今年年初，特斯拉Model 3一經(jīng)推出，其龐大的預(yù)訂數(shù)量不僅震驚了整個(gè)汽車行業(yè)，也預(yù)示著美國(guó)及全世界電動(dòng)汽車革命將比人們預(yù)期要更快到來。
目前，美國(guó)投入使用的電動(dòng)汽車數(shù)量剛剛超過40萬，僅占全美汽車使用總量的0.16%。但據(jù)彭博社新能源財(cái)經(jīng)預(yù)測(cè)，到2040年，全球電動(dòng)汽車的銷售量將占新車總銷售市場(chǎng)的1/3以上。增長(zhǎng)不僅體現(xiàn)在個(gè)人汽車領(lǐng)域。優(yōu)步（Uber）和Lyft等服務(wù)供應(yīng)商，以及諸如谷歌和特斯拉等自動(dòng)駕駛汽車制造商，都將助力電動(dòng)汽車業(yè)飛速發(fā)展。
隨著車身及電池成本的下降，電動(dòng)汽車將會(huì)被越來越多的人所接受。大量充電站的建成也在一定程度上緩解了人們對(duì)電動(dòng)汽車使用的“續(xù)航焦慮”。這些趨勢(shì)，再加上全世界對(duì)氣候變化的關(guān)注，都預(yù)示著電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)光明的未來。
專注于能源變革的戰(zhàn)略咨詢和智庫(kù)機(jī)構(gòu)落基山研究所（Rocky Mountain Institute, RMI）今年6月發(fā)布的一份報(bào)告顯示，上述這些趨勢(shì)證明在不遠(yuǎn)的將來（至少在個(gè)別社區(qū)或區(qū)域），電動(dòng)汽車的使用將對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)產(chǎn)生十分關(guān)鍵的影響。
該報(bào)告指出，一輛配備30 kwh電池的電動(dòng)汽車“所儲(chǔ)存的電量與美國(guó)家庭一天的平均用電量相當(dāng)”。如果把 美國(guó)所有輕型汽車都換成電動(dòng)汽車，“這些汽車每年所需的新增用電量將高達(dá)1000 TWh，相當(dāng)于目前電力需求的1/4。”
顯然，電動(dòng)汽車的大規(guī)模普及會(huì)帶來用電量的大幅提升。如果大量電動(dòng)汽車都在一天中的大約同一時(shí)間充電（這個(gè)時(shí)間很可能是大家下班回到家時(shí)，而這本來就是一天中的用電高峰期），這對(duì)電網(wǎng)的影響將是巨大的。同時(shí)，這一峰值時(shí)段的電費(fèi)是最高的，電力公司將不得不開啟“調(diào)峰電廠” （通常由天然氣驅(qū)動(dòng)）來滿足這一時(shí)段的用電需求。
作為該報(bào)告的作者之一，落基山研究所的Chris Nelder表示：“如果開啟調(diào)峰電廠提高了用電峰值，那么我們就要投入更多的資金，安裝更多的發(fā)電裝機(jī)來滿足峰值負(fù)荷，而這種滿足發(fā)電容量的方式是最昂貴的?！?br/> 落基山研究所認(rèn)為這不是一個(gè)難題，而是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)。
如果我們能夠找到一些方法將電動(dòng)汽車充電時(shí)間轉(zhuǎn)移到白天或者夜晚（白天有更充沛的太陽能發(fā)電資源進(jìn)行補(bǔ)充，而夜晚電費(fèi)最便宜），這能為我們帶來更多選擇和更高的效率。該報(bào)告認(rèn)為，通過改變充電時(shí)間，能幫助電網(wǎng)吸納更多可再生能源，減少溫室氣體排放并降低電價(jià)。
“相對(duì)于投資建設(shè)調(diào)峰裝機(jī)，我們更希望將充電時(shí)間轉(zhuǎn)移到夜間，這樣可以有效利用夜間閑置運(yùn)行的基礎(chǔ)負(fù)荷裝機(jī)發(fā)電量。通過優(yōu)化電網(wǎng)所有資產(chǎn)，達(dá)到降低用電成本的目的。” Nelder如是說。
該報(bào)告稱，這種解決方式能夠通過財(cái)務(wù)激勵(lì)政策來實(shí)現(xiàn)，即實(shí)行分時(shí)電價(jià)，鼓勵(lì)更多的人在夜晚為汽車充電。通過使用精密的充電控制裝置或應(yīng)用程序，電動(dòng)汽車能夠在車主睡覺時(shí)自動(dòng)完成充電。
另一種解決方式是將充電時(shí)間轉(zhuǎn)移到白天。白天是利用豐富太陽能資源的黃金時(shí)間，這對(duì)于一些關(guān)鍵地區(qū)（如加利福尼亞州）尤為重要。Nelder認(rèn)為在這種解決方式下，越來越多的電動(dòng)汽車“能夠像一個(gè)大海綿一樣將電量吸收起來。”這種方式能使電動(dòng)汽車更加環(huán)保，同時(shí)也能夠降低每日的峰值電能需求。
然而，這一方法是否有效，其關(guān)鍵因素在于大量充電設(shè)施能否滿足不斷增加的電動(dòng)汽車需要。
該報(bào)告指出：“為了讓電動(dòng)汽車負(fù)荷給電網(wǎng)帶來正面而非負(fù)面影響，這些充電裝置必須安裝在恰當(dāng)位置，從而使汽車能夠在合適時(shí)間充電?！?br/> 這個(gè)合適時(shí)間很可能是在白天，因此充電裝置應(yīng)被安裝在工作場(chǎng)所、商場(chǎng)及其它公共區(qū)域。
這些充電裝置應(yīng)由誰來負(fù)責(zé)安裝，是私人充電公司還是大型電力公司，目前尙不清楚。如果這些充電設(shè)施與電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)總體規(guī)劃相符合，那么后者可能會(huì)有更大的動(dòng)機(jī)來完成這項(xiàng)工作。
盡管如此，有計(jì)劃地安排電動(dòng)汽車的充電時(shí)間還是為電網(wǎng)帶來了一些值得關(guān)注的可能性。例如，落基山研究所的研究發(fā)現(xiàn)如果“集成”公司能夠同時(shí)控制大量電動(dòng)汽車的充電時(shí)間（通過向每一位汽車擁有者支付少量補(bǔ)償費(fèi)用來實(shí)現(xiàn)此目的），他們能夠?qū)⑵渥鳛橐环N“需求響應(yīng)”的形式，有效地開啟或關(guān)閉充電開關(guān)，從而在高峰時(shí)段降低電網(wǎng)壓力，進(jìn)一步優(yōu)化電網(wǎng)性能。
然而，該報(bào)告并沒有深度闡述另一種電動(dòng)汽車與電網(wǎng)進(jìn)行的互動(dòng)理論——即電動(dòng)汽車作為分布式儲(chǔ)能電池，在電網(wǎng)需要時(shí)向電網(wǎng)提供倒送電服務(wù)。
Nelder解釋說：“我認(rèn)為在任何情況下，如果你將電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)并向電網(wǎng)輸送電能，汽車的質(zhì)量將無法得到保障?！彼J(rèn)為這一理論在現(xiàn)階段很難實(shí)現(xiàn)，但他也承認(rèn)，情況可能會(huì)發(fā)生變化。
目前，首要目標(biāo)是使電力部門做好準(zhǔn)備，迎接即將到來的電動(dòng)汽車數(shù)量激增的時(shí)代。
Nelder指出： “我們不希望電力公司和監(jiān)管部門忽視這些趨勢(shì)。如果他們沒有意識(shí)到這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，沒有制定和落實(shí)合適的電價(jià)制度和規(guī)范體系，如果他們沒有將充電設(shè)施安裝在合適的位置，讓用戶能夠在一天中合適的時(shí)間使用這些充電設(shè)施，電力部門將失去對(duì)整個(gè)局面的控制?！?/p>
