电动汽车车队能帮助管理电力网络吗?

电动汽车车队能帮助管理电力网络吗?
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11月,美国空军公布了一支新车队——由42辆插电式电动汽车组成,车辆闲置时可将电力回馈电网。车网互动(V2G)技术有望降低燃料成本;若用于储存可再生能源,还可减少碳排放。但它能否帮助提高电网的可靠性?

来自马其顿斯科普里大学的研究人员认为可以。去年11月,他们在《新物理学杂志》发表了一项联合研究,测试电动汽车车队帮助电网应对需求突然大幅变化的能力。根据他们的模拟,在新英格兰的电力系统中增加39辆电动汽车,可使电压波动减少至原来的五分之一,同时让系统稳定下来所需的时间增加20-40%。

其他机构也在测试V2G在帮助降低负荷需求方面的作用。例如,康爱迪生、GE、联邦快递和哥伦比亚大学合作,利用大数据分析优化曼哈顿一支电动卡车车队的充电时间。初步研究结果表明,优化充电时间有望帮助一支由100辆卡车组成的车队每月节省价值11,500美元的电费。据参与该项目的GE称,该项目是其“生态想象力”(ecomagination)计划的一部分。

车队管理者也能从电动汽车为电网提供的服务中受益。例如,特拉华大学的研究人员发现,一支具备V2G功能的校车车队每年可通过辅助服务创造高达15,000美元的收入(辅助服务指管理用电高峰需求和间歇性可再生能源所需的电力)。

电动汽车对整体供电能力的贡献可能相当可观。Navigant Research估计,到2025年,插电式电动汽车所代表的电力负荷最高可达55 GW;到2022年,V2G服务创造的收入最高可达1.9亿美元。

然而,在电动汽车成为平衡电网的工具之前,必须建立一个复杂的生态系统,涵盖充电和储能技术、监管框架以及市场条件。

尤其是,标准通信协议尚未形成。要确保大量车辆与电网之间顺畅实现双向电力流动,这些协议至关重要。美国国家智能电网联盟就是一个致力于制定这些协议的行业合作案例;该联盟包括15家美国公用事业公司和9家汽车制造商。

管理大规模电动汽车车队也将十分复杂。加州环境保护基金会清洁能源倡议主任加文·珀切斯表示:“目前,系统中的电动汽车数量还不是问题。但随着普及率提高,系统就需要更多升级,负荷也会大幅增加。”这还需要监管——例如,允许V2G公共充电站买卖电力。

V2G用于电网服务的潜力显而易见,但在电动汽车能够提供大规模能源平衡服务之前,还需要明确的市场机制。珀切斯先生说:“技术已经具备。问题更多在于,我们还没有在系统中为它合理定价。”

本文由 GE Look Ahead合作发布。本文的发布并不代表世界经济论坛认同其中的观点。

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作者:莎拉·默里为GE Look Ahead撰稿。

图片:特拉华大学教授威利特·肯普顿在其位于特拉华州纽瓦克的办公室附近,从一辆电动丰田Scion上拔下电源插头。CARS-ELECTRIC/路透社/蒂姆·谢弗

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