早间和晚间通常是用电高峰期,午夜时的用电需求最低
“问题的关键不在于电动汽车给电网带来了多少用电负担,而在于什么时候充电”
简言之,如果全世界的驾车族一下班就开始为他们日益扩大的电动汽车队伍充电,那么就会让很多由减少汽油和柴油车使用带来的环境效益前功尽弃。我们可以把减少污染落实到日常行动中,比如等到晚上睡觉的时候再给电动车充电。
未来世界的一个发展方向是,天空将更洁净,能源价格更便宜,电力系统更可靠。另一个方向,则是有更多的化石燃料发电厂,更高的电力价格,为医院、学校等各类机构场所供电的压力增大。
白天给电动汽车充电可以让电力需求曲线趋于平缓
用电高峰
“问题的关键不在于电动汽车给电网带来了多少用电负担,而在于什么时候充电,”伦敦研究机构BMI Research的资深电力和可再生能源分析师丹尼尔•布伦登(Daniel Brenden)指出,“电动汽车充电的时间选择要么会成为大问题,要么会成为得力助手。”
2017年,电动乘用车的销量首次突破了100万辆。对未来销量增长的预测差别巨大:埃克森美孚(Exxon Mobil Corp.)预计,到2040年,全球电动车保有量将增至1亿辆。彭博新能源财经(Bloomberg New Energy Finance)预计,届时的电动汽车保有量将达到5.4亿辆,电动车销量将占到汽车总销量的一半以上。
彭博新能源财经的分析师科林•麦克拉赫尔(Colin McKerracher)说,即使在预测值的高端,全球发电量也只要提高5%就能满足新增车辆的需求。麦克拉赫尔表示,如果电网运营商、监管机构和驾车族能够在充电时间上达成共识,未来甚至可能无需新建发电厂就能满足增加的电力需求。
这是因为电力市场有着独特的结构,在一天当中,电力需求会随着人们频繁地开关照明设备和电器而不停地消长。早间和晚间通常是用电高峰期,午夜时的用电需求最低。
布伦登表示,如果驾车族下班回家后立即开始为电动车充电,增加晚高峰的用电负担,即使需要小幅增加电力供应,也需要对发电能力进行扩容,很可能要以新建化石燃料发电厂的形式扩容。另外,由于这些发电厂的所有者需要偿还债务,又只能在一天当中较短的时间段内开足马力发电,他们就不得不提高电价。
布伦登说:“你为减少碳排放做出的贡献并没有自己希望得那样大,而且因为你一直让备用电量保持在满电状态,你的电费支出还会因此增加。”
在西班牙,满足电动汽车充电需求要增加41%的电力供应;在中国需要增加6.3%
双向充电
不过,麦克拉赫尔说,还有一个选择。如果驾车族可以在非高峰时段给他们的车辆充电,那么就可以在无需增加电力供应的情况下满足需求。非高峰时段也与某些可再生能源供应最旺盛的时段重合——夜晚时,风力通常最强,白天是太阳光照最强的时候。
麦克拉赫尔说:“只要人们以有效的方式为电动车充电,就完全不需要增加太多的发电容量。”
德国派茨的一座发电厂
能源咨询公司Wood Mackenzie的亚太区电力和可再生能源行业咨询业务负责人马克•哈钦森(Mark Hutchinson)表示,如果安装了双向充电装置,驾车族甚至可以把他们的电动汽车改造成微型电力交易商,在电价最便宜的时候充电,等到高峰时期再把电卖回给电网。
布伦登说,他可以想象出优步(Uber Technologies Inc.)这样的公司,将来可以利用人工智能技术来确定出自己数以千计的自动驾驶型电动车最赚钱的时段,这样就可以合理安排什么时候发车载客,什么时候充电和回售电力。
实现这样的前景需要企业界的投资,还需要监管部门拿出决策,建设更复杂的充电基础设施。同时,还需要电力市场具有宽松的环境和动态的定价机制,能起到鼓励人们在非用电高峰时段充电的作用。
加州希望人们在中午为电动汽车充电,这时候太阳能电力供应充足且价格便宜
电力公司的反应不一。布伦登表示,在全球最大电动汽车市场中国,还没有出台任何旨在鼓励最佳时段充电的政策。
另一方面,日产汽车公司(Nissan Motor co .)已经开始在丹麦利用其电动汽车缓冲风力发电的波动。另外,美国电力公司Southern California Edison提出为用户提供白天的“超优惠”非高峰时段电价,鼓励人们在中午为电动车充电,这个时段加州的廉价太阳能电力供应非常充足,这家州电力系统运营商有时不得不在中午关闭其太阳能发电厂。
Edison公司负责监管事务的高级副总裁卡罗琳•崔(Caroline Choi)2018年2月2日在彭博新能源财经于加州帕洛阿尔托举办的“移动性未来峰会”上介绍说:“中午将是给电动汽车充电的最佳时段,这时候所有太阳能发电厂都在开机运行。”
撰文:Dan Murtaugh、Mark Chediak