首页 > 资讯 > 综合 > 正文
2023-08-08 12:25

德州是未来驾驶的缩影

我认识的每个德克萨斯人都有一种你可能称之为“电网焦虑”的情绪,这是一种对电力的低嗡嗡声的关注,在2021年2月残酷的冬季风暴摧毁了该州孤立的电网之后出现的。那场寒冷的灾难引发了高速公路上的连环车祸和杂货店的挤兑;为了取暖,人们把烤架和汽车开到室内,无意中使自己中毒。我的家乡圣安东尼奥,就像这个州的许多地方一样,根本没有准备好应对一连几天的严寒天气。许多因素导致了如此严重的灾难,但国家能源基础设施的根本失败怎么强调都不为过。

极端寒冷是一种极端。今年夏天,随着破纪录的高温笼罩南方,德克萨斯州也达到了另一个目标。现在,我与家乡的人们交谈时,不可避免地会问:“你们的电网准备好了吗?”到目前为止,答案是肯定的,部分原因是可再生能源,特别是太阳能在该州的大规模扩张。但能源问题并不简单:如果热浪更频繁地发生,额外的太阳能发电能力就只能满足我们这么多了,而且不利的天气或持续到深夜的高温可能会削弱太阳能发电能力。专家表示,德州的电网还没有为即将到来的极端气候变化做好准备。再加上另一个复杂的因素:德州人需要开车,而且越来越多的人开始驾驶电动汽车,这种汽车以复杂的方式与电网相互作用。德克萨斯州现在是美国第三大电动汽车市场;自那场冬季风暴以来,登记人数至少翻了一番,达到今天的20多万辆——所有这些车都是在从未为汽车提供动力的电力基础设施上运行的。德克萨斯人问电网是否也准备好了,这是可以理解的。

尽管电动汽车承诺改善气候,但许多人认为,这些汽车只会消耗掉能源,直到耗尽为止,就像大型电器整天运转一样,导致发电厂加班加点来补偿。一旦电池充满电,它们就会在极端温度下挣扎。为电动汽车购买者提供电池健康报告的初创公司Recurrent的首席执行官兼联合创始人斯科特•凯斯(Scott Case)指出,当温度超过100华氏度时,电动汽车的续航里程可能会下降30%左右。“没有电池技术会改变物理学,”他告诉我。

考虑到这一点,德州在某种程度上是未来的领头羊,随着我们对电动汽车的依赖越来越大,我们中的许多人很快就会生活在这样一个未来,而气温却在不断飙升。你可以想象一下噩梦般的场景:随着天气越来越热,电动汽车成为电网的消耗,导致大面积停电,然后它们的电池耗尽,把汽车变成了车轮上的砖头。这样一个戏剧性的未来可能不会发生,但我们将无法维持现状:一个更加极端的气候,加上电动汽车的相对复杂性,将要求司机改变他们与能源消耗的总体关系,汽车制造商将重新考虑他们制造什么以及如何制造。

总部位于德克萨斯州的电力巨头瑞致达(Vistra)对未来的发展持乐观态度。该公司负责联邦和州倡导的高级经理艾米丽·斯蒂普(Emily Stipe)是几位能源官员之一,她正在寻求缓解人们对电动汽车相关基础设施的担忧,因为天气变得更加极端。斯蒂普在非营利组织零排放运输协会(Zero Emission Transportation Association,简称ZETA)最近的一次演讲中表示:“我们确实相信电网能够应对电动汽车的部署。”但这只有在多方共同努力的情况下才能实现,“不仅包括实际的电动汽车行业本身,还包括其供应链、电力供应商和消费者。”

大多数证据表明,电动汽车不会像人们想象的那样给电网带来那么大的压力。ZETA估计,到2021年,电动汽车仅占全国总发电量的0.15%。该组织表示,可用能源的增长远远超过了电动汽车的新需求。德州电力可靠性委员会(Electric Reliability Council of Texas)的一位发言人告诉我,尽管德州的销量在稳步增长,“目前,电动汽车的负荷还不足以对电网产生影响。”德州电力可靠性委员会负责运营该州90%的电网。据报道,自2022年以来,太阳能发电量翻了一番,这也帮助该州老化的发电厂保持了电力供应——尽管在这个石油和天然气占主导地位的地方,可再生能源遭到了相当大的反对。(更环保的电网也有助于电动汽车在减少交通排放方面发挥最大潜力。)

电动汽车还可以提供许多人尚未意识到的好处。福特(Ford)、现代(Hyundai)、大众(Volkswagen)等公司的汽车都在设计将能量回馈给电网的技术,这种技术被称为双向充电。然而,储存在汽油车油箱里的潜在能量只能用于一种方式,这些电动汽车可以为家庭供电或将电力卖回电网。南加州爱迪生公司(Southern California Edison)的电气化主管香奈儿·帕森(Chanel Parson)告诉我:“当你看到电网弹性是什么时,它实际上是电网准备和适应不断变化的运行条件的能力。”她说,因为电动汽车实际上每天只行驶5%到10%的时间,“这样一来,汽车每天就有21到23个小时可以给家里甚至电网充电。”

这确实需要“智能电网”升级,许多公用事业公司目前正在进行各种升级,包括新的变压器、延长的电线,甚至更好的网络安全。但在太阳能和风能较弱的日子里,电池储能有巨大的潜力;斯蒂普告诉我,多亏了与电网相连的巨型电池,加州甚至在去年9月的热浪中避免了停电。通常,这些都是前电动汽车电池的改造。她说:“我们已经亲眼目睹了能源储存提供的许多好处,甚至不仅仅是减排的好处。”

即使是现在,大多数电动汽车都配备了智能充电功能:通过汽车软件或充电器应用程序管理充电时间和电量。就像智能恒温器一样,这让电动汽车车主可以在非高峰时段安排和管理充电。换句话说,你可以在晚上下班回家后给你的电动汽车充电,但把它安排在晚上充电,那时电网还没有因为高温和全家在家里用电而超负荷运转。这也可以在公共充电器上完成。

目前电动汽车领域的世界领先者长期以来一直在玩这个游戏。特斯拉提供太阳能瓦片和家用储能解决方案,比如Powerwall。现在许多“传统”汽车公司正在开发竞争产品。通用汽车(General Motors)旗下的新部门通用能源(GM Energy)正在为家庭和企业推出所谓的“电力生态系统”,包括太阳能、充电、备用电池和双向充电技术。通用汽车发言人小达瑞尔·哈里森告诉我:“如果你能够管理能源的流入和流出,就像你作为消费者可以做的那样,那么你就有机会帮助减轻恶劣天气带来的一些问题。”这些功能预计将推出零售推出新的雪佛兰Silverado EV,这将于今年晚些时候开始生产。

永久热浪时代也将改变电动汽车的制造方式。许多汽车制造商正在通过增加新的硬件功能,如热泵,来应对极端温度下车辆续航里程的减少。凯斯说,尽管这些通常被认为主要是冬季的优势,但它们释放热空气的能力也能极大地提高夏季的活动范围。热泵的使用,就像拥有一辆电动汽车的许多其他现实一样——包括监控能源使用和找出最佳充电方式——将需要司机们的行为改变,他们几十年来只是付了油钱就开走了,他说:“每个人都是从小从父母或祖父母那里学习如何照顾一辆内燃机汽车的。”在新兴的电动汽车时代,“现在每个人都在制定新的规则。”

也许更大的挑战将是让司机、房主甚至租房者开始从不同的角度思考他们的能源使用。盲目地消耗燃料或电力不再是我们的奢侈品了。斯蒂普说:“对很多人来说,他们只想一按开关就亮起灯来,除了每年的更新期,他们不想在任何时候考虑自己的电力计划。”“我们真的需要改变这种状况。”