隨著製造商推出新型號的電動汽車，對它們的需求正在穩步增長。 美國的新電動汽車銷量 2021 年大約翻了一番 並可能在 2022 年再次翻倍，從 600,000到1.2百萬. 汽車行業領導者預計電動汽車可以佔 至少占美國新車銷量的一半 到本世紀末。
電動汽車以不同的方式吸引不同的客戶。 很多買家都想 幫助保護環境; 其他人想在汽油上省錢或 嘗試最新、最酷的技術.
在諸如 加利福尼亞州 和 德州 近年來，由於天氣原因導致停電，消費者開始以一種新的方式考慮電動汽車：將其作為熄燈時的潛在電源。 福特已將備用電源作為其電動 F-150 Lightning 皮卡車的賣點，該皮卡車將於 2022 年春季某個時候到達展廳。該公司表示，該卡車可以 一次充電即可為普通房屋供電三天.
到目前為止， 只有少數車輛可以通過這種方式為房子充電，並且需要特殊的設備。 車到戶充電或 V2H 也給公用事業公司帶來了挑戰。 以下是將 V2H 帶入主流所涉及的一些關鍵問題。 汽油只能通過一種方式流動，從泵到汽車，但隨著一些技術進步，電動汽車很快就能將電力送回家庭。
V2H 的基礎知識
使用電動汽車為家庭供電的最大因素是車輛電池的大小以及是否設置為“雙向充電”。 具有這種能力的車輛可以使用電力為其電池充電，並可以將充電電池的電力輸送到房屋。
有兩種方法可以判斷電池有多大。 首先是存儲在電池中的電力燃料總量。 這是電動汽車製造商最廣泛宣傳的數字，因為它決定了汽車可以行駛多遠。
特斯拉 Model S 或日產 Leaf 等電動轎車的電池可能能夠存儲 80 到 100 千瓦時的電動燃料。 作為參考，1 千瓦時的能量足以為一台典型的冰箱供電 XNUMX 小時。
典型的美國家庭使用 每天約30千瓦時，取決於它的大小和人們使用的電器。 這意味著一個典型的電動汽車電池可以存儲足夠的電力燃料來滿足一個典型家庭幾天的總能源需求。
評估 EV 電池容量的另一種方法是其在備用電源模式下的最大功率輸出。 這代表了在任何給定時刻可以輸送到電網或房屋的最大電力燃料量。 在備用模式下運行的 EV 通常具有比在駕駛模式下更低的最大功率輸出。 備用電源容量很重要，因為它表明 EV 電池一次可以為多少台設備供電。
對於所有電動汽車，這一數字並未得到廣泛宣傳，部分原因是尚未廣泛部署車到戶充電。 福特曾宣傳其電動 F-150 的最大 V2H 功率輸出為 2.4 千瓦，可能升級到 9.6 千瓦 – 與單個高端產品大致相同 特斯拉Powerwall 家庭儲能裝置。
在低端，2.4 千瓦的電力足以同時運行 10 到 9.6 台冰箱，並且可以為一個典型的家庭連續運行幾天——如果用電少的話，可以運行更多。 在高端，XNUMX 千瓦的功率水平可以運行更多設備或更高功率的設備，但這種使用水平會更快地耗盡電池。
在更便宜的時候儲存電力
為了從汽車中獲取家用電力，電動汽車車主需要雙向充電器和與 V2H 兼容的電動汽車。 雙向充電器已經在市場上銷售，儘管有些充電器可能會使汽車價格增加數千美元。
現在市場上有限數量的電動汽車與 V2H 兼容，包括福特 Lightning、 日產葉 和 三菱奧蘭德. 通用汽車和太平洋天然氣電力公司計劃 在加利福尼亞測試 V2H 充電 在 2022 年年中使用多輛通用電動汽車。
一些房主可能希望將他們的車輛用於公用事業規劃者所說的“調峰”——白天從他們的電動汽車中獲取家庭電力，而不是依賴電網，從而減少他們在高峰需求時段的電力購買。 為此，他們可能需要安裝特殊的計量設備，既可以控制車輛電池的放電，也可以控制從電網到家庭的電力流動。
在公用事業有分時電價的地區，調峰最有意義，這使得白天的電網電力比晚上的電力貴得多。 一個調峰家庭會在晚上用便宜的電給電動汽車電池充電，然後把電儲存起來供白天使用，避免高昂的電價。
公用事業和 V2H 的未來
雖然現在存在 V2H 功能，但它們可能需要一段時間才能被廣泛採用。 與 V2H 兼容的電動汽車市場需要增長，V2H 充電器和其他設備的成本需要下降。 與特斯拉的 Powerwall 一樣，V2H 的最大市場可能是在電網出現故障時需要備用電源但又不想為此目的而投資特殊發電機的房主。
讓房主在停電時使用他們的車輛作為備用，將減少大規模停電的社會影響。 它還將給公用事業更多的時間來恢復服務——尤其是當電線桿和電線嚴重損壞時，就像在 颶風艾達 2021 年 XNUMX 月在路易斯安那州。
電力公司仍將不得不花錢建設和維護電網以提供可靠的服務。 在某些地區，這些電網維護成本通過高峰需求費用轉嫁給客戶，這意味著沒有 V2H 的人（收入可能更低）很可能比擁有 V2H 的人承擔更大的成本份額，後者將避免從電網購買高峰電力。 如果有很多電動汽車車主，情況尤其如此 使用屋頂太陽能電池板 為他們的汽車電池充電並使用這些車輛進行調峰。
儘管如此，即使有了 V2H，電動汽車仍然是電力公司的巨大潛在市場。 雙向充電也是更廣泛願景的一個組成部分 下一代電網 數以百萬計的電動汽車不斷從電網獲取電力並將其回饋——這是電氣化未來的關鍵要素。 但首先，能源規劃者需要了解 他們的客戶如何使用 V2H 以及它如何影響他們保持電網可靠的策略。
關於作者
塞思布魯薩克，能源與環境經濟學和國際事務教授， 賓夕法尼亞州立大學
