将公路车辆接入电网

如果足够多的插电式电动汽车与电网通信,它们可以为过剩电力提供廉价的存储

圣地亚哥——停放在这里宽阔的会议中心角落的白色丰田Scion xB看起来并没什么特别,直到你注意到插在其亮橙色前格栅上的粗电缆。

但其所有者表示,它可能是加州电网的最小单元。这辆汽车,一辆插电式混合动力电动汽车,已经由AC Propulsion公司改装,可以响应来自加州独立系统运营商的信号——使其能够将其电池中的电力送回电网。

它正在美国科学促进会年会(AAAS)上展出,作为所谓的“车辆到电网”(V2G)技术的支持者,他们正在阐述自己的理由。


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支持者表示,V2G可以帮助平衡美国电力供需,尤其是在来自间歇性来源(如风能和太阳能)的可再生能源在美国能源结构中占据更大份额时。 如果有足够多的汽车参与,V2G系统可以通过为公用事业公司提供廉价的过剩电力存储来帮助缓冲电力生产的起伏。

“一辆车不会产生太大影响,”特拉华大学碳零排放电力集成中心主任威利特·肯普顿说。“但是,当你有100辆或1000辆汽车时,你实际上开始谈论取代发电厂。”

肯普顿于1997年提出了V2G概念,他今天将在AAAS会议上发表演讲。 他还领导了一个项目,该项目已在特拉华大学校园部署了三辆V2G汽车,这些汽车为PJM互联公司供电,该公司运营着中大西洋和五大湖地区大部分地区的电网。

该示范项目——被称为中大西洋电网互动汽车联盟(MAGICC)——现在“在电网中赚钱,实际上因向PJM送电而收取现金”,该电网运营商的高级技术和教育主管肯尼斯·休伯说。“每当这些汽车在特拉华大学插入电源时,它们都在赚钱。”

联网良好的汽车赚钱

以下是其工作原理。特拉华大学校园的汽车通过互联网连接连接到PJM。每四秒钟,PJM都会与车辆联系,允许它们发出信号,在需要时将电力送回电网。

“PJM被要求在任何特定的一天,将其峰值功率的1%以60兆赫的频率调节提供,”PJM的休伯说。“与此同时,人们正在打开和关闭负载,因此我们必须上下移动我们的发电量以匹配负载。”

他将其比作一个池塘,水有进有出,但总体水位必须保持恒定。

休伯说,使用V2G帮助平滑电力供应和需求高峰和低谷的优势是显而易见的。 像改装的丰田汽车或特拉华大学校园的汽车这样的配备V2G的汽车可以几乎立即响应来自PJM或其他电网运营商的信号——比通过调整发电厂的生产所能实现的响应速度快得多。

专家表示,对于消费者而言,诱惑力在于在汽车闲置时赚钱的能力。



“作为消费者,你可能会购买[一辆支持V2G的汽车]来节省燃料,”休伯说。“你可以晚上以每千瓦时60美分的价格购买电力,而不是每加仑汽油支付3美元。当您以低价充电时,您可以通过说‘继续使用我的电池一会儿’来赚一些钱。”

“未来”的“大问题”

他说,在AAAS展出的丰田汽车,每天插电12-20小时,可以通过向电网送电每天赚取5-10美元。

“车辆到电网是一种完美桥梁技术,它将电网与交通运输系统——与以前从未连接过的庞大部门连接起来,”CALSTART的燃料项目经理贾斯纳·托米奇说,CALSTART是一家总部位于加利福尼亚州的团体,倡导更清洁的交通运输。

但密歇根大学机械工程学教授杰夫·斯坦说,前方的道路还很漫长。

“这种正在进行的结合有一些相当惊人的影响,”他说。“其中之一是,对于PHEV,你有非常大的电池,被要求做的事情比你在传统混合动力电动汽车中可能想到的要多得多。 这给它们的可靠性和耐用性带来了巨大的压力。”

斯坦说,这再加上电池的成本和尺寸,是“未来使这些电池在商业上可行的一大问题”。 他现在正在探索他称之为“健康意识”的方法,以监控、充电和放电电池,以最大限度地减少对插入V2G系统的车辆的任何损害。

橡树岭国家实验室交通运输项目和国家交通运输研究用户设施主任雷蒙德·博曼表示同意。

“我们有很多兴奋,”他说,“并且取得了很大进展。 但是,在组件的性能方面仍然有很多工作要做——无论是电池、汽车的电子系统还是电机。”

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