极端高温用电重要，特斯拉告急通知车主错峰充电 -

加州因高温轮流停电 图片来源：CBSN

极端高温天气席卷美国西海岸，加州近日用电紧张，一度有330万家庭遭遇拉闸限电。

特斯拉也向加州车主们发出紧急通知，请他们节约能源、减少汽车充电，缓解电网压力：

“目前的热浪正在影响加州电网……如果可能的话，我们要求您减少下午4点到晚上9点之间的超级充电和家庭充电，以支持全州用电管理工作。”

这一错峰用电警告，让电动汽车车主们捏了一把汗。

电动汽车找个充电桩已经挺不容易的了，夏季用电高峰一来，基础电网尚且扛不住，如果以后电动汽车普及使用，我们的电网能承载剧增的用电压力吗？

电动汽车考验电网电力负荷

几乎所有电动汽车广告都在重复同一个故事：

车主工作一天回到家中，将他的零碳排放汽车停入车库，进屋前插上电源充电，就可以高枕无忧了。

但是问题来了，如果当地基础电网，是以10年前或者更早年代的家庭用电量设计，并未考虑电动汽车所需的电力负荷，车主的体验还能这么完美吗？

卷福代言上汽MG名爵电动车

实际上，电动汽车的耗电量可不小。

平均而言，一辆电动汽车需要30千瓦时（30度）的电量才能行驶160公里，这大致相当于一个普通家庭将全部家用电器包括热水器、空调、照明等设备运行一天所需的耗费电量。

南加州大学电气工程学教授穆罕默德·贝希尔一直致力于研究电动汽车对基础电网的影响。

贝希尔预计，一个街区如果每个家庭都拥有一辆电动汽车，那么该街区现有电力负荷需提升两倍，才能保证电力正常运行。

美国国家可再生能源实验室能源系统工程师穆拉多利也说：“当前基础公用电网在为住宅规划用电负荷时，考虑了使用空调、暖气和其他电器设备的用电量，却并没有把电动汽车考虑在内。”

穆拉多利认为，目前美国电动汽车销量仅占汽车总销量的2%，还不足以影响居住社区的用电需求，但按照多个城市提出十年后实现三分之一居民驾驶电动汽车出行的低碳目标，配电变压器在用电高峰期不堪重负的危险依然会到来。

因此，各州政府必须提前考虑升级社区配电基础设施，出台鼓励电动汽车车主晚上回家后延迟充电等措施。

全网承载不难末端存在痛点

2019年，美国大约有超过2.7亿辆私家车，如果将其中三分之一都换做电动汽车，那就是9000万辆。

而美国私家车去年年均行驶里程为18000公里，若以百公里耗电20度计算，这些电动汽车每年新增耗电量3240亿度。

这个数字听上去很吓人，但2019年美国年发电量为4.1万亿度电，新增8%的发电量，就可以解决电动汽车的需求。

真正的痛点在于，当高压电输送逐级降压配送到末端配置时，如果电动汽车的充电需求同时并发，可能会造成负荷过载。

按照电动汽车以7KW功率充电计算，慢充一般需要6-12小时，当有100辆电动汽车同时充电，小区负荷将增加700KW。

而以我国住宅用电容量标准设计来看，100间90-120平方米的房屋配电量仅为800KW，而用电容量超过250KW时就需要设置专门的变电所，一旦社区内新增大量电动汽车势必让负荷压力大增，则需进行电力升级改造。

2019年，中国电动汽车销售占比已超过4.5%，年销量106万辆，占全球电动汽车总销量的48%。

随着电动汽车快速普及，充电难题已经显现。

特别是一些大城市中心住户密集的老旧小区，用电负荷本已饱和，加上变电设备老化，很难为电动车充电提供容量。

在一些小区，甚至已经出现了“先到先得”的现象，一开始还可以给电动汽车安装充电桩，后来发现负荷不够，不再允许居民新建充电桩，以至于一些车主陷入了买完车装不了桩的尴尬。

电动汽车车主从自家“飞线”充电，易引发电路短路起火等隐患

2015年，国务院出台政策，要求新建住宅必须100%建设充电设施或预留建设安装条件，因此大部分新小区基本可具备充电需求。

但大部分老旧小区，在电网升级之前，或许也要像加州一样选择错峰充电，毕竟电动汽车无需像手机一样每天充电，合理安排错峰用电完全可行。

新技术将平衡电网提高效率

为了避免电动汽车充电需求并发造成的问题，美国正在研发一种“智能充电”解决方案。

在电网系统中已经插入电源的电动汽车，可先通过运算电网总用电需求量，待到全网负荷减少后开始自动充电，智能选择错峰充电，既能解决社区用电超负荷问题，又让车主相应地配对到更低的谷电价格。

此外，欧美国家还在探索尝试电动汽车电池储能还给技术，也称为V2G（车辆到电网）。

汽车在白天剩余的电力，可以在用电高峰时段先返充到电网中补给全网使用，在夜间随着用电低谷来临，再开始给汽车充电补给。

V2G有助于管理用电高峰和低谷，平衡网络并提高效率。

英国伦敦正计划将一个公交车车库改造成为“虚拟发电站”，被认为是世界上最大的V2G试验场，比亚迪已参与到该项目之中。

伦敦公交电动汽车V2G计划

如今，电动汽车已成为全球能源转型的关键，也是汽车产业公认的发展方向。

全球各国为了建设充电桩、升级电网都投入了巨资。

今年，美国出台了一项1410亿美元的新能源投资计划，内容包括开发电动汽车技术、改善充电桩和对充电费用进行改进，旨在更好的规范化和标准化整合美国新能源汽车产业，推动新能源汽车在美国市场的推广和普及。

美国2019年发布的为推广电动汽车的公益广告

欧盟委员会也提议推出绿色经济复苏计划，鼓励车企生产销售电动汽车及加大充电基础设施建设，并计划投资400-600亿欧元推进电动汽车产业，在2025年建成200万个公共电动汽车充电站。

值得一提的是，欧洲清洁能源占比已经很高，如法国核能占总发电量77.6%，英国可再生能源占总发电量48%，德国可再生能源占总发电量的31%。

将清洁能源变为汽车电能，无疑最符合零碳排放的环保需求。

PEW：Electric Cars Will Challenge State Power Grids

Forbes：EVs Are Not A Problem For The Electric Grid, They Are The Solution

Wired：Electric Cars Could Destroy the Electric Grid—or Fix It Forever

Statista：The U.S. electric vehicle industry - statistics & facts

MIT：Could Electric Cars Threaten the Grid?

文 | 黄天然

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