將公路車輛接入電網

如果足夠多的插電式電動汽車與電網通訊,它們可以為過剩電力提供廉價的儲存

聖地亞哥——停放在這裡寬闊的會議中心角落的白色豐田Scion xB看起來並沒什麼特別,直到你注意到插在其亮橙色前格柵上的粗電纜。

但其所有者表示,它可能是加州電網的最小單元。這輛汽車,一輛插電式混合動力電動汽車,已經由AC Propulsion公司改裝,可以響應來自加州獨立系統運營商的訊號——使其能夠將其電池中的電力送回電網。

它正在美國科學促進會年會(AAAS)上展出,作為所謂的“車輛到電網”(V2G)技術的支持者,他們正在闡述自己的理由。


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支持者表示,V2G可以幫助平衡美國電力供需,尤其是在來自間歇性來源(如風能和太陽能)的可再生能源在美國能源結構中佔據更大份額時。 如果有足夠多的汽車參與,V2G系統可以透過為公用事業公司提供廉價的過剩電力儲存來幫助緩衝電力生產的起伏。

“一輛車不會產生太大影響,”特拉華大學碳零排放電力整合中心主任威利特·肯普頓說。“但是,當你有100輛或1000輛汽車時,你實際上開始談論取代發電廠。”

肯普頓於1997年提出了V2G概念,他今天將在AAAS會議上發表演講。 他還領導了一個專案,該專案已在特拉華大學校園部署了三輛V2G汽車,這些汽車為PJM互聯公司供電,該公司運營著中大西洋和五大湖地區大部分地區的電網。

該示範專案——被稱為中大西洋電網互動汽車聯盟(MAGICC)——現在“在電網中賺錢,實際上因向PJM送電而收取現金”,該電網運營商的高階技術和教育主管肯尼斯·休伯說。“每當這些汽車在特拉華大學插入電源時,它們都在賺錢。”

聯網良好的汽車賺錢

以下是其工作原理。特拉華大學校園的汽車透過網際網路連線連線到PJM。每四秒鐘,PJM都會與車輛聯絡,允許它們發出訊號,在需要時將電力送回電網。

“PJM被要求在任何特定的一天,將其峰值功率的1%以60兆赫的頻率調節提供,”PJM的休伯說。“與此同時,人們正在開啟和關閉負載,因此我們必須上下移動我們的發電量以匹配負載。”

他將其比作一個池塘,水有進有出,但總體水位必須保持恆定。

休伯說,使用V2G幫助平滑電力供應和需求高峰和低谷的優勢是顯而易見的。 像改裝的豐田汽車或特拉華大學校園的汽車這樣的配備V2G的汽車可以幾乎立即響應來自PJM或其他電網運營商的訊號——比透過調整發電廠的生產所能實現的響應速度快得多。

專家表示,對於消費者而言,誘惑力在於在汽車閒置時賺錢的能力。



“作為消費者,你可能會購買[一輛支援V2G的汽車]來節省燃料,”休伯說。“你可以晚上以每千瓦時60美分的價格購買電力,而不是每加侖汽油支付3美元。當您以低價充電時,您可以透過說‘繼續使用我的電池一會兒’來賺一些錢。”

“未來”的“大問題”

他說,在AAAS展出的豐田汽車,每天插電12-20小時,可以透過向電網送電每天賺取5-10美元。

“車輛到電網是一種完美橋樑技術,它將電網與交通運輸系統——與以前從未連線過的龐大部門連線起來,”CALSTART的燃料專案經理賈斯納·托米奇說,CALSTART是一家總部位於加利福尼亞州的團體,倡導更清潔的交通運輸。

但密歇根大學機械工程學教授傑夫·斯坦說,前方的道路還很漫長。

“這種正在進行的結合有一些相當驚人的影響,”他說。“其中之一是,對於PHEV,你有非常大的電池,被要求做的事情比你在傳統混合動力電動汽車中可能想到的要多得多。 這給它們的可靠性和耐用性帶來了巨大的壓力。”

斯坦說,這再加上電池的成本和尺寸,是“未來使這些電池在商業上可行的一大問題”。 他現在正在探索他稱之為“健康意識”的方法,以監控、充電和放電電池,以最大限度地減少對插入V2G系統的車輛的任何損害。

橡樹嶺國家實驗室交通運輸專案和國家交通運輸研究使用者設施主任雷蒙德·博曼表示同意。

“我們有很多興奮,”他說,“並且取得了很大進展。 但是,在元件的效能方面仍然有很多工作要做——無論是電池、汽車的電子系統還是電機。”

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