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解决能源短缺的又一妙招:用电动车为来为各家各户供电

英国安格利亚鲁斯金大学的谢颖教授和讲师Tom Stacey在The Conversation发表文章,讨论了利用电动车为电网供电的可能性。这项技术被称为“车辆到电网”并且已经在日本引进。但要推广这项技术仍然需要大量投资,以升级硬件,同时也需要车主们的配合。

Photo by dcbel on Unsplash 

在未来几年里,电动车可以帮助数百万家庭供电,只需利用电池中的能量。车辆电池中的电力可以被输回电网,而不是储存起来。这项技术是在日本开创的,笔者们的研究将有助于了解这项技术如何能在英国最有效地利用。

许多电动汽车在生产过程中,能够使用车载电池将电力送回他们所连接的电力供应。无论是车主的房子,还是更大的电网。这些技术由政府和电动汽车制造商主导,主要是为了平衡电力传输网络或电网的需求。

能够善用这些巨大的连接电池的能力符合未来管理并提供更清洁电网的需求,与其燃烧化石燃料来发电,我们应该利用清洁的可再生资源,如风能和太阳能,并将电力储存在电池中以备不时之需。因此,通过用可再生资源为电动车充电,我们可以减少温室气体的排放。

这个计划听起来很好,但由于电力难以储存而变得棘手。但我们的汽车中实际已经储存了大量的电力。在英国2700万个家庭中,约有1%的家庭目前拥有电动车,每个家庭平均拥有60千瓦时的电池,这30万辆电动车可以储存令人难以置信的18吉瓦时(1吉瓦时等于100万千瓦时)的电力,可以有效地用于房屋供电。这比英国最大的储能设施:斯诺多尼亚的Dinorwig抽水蓄能电站还多,后者储存了大约9吉瓦时的电力。

到2030年,英国可能有近1100万辆电动汽车在路上行驶。假设这些车辆中有50%能够将未使用的能量反馈给电网,这将有机会为550万个家庭提供电能。

我们如何使之成为现实?

为了让汽车在技术层面上为电网供电,需要三个先决条件。

首先,应该能够实现从汽车到充电桩的双向电力传输。这个系统被称为“车辆到电网”(Vehicle-to-grid或V2G),它在福岛灾难和随后的电力短缺之后,首先在日本被引入。

但要推广这项技术还需要在更多的领域取得发展,包括将车辆到电网的充电硬件安装在家里,车辆的兼容性,以及能源市场的变化等。还有两种相互竞争的快速充电设备需要解决,也许还需要有两种类型的连接器设备。

技术难题的第三部分是确保配电网络的支持。电网的某些部分没有能力让大量的电力同时通过连接处倾倒回来,所以当地的网络需要确保他们能够应付。

吸引司机

一旦技术到位,我们该如何确保人们参与这项计划?我们正在研究消费者对车辆到电网系统的接受程度和认知度,目的是向司机展示这项技术是如何工作的,并防止他们在需要时电池没电。

Photo by dcbel on Unsplash 

目前,大多数试验是由能源公司或配电公司进行的,他们想弄清楚这项技术在帮助平衡电网的同时,如何在商业上运作。我们相信,重点应该放在成本效益、生态认证和对司机的便利性上。

用最便宜的能源为电动车充电,并在高峰期将能源卖回给电网,可以使客户每年赚取多达725英镑。这还不包括燃料成本的节省:一辆电动车平均每年的运行成本为500英镑,而汽油或柴油车则为1435英镑一年。

减少对环境的影响,节省燃料成本,用廉价的清洁能源为你的房子供电,这些都是很大的好处,但汽车电池不足的情况可能会使很多业主不满。

其他担忧包括:在家里安装兼容的车辆到电网充电器的潜在成本;对生活方式的影响,以及插电式电动汽车充电延迟带来的不便(如果汽车正在为住宅供电);以及对电池退化的担忧(一些研究表明,这是有道理的,但会被潜在的好处所抵消)。

英国的电力和天然气监管机构Ofgem打算投资数百万英镑,建立一个更灵活的能源系统,以支持车辆的电气化和可再生能源的发电,并使向低碳经济的过渡变得更加公平、包容和负担得起。

如果有足够多的司机利用车辆到电网的技术,英国可以获得多达10个大型核电站的发电能力,并将节省的成本重新投资于发展清洁能源和更灵活的能源系统。

这个过程不会很顺利。解决方案有很多,但需要电力公司,甚至汽车制造商和金融公司的支持。这个难题有很多部分需要解决,但由于普通的汽车有95%的时间是闲置的,它们的电源可以用于更绿色和更便宜生活的机会是巨大的。

(今日汇率:1英镑=8.58人民币)