电动汽车有朝一日可以为你的房子供电——这是实现它的方法

Tom Stacey and Ying Xie

电动汽车可以在未来几年帮助为数百万家庭供电,只需利用它们的电池电量。车辆电池中的电力可以重新接入电网,而不是储存起来。该技术在日本首创,我们的研究将有助于了解如何在英国最好地使用它。 正在生产的许多电动汽车 (EV) 能够使用其车载电池将电力送回与其连接的电源。无论是业主的房子,还是更普遍的电网,这些技术都是由政府和电动汽车制造商主导的,主要是为了平衡对输电网络或电网的需求。 使用这些巨大的连接电池的能力符合未来管理和提供更清洁的电网——我们应该在充足的时候利用风能和太阳能等清洁的可再生能源,而不是燃烧化石燃料来发电,并将电力储存在电池中以备不时之需。不是。因此,通过使用可再生能源为电动汽车充电,我们可以降低温室气体排放。 这个计划听起来不错,但由于电力难以储存而变得棘手。但我们已经在汽车中储存了大量电力。目前英国 2700 万户家庭中约有 1% 拥有电动汽车,每户平均配备 60kWh 电池,这 300,000 辆电动汽车可以存储令人难以置信的 18GWh 电力,可用于为房屋供电。这比英国最大的储能设施斯诺登尼亚 (Snowdonia)的抽水蓄能电站还要多,该电站的储能容量约为 9GWh。

到 2030 年,英国可能有近 1100 万辆电动汽车上路。 假设这些车辆中有 50% 能够将未使用的能源回馈到电网,这将为 550 万户家庭提供电力。

 我们如何实现它?

为了让汽车在技术层面上为电网供电,需要做三件事。 首先,应该可以实现从汽车到充电点的双向电力传输。 该系统被称为车辆到电网,在福岛灾难和随后的电力短缺后首次在日本引入。 但是,推广这项技术还需要更多的发展领域。 其中包括在家中安装车辆到电网的充电硬件、车辆兼容性和能源市场变化。 此外, 还需要解决两种快速充电设备,并使用具有两种类型连接器的设备。技术难题的第三部分是确保配电网络的支持。电网的某些部分无法同时通过连接转储大量电力,因此本地网络需要确保它们能够应对。

司机的参与

一旦技术到位,我们如何确保人们参与该计划?我们正在研究消费者对车辆到电网系统的接受程度和知识,以向驾驶员展示该技术的工作原理,并防止他们的电池在需要时被耗尽。 目前,大多数试验都是由能源公司或配电公司进行的,他们想弄清楚这项技术如何在商业上发挥作用并帮助平衡电网。但我们认为,重点还应该放在成本效益、生态证书和对司机的便利上。

 用最便宜的能源为电动汽车充电,并在高峰时段将能源卖回电网,可以让客户每年赚取高达 725 英镑的收入。除了节省燃料成本之外:电动汽车的平均每年运行成本为 500 英镑,而汽油或柴油的运行成本为每年 1,435 英镑。 减少对环境的影响、节省燃料成本以及使用廉价清洁能源为您的房屋供电,这些都是很大的好处,但汽车电池电量不足的情况可能会导致很多车主不满。

其他问题还包括:在家中安装兼容的 V2G 充电器的潜在成本;对生活方式的影响,以及延迟插电式电动汽车充电带来的不便(如果汽车正在为房屋供电);以及对电池退化的恐惧(一些研究表明这是有道理的,但潜在的好处更大)。

英国电力和天然气监管机构 Ofgem 打算投资数百万英镑来创建一个更灵活的能源系统,以支持汽车电气化和可再生能源的产生,并使向低碳经济的过渡更加公平、包容并且负担得起。 如果有足够多的司机利用车联网技术,英国可以获得多达十座大型核电站的发电能力,并将节省的成本再投资于开发清洁能源和灵活的能源系统。

过程不会一帆风顺。解决方案很多,但需要电力公司,甚至汽车制造商和金融公司的支持。这个难题有很多部分需要解决,但由于普通汽车 95% 的时间都没有使用,因此将其电源用于更环保、更便宜的生活, 并由此带来的机会是巨大的。