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帶你走近V2G技術(shù):讓電動(dòng)汽車(chē)適時(shí)給電網(wǎng)反向供電

看看新聞網(wǎng)

  近日,加州帕洛阿爾托市決定全市推廣電動(dòng)汽車(chē)。此次決議是由一位當(dāng)?shù)厥忻癜l(fā)起的,最終市政府投票決議將在每家每戶(hù)安裝一臺(tái)EV簡(jiǎn)易電動(dòng)汽車(chē)充電站。作為特斯拉的大本營(yíng),此項(xiàng)決議無(wú)疑讓富有的帕洛阿爾托率先成為了電動(dòng)汽車(chē)的天堂。但隨之而來(lái)的問(wèn)題是,當(dāng)成千上萬(wàn)的電動(dòng)汽車(chē)都將在每晚按律充電時(shí),帕洛阿爾托市的電網(wǎng)能承受嗎?會(huì)影響當(dāng)?shù)鼐用裼秒妴?

  有趣的是,根據(jù)一位教授的說(shuō)法,這將根本不是問(wèn)題。相反,將來(lái)的某一天,電動(dòng)汽車(chē)的大規(guī)模推廣反而是使電網(wǎng)系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

  特拉華大學(xué)教授Willett Kempton過(guò)去十多年一直在研究從車(chē)輛到電網(wǎng)的逆向電流傳輸問(wèn)題(Vehicle to Grid,V2G)。如果你允許電流在車(chē)輛和電網(wǎng)之間雙向流動(dòng),電網(wǎng)將會(huì)利用獲得的電流解決一大堆的問(wèn)題。Kempton是在今年才完成了整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)雛形,而其結(jié)果卻有著深遠(yuǎn)影響。今年4月,該系統(tǒng)利用15輛Mini Cooper,讓它們只是在合適的時(shí)候適當(dāng)給電網(wǎng)傳回一些電力,獲得的價(jià)值卻是每天5美元,一年超過(guò)1800美元。這不是一筆小數(shù)目,甚至都能補(bǔ)足電動(dòng)汽車(chē)和油耗汽車(chē)之間的差價(jià)了。

  為什么會(huì)產(chǎn)生這么大的價(jià)值?電網(wǎng)是有供需平衡的要求的,這樣才能保持平衡。美國(guó)的電頻是60HZ。為了保證電頻能穩(wěn)定在60HZ,電網(wǎng)需要自有許多火力發(fā)電機(jī),時(shí)開(kāi)時(shí)關(guān),以保持電頻的穩(wěn)定。但這種發(fā)電機(jī)開(kāi)啟慢、不高效,而且對(duì)環(huán)境有污染。道理就跟汽車(chē)的急剎車(chē)或急啟動(dòng)一樣。但它造成的各項(xiàng)費(fèi)用最終都會(huì)算到用電者的頭上。但如果是換成電動(dòng)汽車(chē)負(fù)責(zé)充電,那么這將是一種更清潔、快速、高效、低成本的方式。

  ”你唯一需要做的就是在充電的同時(shí)放些些電就好了,不會(huì)很多,但是帶來(lái)的效益是非常明顯的。”Tom Gage如是說(shuō)。他是EV電網(wǎng)(上述帕洛阿爾托市的簡(jiǎn)易電動(dòng)汽車(chē)充電站就是他們家的)CEO。該公司成立于2007年。當(dāng)時(shí)Gage就意識(shí)到電動(dòng)汽車(chē)的普及將是大趨勢(shì),而與之伴隨的電池供電系統(tǒng)必定有利可圖。在此之前,Gage是AC Propulsion公司CEO。AC Propulsion是電動(dòng)汽車(chē)的始祖,現(xiàn)代電動(dòng)車(chē)的核心技術(shù)都與ACProsulsion有血緣繼承關(guān)系,包括特斯拉。該公司也和Kempton教授合作多年研發(fā)V2G。直到近日,Gage才公開(kāi)表示,技術(shù)和政策對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)充電站的大規(guī)模鋪開(kāi)都已成熟。

  但是,Gage也承認(rèn)目前還有地方不成熟。為了保證電動(dòng)汽車(chē)能對(duì)電網(wǎng)反向供電,電動(dòng)汽車(chē)必須安裝雙向充電器,但現(xiàn)在普遍沒(méi)有。而且,雙向傳輸?shù)碾娏鲿?huì)一直在AC(交流)與DC(直流)間做轉(zhuǎn)換,造成大量損耗,影響充電效率。所以?xún)蓚€(gè)先決條件是,公共事業(yè)單位或能源部門(mén)必須推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)廠商整合雙向充電器,同時(shí)必須研發(fā)出一套機(jī)制告訴車(chē)主什么時(shí)候充電,什么時(shí)候放電。

  某種程度上講,這是上層建筑的戰(zhàn)爭(zhēng)。Gage稱(chēng),公共事業(yè)單位對(duì)于V2G實(shí)際是持恐懼心理的。它們寧愿自建發(fā)電機(jī),并通過(guò)提高收費(fèi)來(lái)彌補(bǔ)差價(jià),也不愿棄權(quán)讓步?!痹贏C Propulsion,我們一度開(kāi)玩笑稱(chēng),我們正在世界上兩個(gè)最大的領(lǐng)域大鬧天宮,一個(gè)是汽車(chē)領(lǐng)域,一個(gè)是石油領(lǐng)域。而現(xiàn)在還得加一個(gè),政府公共事業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)然,最后一個(gè)只是小菜一碟?!盙age半帶自嘲地稱(chēng)。

  由此再看,說(shuō)服電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主的焦慮更是沒(méi)啥問(wèn)題(又是自嘲)。

  ”噢,你們居然要放我電池的電,我不夠用怎么辦。而且這樣會(huì)加速我的電池?fù)p耗。對(duì)于大多數(shù)聽(tīng)到V2G高年的車(chē)主來(lái)說(shuō),可能這就是他們的第一反應(yīng)。”Alec Brooks如是說(shuō)。他是AeroVironment公司電動(dòng)汽車(chē)充電器業(yè)務(wù)部CTO。雖然Gage、Brooks和其他一些專(zhuān)家都認(rèn)為一些形式的V2G實(shí)際不會(huì)影響電池壽命,但他們也承認(rèn)此事還不是特別確定?,F(xiàn)在還沒(méi)人能對(duì)此事有完全而深入的掌握,這也難怪汽車(chē)制造商會(huì)擔(dān)心。

  Brooks其實(shí)有一個(gè)不錯(cuò)的解決方案,即所謂的”智能充電”,有時(shí)也被稱(chēng)作V1G。這個(gè)方案不需要專(zhuān)門(mén)的硬件也不會(huì)對(duì)電池造成損耗。該充電裝置只是會(huì)在電網(wǎng)需要輕載的時(shí)候停止充電,而在電網(wǎng)電量足夠時(shí)又繼續(xù)充電。V1G充電器甚至不需要和電網(wǎng)通信:AeroVironment 研發(fā)的一個(gè)新裝置能夠在不到一秒的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)對(duì)電網(wǎng)頻率的變化進(jìn)行補(bǔ)償。而這里的關(guān)鍵問(wèn)題是,充電器速度必須夠快,這樣才能保證你一夜之間的時(shí)充時(shí)停過(guò)后,第二天早上你車(chē)子的電還能達(dá)到充滿(mǎn)狀態(tài)。

  如果是走Brooks的方案,那么我們就不需要從車(chē)子反向充電到電網(wǎng),但問(wèn)題是它可能需要10倍的充電時(shí)間。Brooks認(rèn)為,”和V2G相比,V1G中車(chē)主創(chuàng)造的價(jià)值只能用于給你的電費(fèi)打個(gè)折,卻不能補(bǔ)償你從油耗汽車(chē)轉(zhuǎn)自電動(dòng)汽車(chē)的差價(jià)?!彼訴1G其實(shí)只是V2G的一個(gè)過(guò)渡方案。但對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō),他們看不到能從V2G中獲利更多這一點(diǎn)。而且專(zhuān)家基本同意這樣一個(gè)觀點(diǎn):V2G在穩(wěn)定電網(wǎng)頻率方面產(chǎn)出的額外收益,實(shí)際只能分?jǐn)偟綆装偃f(wàn)電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主頭上。而如果電動(dòng)汽車(chē)規(guī)模繼續(xù)增大,后來(lái)的車(chē)主實(shí)際獲利越來(lái)越少。這樣的話,該技術(shù)還有存在的意義嗎?

  這就回到了V2G技術(shù)最初的靈感來(lái)源:風(fēng)能和太陽(yáng)能。太陽(yáng)能產(chǎn)出最強(qiáng)是在一天的正午,而風(fēng)能則是在晚上,而且兩者都具有不可預(yù)見(jiàn)性。電網(wǎng)同樣存在類(lèi)似問(wèn)題。由于存儲(chǔ)空間有限,能源的產(chǎn)生和消耗最好發(fā)生在同一時(shí)段。拿風(fēng)力發(fā)電來(lái)說(shuō),在風(fēng)力最強(qiáng)盛的時(shí)候,風(fēng)力發(fā)電站甚至?xí)P(guān)掉機(jī)器,避免浪費(fèi)。但如果每晚都有成百萬(wàn)的電動(dòng)汽車(chē)都等著充電,那這部分可再生能源就有了可去之處。

  而且,如果這些車(chē)輛還能相互通信,并且做到能源智能化分享,那就能避免用電高峰給電網(wǎng)造成的壓力?!边@就像是一套軟件,一旦運(yùn)轉(zhuǎn)之后,用戶(hù)越多,體驗(yàn)會(huì)越好?!盨ven Thesen這樣說(shuō)。他是電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的一位業(yè)內(nèi)人士,同時(shí)也恰巧是文章開(kāi)頭提到的那位在帕洛阿爾托市發(fā)起電動(dòng)汽車(chē)充電站推廣的市民。

  雖然V1G和V2G目前已經(jīng)有幾次小范圍的推廣,但帕洛阿爾托市可能還要等上一段時(shí)間才能迎來(lái)大面積覆蓋。目前,兩項(xiàng)技術(shù)的市場(chǎng)規(guī)模還很小。”比起試圖擠占公用事業(yè)單位和電網(wǎng)的位置,更容易走的路是找到此項(xiàng)技術(shù)比較容易創(chuàng)造更多價(jià)值的細(xì)分市場(chǎng)?!盙age如是說(shuō)。

  軍事領(lǐng)域就是個(gè)不錯(cuò)選擇。當(dāng)聽(tīng)說(shuō)V2G能幫助每輛電動(dòng)交通工具每月減少200美元支出時(shí),美國(guó)國(guó)防部已經(jīng)在其6個(gè)軍事基地開(kāi)始了小規(guī)模推廣,有意將其整個(gè)20萬(wàn)臺(tái)戰(zhàn)艦轉(zhuǎn)向此充電技術(shù)。

  當(dāng)然,比起其它地區(qū),帕洛阿爾托市可能離V2G還是要更近一些。ChargePoint公司在該市就有15臺(tái)可支持雙向充電的公共電動(dòng)汽車(chē)充電站。這些充電站的軟件更新還是用的Over-the-air技術(shù)。ChargePoint CTO Richard Lowenthal表示:”今天,我們還沒(méi)能看到任何有關(guān)車(chē)輛到電網(wǎng)的應(yīng)用程序,但隨著汽車(chē)制造商的跟進(jìn),我們已經(jīng)在為此準(zhǔn)備了?!?/p>

  不過(guò),Lowenthal還是顯出了些許不自信?!爆F(xiàn)在,汽車(chē)制造商都在忙著建立消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的信心。電動(dòng)汽車(chē)本來(lái)問(wèn)題就夠多了,現(xiàn)在再宣傳V2G可能是在添亂?!?/p>

來(lái)源:看看新聞網(wǎng)

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