作者:许悦 来源:中国科学报 发布时间:2022/10/2 20:47:42
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夜间充电当心“崩网”

 

如果大多数人夜间继续在家里给电动汽车充电,那么,随着电动汽车拥有量的增长,可能会给电网带来巨大压力。

预计到2035年,将有50%的车主使用电动汽车,因此对汽车日间充电方案的投资对于美国西部电网来说至关重要。

上述结论来自9月22日发表于《自然—能源》的一项研究。该研究利用计算机模型,分析了车主充电行为,以及家庭和公共场所可用充电站基础设施如何影响净电力需求峰值(最高电力需求减去太阳能和风能提供的电力)。

瑞士苏黎世联邦理工学院的Siobhan Powell在美国斯坦福大学工作时领导了这项研究。Powell和同事利用计算机模型分析了旧金山湾区27700名车主给汽车充电的模式。这些真实数据使计算机模型能够预测,当电动汽车车主数量增加到4860万时,为包括加利福尼亚州在内的11个州供电的美国西部电网将受到什么影响。

研究表明,如果车主主要在夜间在家为车辆充电,那么当美国各州电动汽车拥有率达到50%时,可能导致净电力需求峰值激增25%,更高的电动汽车拥有率下的净电力需求甚至会超过电网容量。

在上述背景下,如果能够增加汽车日间充电机会,可以将净电力需求峰值的增长减少到7.5%,这有助于降低扩大电网容量的成本。

“我们研究得出的一个重要结果是,仅仅改变充电基础设施的选址和鼓励人们改变充电的地方,就会对电网产生巨大影响。”Powell说。

斯坦福大学的Ram Rajagopal说,研究结果还表明,由夜间充电转向日间充电,可以帮助美国西部电网有效利用多余的太阳能。因为日间充电使用的太阳能即产即用,无需电网运营商投资更多的储能设备供夜间充电使用。

计算机模型显示,与大多数选择夜间在家给电动车充电的做法相比,选择日间充电,可为电网减少7亿至15亿美元的储能费用。

未参与该研究的加州大学戴维斯分校的Gil Tal指出,到2035年,50%的私家车都将是电动的。随着越来越多的人在家工作,一些电动汽车可能会日间在家充电,这能缓解预期的夜间充电需求激增。

“这项新研究的分析表明,交通对电力的需求非常灵活。很多问题都可以通过改变使用时间来解决。”Tal说。

据悉,在该研究进行期间,美国国会已经通过并由总统拜登签署了一项基础设施法案,其中包括专门用于电动汽车充电站全国网络建设的75亿美元经费。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41560-022-01105-7

 
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