中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：電動(dòng)汽車(chē)的大量使用，確實(shí)會(huì)增加電網(wǎng)負(fù)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(dòng)汽車(chē)是必備之物。電動(dòng)汽車(chē)承載了這么多的夢(mèng)想是有充分理由的。在一個(gè)仍然依賴(lài)私人運(yùn)輸?shù)氖澜纾麄兪裁窗倍几掖颍旱臀廴?、高扭矩不一而足。然而，至少有一點(diǎn)是可以肯定的，那就是如果全美國(guó)的交通工具立即轉(zhuǎn)為靠電力運(yùn)行，今天的電網(wǎng)很可能就全盤(pán)崩潰了。
這種大規(guī)模的、完全同步的電動(dòng)汽車(chē)升級(jí)替換一定蔚為壯觀?！叭绻總€(gè)客戶(hù)都開(kāi)始購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)，顯然這會(huì)對(duì)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(shuō)。電影《變形金剛》引燃了對(duì)汽車(chē)的新一輪關(guān)注。不過(guò)，目前的電動(dòng)汽車(chē)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(huì)像溫水煮的青蛙一樣在燉鍋里掙扎，而不是意識(shí)到它們已經(jīng)被煮熟了，根本來(lái)不及跳到安全的地方去。
好消息是，如果電動(dòng)汽車(chē)不是立即大規(guī)模投入使用的話，將會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)好處，因?yàn)樗梢允乖居秒姼叻搴偷凸炔罹喾浅４蟮娜粘Ｓ秒娏吭谝徽斓姆植稼吰剑踔量梢詫⒖稍偕茉磧?chǔ)存在汽車(chē)電池中，在需要的時(shí)候能夠用得上。
削平低谷
公共基礎(chǔ)設(shè)施有足夠的時(shí)間來(lái)提前計(jì)劃。Beshir一直致力于研究電動(dòng)汽車(chē)在未來(lái)十年內(nèi)可能會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生怎樣的影響，他說(shuō)，除非有大約15%的車(chē)輛是依靠電力來(lái)行駛的，電動(dòng)汽車(chē)對(duì)電網(wǎng)的影響才會(huì)比較顯著。彭博新能源財(cái)經(jīng)在去年夏天發(fā)布的一份報(bào)告顯示，到2035年，使用電動(dòng)汽車(chē)的比例將會(huì)進(jìn)一步上升。
即使公共基礎(chǔ)設(shè)施部門(mén)已經(jīng)關(guān)注關(guān)注到了這一大趨勢(shì)，他們也需要注意電動(dòng)汽車(chē)的投入使用對(duì)城市，城鎮(zhèn)或社區(qū)的潛在影響，尤其是那些電動(dòng)汽車(chē)的增長(zhǎng)比其他地方的都要快的城市。讓我們把這種情況稱(chēng)為“時(shí)刻與馬斯克保持一致”。“如果一個(gè)街區(qū)的每個(gè)家庭都有一輛電動(dòng)汽車(chē)，這可能相當(dāng)于該街區(qū)現(xiàn)有電力負(fù)荷的兩倍”，Beshir說(shuō)。
這確實(shí)是個(gè)大問(wèn)題，因?yàn)楣不A(chǔ)設(shè)施部門(mén)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(gè)社區(qū)的電動(dòng)汽車(chē)需求激增，它可能會(huì)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(wèn)題可能看起來(lái)是全國(guó)性的，但大多數(shù)都是從本地開(kāi)始的。
當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)已經(jīng)達(dá)到極限的第一個(gè)信號(hào)是變壓器不堪重負(fù)，在炎熱的夏天大家都打開(kāi)空調(diào)盡享涼爽的時(shí)候，你可以聽(tīng)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(guò)來(lái)的電降壓到相對(duì)不那么可怕的120V和240V，以方便用戶(hù)使用。
與棘手的政治那種拐彎抹角不同，需求劇增從來(lái)都是直截了當(dāng)?shù)?。公共基礎(chǔ)設(shè)施部門(mén)可以開(kāi)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(lái)越多的人用電力汽車(chē)取代內(nèi)燃汽車(chē)，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(shuō)起來(lái)容易，做起來(lái)太貴。順便說(shuō)一下，不管你是不是電動(dòng)汽車(chē)的用戶(hù)，這些費(fèi)用你都得攤。
但Beshir和其他專(zhuān)家認(rèn)為，電動(dòng)汽車(chē)會(huì)提供足夠的好處，至少可以平衡這些升級(jí)的部分成本。只要電氣化還沒(méi)有完全改變美國(guó)人的日常生活。這么說(shuō)是基于經(jīng)濟(jì)學(xué)家的老生常談：供求關(guān)系。
Argonne國(guó)家實(shí)驗(yàn)室運(yùn)輸研究中心的汽車(chē)系統(tǒng)分析工程師Jarod Kelly說(shuō)：
每天清晨，用電需求通常會(huì)比較低，在人們開(kāi)始去上班和做家務(wù)的時(shí)候，用電需求就逐漸升高了?！毙枨蟾叻逡话阍谙挛?點(diǎn)左右，那時(shí)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(gè)時(shí)候——電動(dòng)汽車(chē)可以停在車(chē)庫(kù)和路邊攤充電——是充電的最便宜的時(shí)間。
你可以給汽車(chē)系統(tǒng)設(shè)定說(shuō)‘好吧，我早上8點(diǎn)動(dòng)身’，這樣電腦就能計(jì)算出它需要充電的速度，然后在你需要?jiǎng)由淼臅r(shí)候電就完全充好了，這樣，晚上的時(shí)候就可以降低一部分用電負(fù)荷了。
這種收費(fèi)模式對(duì)公共基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)說(shuō)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(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)。理想的情況下，在一個(gè)特定的街區(qū)或城市里，汽車(chē)會(huì)錯(cuò)開(kāi)過(guò)夜充電的需求——夜間用電量會(huì)接近白天的用電量。隨著需求的增加以及用電波動(dòng)的平均化，電費(fèi)會(huì)變得更便宜。
電動(dòng)汽車(chē)對(duì)公共基礎(chǔ)設(shè)施部門(mén)非常有吸引力，甚至有人向在家中安裝充電樁的用戶(hù)提供折扣補(bǔ)貼。洛杉磯的水電部門(mén)發(fā)放了高達(dá)500美元的補(bǔ)貼。美國(guó)各地的其他公共基礎(chǔ)設(shè)施部門(mén)也提供類(lèi)似的補(bǔ)貼，比如如果你承諾在非高峰時(shí)段充電就會(huì)有特殊折扣。
引進(jìn)新能源
更棒的是，電動(dòng)汽車(chē)可以幫助公共基礎(chǔ)設(shè)施部門(mén)引進(jìn)可再生能源的使用。盡管美國(guó)政府最近宣布對(duì)進(jìn)口光伏電池征收30%的關(guān)稅，但太陽(yáng)能的使用仍在增長(zhǎng)。考慮到這種顯而易見(jiàn)的情況——太陽(yáng)在白天會(huì)發(fā)光——這可能會(huì)緩解發(fā)電廠的一些壓力。
司機(jī)可以在陽(yáng)光明媚的白天充電，然后錯(cuò)開(kāi)需求高峰，還能收到點(diǎn)補(bǔ)貼優(yōu)惠?！帮L(fēng)通常在晚上刮得更厲害”，Kelly說(shuō)，所以夜間電動(dòng)汽車(chē)充電器能多吸收和儲(chǔ)存一些能量，然后錯(cuò)開(kāi)早晨的用電高峰。這種以模塊化方式儲(chǔ)存可再生能源的方法解決了風(fēng)能和太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)面臨的最大問(wèn)題之一。
最后，電動(dòng)汽車(chē)和可再生能源的發(fā)展勢(shì)頭依然可觀，而全國(guó)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(jī)制，以實(shí)現(xiàn)構(gòu)建實(shí)時(shí)的需求模型。這在一定程度上是對(duì)過(guò)去事故的補(bǔ)救，比如2013年?yáng)|北部大停電。因此，如果電動(dòng)汽車(chē)確實(shí)對(duì)電網(wǎng)造成了一定壓力，那也是因?yàn)楣不A(chǔ)設(shè)施部門(mén)已經(jīng)在關(guān)注這一領(lǐng)域了。
