如果不是側面拖著橙色的電源線,停在特拉華大學科技園區西北角的15輛迷你庫珀汽車,看起來可能像寶馬經銷商的場景。沒有任何其他外在的線索暗示,這些靜止的汽車正在推動一項新的業務。
這些電動版的迷你庫珀汽車是大學和私營部門合作伙伴組成的聯合體為開發和部署車網互聯(V2G)技術而做出的努力的一部分。這項戰略利用電動汽車電池的巨大儲存潛力來幫助管理區域電網的供需。
經過幾年的開發,該專案於週五迎來了一個重要的里程碑,當時它慶祝首次向中大西洋地區的電網運營商PJM互聯公司轉售電力。
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“今天的新變化是我們成為了PJM電網的一部分,”特拉華大學海洋科學與政策學院教授,V2G技術的先驅架構師之一的威利特·肯普頓說。“我們正在為它的穩定做出貢獻,並且為此獲得報酬。”
在過去的兩年中,該大學的研究人員和電力供應商NRG能源公司一直在開發車輛與電網之間的雙向介面。該介面允許15輛汽車及其相應的充電站與PJM通訊,並在需要時提供電力。肯普頓說,這項在行業中被稱為“頻率調節”的服務,可以用來在每秒的基礎上平衡負荷。
他說:“(汽車)本質上充當電網的電池。” 在需求低迷時期,電池以低成本電力充電,然後它們可以在需求高峰期價格上漲時將電力賣回電網,從而獲利。
電網也從這種安排中受益。 PJM運營高階副總裁邁克爾·科莫斯說,它比熱力發電廠的迴圈啟停更便宜,並且可以更快地部署。
一輛能賺錢的汽車
這15輛雙座迷你E車型由寶馬捐贈,寶馬將在今年年底之前繼續向該車隊增加新車。這些汽車由35千焦耳的鋰離子電池供電,並具有內建的轉換器,可以將電池使用的直流電轉換為電網的交流電。雙向充電器可以以18千瓦的功率水平傳送電力。
肯普頓說,每輛汽車每天透過儲存和將電力賣回電網可賺取約5美元。
他說:“像傳統的發電廠一樣,我們競標PJM的市場,並對我們競標的電力負責。” “但是我們的系統不同之處在於,它的響應速度更快,執行成本更低,不會產生汙染,也不會燃燒燃料。”
肯普頓於1997年發表了關於V2G技術的首批論文之一,當時他在尋找解決可再生能源間歇性問題的解決方案時提出了這個概念。
他說:“有很多裝置會消耗大量電力。 汽車的理想之處在於它們具有非常可預測的使用模式。” 他說,總的來說,人們傾向於每天在同一時間駕駛汽車,而且汽車幾乎總是在晚上閒置。
將來,私人電動汽車可以被程式設計為在一天中最需要的時候向電網放電,並在不需要時從電網充電,從而提供額外的儲存空間。如果日程發生變化,可以輕鬆覆蓋此類程式,並且為了以防萬一,電池將始終保持部分充電狀態。
對車主來說,潛在的好處是收入,這有助於支付車輛的成本,而且車輛使用的年限越長,折扣就越高。
汽車的所有者本質上是將儲存容量出租給電網運營商,而電網運營商反過來可以利用它來平滑更多依賴可再生能源的能源供應的起伏。
為多元化的未來做準備
PJM的科莫斯說,平衡供需是電網運營商最重要和最具挑戰性的責任之一。他補充說,近年來,隨著新的風能和太陽能發電專案上線,這個問題變得越來越複雜。
他說:“將來,我們正在關注我們的電網,並看到更多的可再生能源,但是可再生能源只有在天氣允許的情況下才能發揮作用,即當風吹來,陽光照耀時。” “(V2G技術)不是像過去那樣嘗試將發電與負荷相匹配,而是讓我們將負荷與發電相匹配。”
他說,PJM近年來已修改其規則,以允許較小的發電專案(例如風能或太陽能裝置以及V2G技術)參與其電力市場。
特拉華大學的電站沒有單獨與電網互動,而是將15輛汽車中可用的能量彙總為一個可用的資源。在收到PJM的訊號後,該軟體將從所有可用的汽車中抽取電力,直到滿足所需的電力需求。
儘管許多汽車可以作為車輛執行,但目前在這一方面尚未商業化。NRG執行副總裁丹尼斯·威爾遜說,由於它們已經透過與電網整合來獲利,因此未來用作運輸工具可以被視為附加值。她補充說,該試點專案“表明電動汽車既可以提供移動性,也可以提供固定電力,同時有助於提高電網的彈性”。
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