚上的時候就可以降低一部分用電負荷了。
這種收費模式對公共基礎(chǔ)設(shè)施來說是理想的。為了滿足電力需求的晝夜用電高峰和低谷，公共基礎(chǔ)設(shè)施通常不得不忙得團團轉(zhuǎn)。理想的情況下，在一個特定的街區(qū)或城市里，汽車會錯開過夜充電的需求——夜間用電量會接近白天的用電量。隨著需求的增加以及用電波動的平均化，電費會變得更便宜。
電動汽車對公共基礎(chǔ)設(shè)施部門非常有吸引力，甚至有人向在家中安裝充電樁的用戶提供折扣補貼。洛杉磯的水電部門發(fā)放了高達500美元的補貼。美國各地的其他公共基礎(chǔ)設(shè)施部門也提供類似的補貼，比如如果你承諾在非高峰時段充電就會有特殊折扣。
引進新能源
更棒的是，電動汽車可以幫助公共基礎(chǔ)設(shè)施部門引進可再生能源的使用。盡管美國政府最近宣布對進口光伏電池征收30%的關(guān)稅，但太陽能的使用仍在增長?？紤]到這種顯而易見的情況——太陽在白天會發(fā)光——這可能會緩解發(fā)電廠的一些壓力。
司機可以在陽光明媚的白天充電，然后錯開需求高峰，還能收到點補貼優(yōu)惠?！帮L(fēng)通常在晚上刮得更厲害”，Kelly說，所以夜間電動汽車充電器能多吸收和儲存一些能量，然后錯開早晨的用電高峰。這種以模塊化方式儲存可再生能源的方法解決了風(fēng)能和太陽能產(chǎn)業(yè)面臨的最大問題之一。
最后，電動汽車和可再生能源的發(fā)展勢頭依然可觀，而全國公共基礎(chǔ)設(shè)施正在采用所謂的智能電網(wǎng)技術(shù)——傳感器和其他反饋機制，以實現(xiàn)構(gòu)建實時的需求模型。這在一定程度上是對過去事故的補救，比如2013年東北部大停電。因此，如果電動汽車確實對電網(wǎng)造成了一定壓力，那也是因為公共基礎(chǔ)設(shè)施部門已經(jīng)在關(guān)注這一領(lǐng)域了。
