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两个网格的故事:加利福尼亚和德克萨斯如何为EV革命做准备

今天,不到2%美国人购买的汽车都是电动的。但一些汽车行业专家预计,在未来30年内,电动汽车可能会占据汽车市场的大部分我们。全球汽车销售额

总而言之,美国的司机都在做日志3万亿英里每年,消费超过170亿加仑汽油和柴油在过程中。将所有这些车队转换为电力将对国家生产和提供电力的系统进行新的需求。

作为专业的一部分能源基础设施研究我们寻求了解如何电动车辆增加(EVS)可能会改变能量如何提供和消耗.到目前为止,我们已经知道电动汽车的影响将取决于你住在哪里以及何时充电。

估计电动汽车将需要多少电力

使用类似的技术我们最近的一篇论文在氢气车辆上,我们开发了对充电的个人汽车,卡车和SUV的电气队列所需的电力的国家逐个评估。

我们开始估计今天每县每县消耗的汽油量。然后,我们根据当今EVS的效率转换为电力需求前往电力需求。

不可否认,这些方法有局限性。旅行的里程数可能会发生显着变化自主车辆变得司空见惯,更多的人依赖优步,Lyft等汽车共享服务, 例如。但是,我们认为我们的方法提供了估计未来电力需求的良好起点,如果EVS成为规范。

区域影响

美国电网不断发展,以适应整个新的需求上世纪.但是,如果美国的汽车要迅速变成电动汽车,电网就需要更快地改变。根据本地驾驶习惯和已经到位的网格基础设施,我们的分析表明,EVS将对不同地区产生不同的影响。

根据本地驾驶习惯和已经到位的网格基础设施,我们的分析表明,EVS将对不同地区产生不同的影响。
因为德克萨斯州和加利福尼亚州消耗比任何其他国家更多的电力在美国,它们很好地勾勒出了电动汽车的未来会是什么样子。在这两种情况下,电动汽车的增加都将推高消费,并可能给当地的基础设施带来压力。

如果德克萨斯州几乎所有的乘用车都实现了电气化,那么该州每年将多需要110太瓦时的电力——这是每年的平均用电量1100万家.增加的电力需求将导致德克萨斯州目前的电力消耗增加30%。

相比之下,由于温带更温和的气候,加利福尼亚可能需要几乎电力更多50%如果该州的乘用车完全电气化,它的消耗量就会比现在的还要高。这意味着加州每年需要额外生产120太瓦时的电力。

两个格子的故事

看看两个状态的网格展示了如何对移动性的依赖性因地到达而异。

在炎热的夏日下午,德州用大约一半的电力它为空调提供动力,使建筑物保持凉爽。由于空调的影响,电力需求的季节性变化很大,这意味着该州的发电厂在一年中的许多小时都处于闲置状态。非高峰时段的闲置产能可以让德克萨斯州更容易满足未来电动汽车的电力需求。

加州更温和的气候意味着该州在夏季需要更少的电力,总体上电网的需求变化也更小。因此,加州的可用发电能力低于德克萨斯州,无法满足未来电动汽车的充电需求。

激励措施可以减少装备电网的速度为大量电动车辆。
2018年,管理德州大部分电网的德州电力可靠性委员会(Electric Reliability Council of Texas)的需求达到了一个新的高峰7月19日73千兆瓦(PDF).看看7月19日的非高峰时段,我们发现ERCOT电网有多余的容量,如果闲置的发电厂全天继续运行,而不仅仅是在需求高峰期间,可以提供超过3.5亿瓦时的额外电力。

根据我们的估计,德克萨斯州完全电气化的私人汽车每天的充电需求约为2.9亿瓦特时,低于可用的剩余发电能力。换句话说,如果车辆在非高峰时段充电,德州电网理论上可以为全电动车队充电。

然而,当我们对加利福尼亚造成同样的分析时,我们发现,如果EVS成为常态,它可以推动超出金州网格的现有容量的电力总需求。

时间就是一切

也许更重要的是,电力电力每将消耗多少是何时会消耗的问题。

基于上述最佳偏高充电模式的估计。如果大多数EV都在下午被收费,电网需要更多的发电能力来避免停电。

为了满足这种需求,加利福尼亚和德克萨斯州将需要建造新的发电厂或购买更多的电力来自邻近的州,而不是他们已经做到了。该州也可能需要额外的传输和分销基础设施来适应新的汽车充电基础设施

总而言之,从内燃机车辆到EV的过渡(PDF)如果在高峰时段在高峰时段被充电,则德克萨斯州德克萨斯州甚至更多的德克萨斯省甚至更多的电力基础设施。

激励措施可以减少装备电网的速度为大量电动车辆。
激励措施可以减少装备电网的速度为大量电动车辆。例如,公用事业公司可以在一天中的不同时间和一周中的不同日期向不同的电力充满不同的电力率。作为。。而被知道按使用时段定价,这种做法可以鼓励汽车充电时,电力更丰富的非高峰时间,因此更便宜的供应。

加利福尼亚州和其他领域,包括得克萨斯州奥斯汀市,已经开始使用不同的策略来实施使用时间的速率.其他地区可能希望密切关注,并在那些道路上的电动汽车数量上升时,通过这些地方的经验教训。

前方的道路

虽然EVS可能会增加美国消耗的电量,但适应它们所需的投资可能比出现的要小。如果在非高峰时段的车辆充电,许多地区已经具有足够的发电能力。EVS上的能量存储可以提供改变充电时间所需的灵活性,并帮助电网运营商更好地管理电力供需。

更重要的是,根据我们的计算,美国人将单独拯救燃料成本可以抵消这些投资。

例如,如果到2017年,加州的大部分车辆都是电动的,我们估计,根据这一数据,加州司机当年将节省大约250亿美元的燃料成本平均电价汽油

除了节省燃料外,一些市场分析师预计电动车是比传统汽车便宜到2026年,另一个潜在的经济效益。

虽然预测未来汽油、电力和汽车的价格颇具挑战性,但我们相信,电动汽车的广泛使用很可能会降低加州和其他地方的整体运输成本。好用的买球外围app网站如果对环境有好处,节省的资金就更大了低碳排放,被考虑在内。

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