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如果所有燃油汽车换成电动车,会瞬间摧毁电网

时间:2018-03-14 作者:Technews 阅读:
目前传统的公共用电是采用高压电输送方式,发电厂将电能透过高压电线输出,由密集的电力网络进入各家各户,如果电动车普及的街区电力需求激增,可能会影响高压电线传输的安全性……

电动车是许多未来出游方式的必备选择,在一个高度依赖个人交通设备的现代社会中,大规模使用电动车能够降低碳排放,但从燃油汽车到电动车的转变,不仅仅是对于交通产业的颠覆,同时对于电力网络也是非常大的挑战,如果现在美国所有的燃油汽车换成电动车,那电网就会瞬间被摧毁。

USC Viterbi 工程学院电气工程系教授 Mohammed Beshir 认为,如果每个人都购买电动汽车,显然会对公关失业产生重大影响,人们看到电动车的兴起感到兴奋,就像看到新年的烟火感到兴奋却无法了解其危险和挑战。目前电动车的普及率并不高,但如果城市的公共事业管理部门无法意识到巨大的变化正在发生,就像热锅中的青蛙,没有意识到他们正活在沸腾的水中,直接感到危险才开始进行防范,已经太晚了。

好消息是电动车还没有开始大规模普及,目前电动车的使用对于电力网络而言还是有利的,透过平衡和调节日常的用电需求,甚至将可再生能源储存在汽车的动力电池中,都可以缓解电动车的普及对电力网络的压力。

在电动车大规模普及之前,公共事业部门有足够的计划进行提前规划,Mohammed Beshir 教授表示当电动车占总乘用车的比重超过 15% 时,才会看到对电力供应网络有实质性影响,据 Bloomberg 新能源财经部门在 2017年夏天发布的报告显示,大约到 2035 年全球的电动车普及能够到这个水准。

电动车充电给电网带来新负荷

但对于电动车普及加快的城市而言,则需要更为谨慎,如果一个城市的某一街区每一个家庭都有电动车,但该街区的电力需求将达到其他普通街区的两倍。急剧提升的电力负荷会给城市供电系统带来巨大的挑战。

目前传统的公共用电是采用高压电输送方式,发电厂将电能透过高压电线输出,由密集的电力网络进入各家各户,如果电动车普及的街区电力需求激增,可能会影响高压电线传输的安全性,电网问题看起来像是一个全国性的系统问题,但大多数故障都是在社区开始。

当电网达到极限负荷时,会导致变压器过载并引发爆炸,电力供应部门需要配置更多变压器来解决这个问题,随着越来越多人使用电动车,整个社区需要配置更多变压器,变压器的采购和安装成本非常高,这意味着对于整个社区的市民来说,无论你是否购买电动车,你都需要与其他的电力用户一起承担这笔费用。

时段分隔降低压力

电动车带来的挑战显而易见,但由此产生的好处也非常显著,至少可以平衡一下高昂的升级成本,但仅仅是电动车还不能够颠覆现在社会的生活方式。 Argonne 国家研究中国车辆系统工程分析师 Jarod Kelly 认为电动车带来的电力需求是有显著的高峰与低谷期,高峰期主要是在下午 6 点之后,当车主回到家里开始做晚饭,就是电动车充电的时间。电力需求在凌晨降至低谷,可以让电动车在这个时间段充电,大多数电动车制造商都对充电系统进行了设置,根据用户下次用车的时间合理安排充电时间,透过这种设置,能够很大程度地缓解电动车对电力供应带来的压力。

错峰充电模式是为了适应白天和夜晚不同的电力需求,供电系统还需要在不同的时间启动或者关闭发电机。尽管如此电动车带来的电力成本还是非常昂贵的,电动车需要的能量非常大,甚至比一整个家庭的用电需求更高。在有效地调节下,一个街区的电动车都在夜晚充电,白天使用,白天和夜间的电力需求差距越来越小,总体需求上升时,发电成本会越来越低,无论你开的是什么车,成本的变化都会反应在你的电费账单中。

电动车对于公共事业管理部门而言还是非常有吸引力的,有些城市还为在家中安装充电桩的家庭提供了资金补贴,洛杉矶电力部门提供了 500 美元的补贴,如果你承诺在非高峰期充电,则可以享受优惠价。电动车的普及还会推动电力部门引入更丰富的能源系统,比如太阳能发电等。电动车可以在行驶的过程中依靠太阳能充电,在电力需求高峰期时还能把电力输送到电网系统,或者是在夜晚利用风能发电,满足白天的形式需求,这种储存可再生能源的模块化方案解决了风能和太阳能面临的最大挑战之一。

电动车的热潮有机会推动电力和整个可再生能源的飞速发展。

原文微信公众号:technews2013,已获授权转载, 链接:http://technews.cn/2018/02/06/electric-cars-could-destroy-the-electric-grid-or-fix-it-forever/

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