电动汽车即将大量涌现。当地公用事业公司、能源管理者和城市如何做好准备？这是太平洋西北国家实验室的研究人员进行的一项新研究要探讨的关键问题。
“虽然我们不知道何时会达到临界点，但快速充电车队将改变城市和公用事业管理其能源网络和基础设施的方式。”他这样说 迈克尔·金特纳·迈尔是一名电气系统工程师，也是该研究的主要作者。 “这不是是否的问题，而是何时的问题。”
这项研究今天发表集成并整合了许多以前从未评估过的因素，例如用于长途运输和运输的电动卡车以及智能充电策略。 决策者似乎仍然无法解决的问题，但是在宣布的时机上，问题已经非常接近了。
交通运输电气化即将到来。
像任何自重的革命一样，即使是电动革命也将最终摇摇欲坠。 根据EV Hub的说法，地球上的道路上已经有数百万辆电动汽车，主要是汽车和SUV。 研究人员显然仅将注意力集中在美国，评估未来十年的电网容量。
我们的网络是否能够管理不断增长的各种规模的电动汽车（包括卡车），这些电动汽车可以连接到房屋，企业以及短途和长途道路的充电站？
PNNL 的分析揭示了电网无需建造新发电厂和输电线路即可处理的最大电动汽车负载。
电气革命，好消息和坏消息。
好消息 到 2028 年，整个电力系统（从发电到输电）将能够满足多达 24 万辆电动汽车的需求，约占美国当前车辆流量的 9%。如果我们想将其转移到意大利（我希望了解更多），这个数字将相当于大约 4,5 万辆汽车。当然，坏消息接踵而至。
拥有约30万辆电动汽车，事情变得越来越危险。 在本地可能会出现问题。 许多人不知道，有些人知道： 快速充电的电动汽车可以吸收与50户房屋相同的负荷。 如果街道上的每个房屋都有电动汽车，那么电源变压器将无法同时管理每个人的充电。
平滑鸭子的曲线
正如报告中详述的那样，当前的网络规划没有充分考虑 大量的电动汽车涌入。 这种疏忽加剧了本已紧张的局势：令人恐惧的 鸭子曲线。
鸭子曲线是电力系统 24 小时的负载曲线，通常出现在光伏安装较多的地区。该曲线基于早晨的中等负载、白天太阳能装置向电网供电时的低负载以及晚上当人们下班回家且太阳落山时的高负载。
随着需求的增加，张力急剧下降。 随着越来越多的电动汽车在晚上充电，海拔差异变得更加陡峭，从而增加了电费。
智能充电策略
研究发现，避免在早晨高峰和傍晚时段充电可以平滑高峰需求并填补鸭子曲线。 该方法有两个积极的方面。首先， 白天将受益于相对“清洁”的太阳能。它还将减少或消除晚间高峰，此时太阳能逐渐减弱，其他来源会补充能量。
合理的情景强调了规划能源网格的必要性。
该研究小组为2028年的合理情景进行了开发和建模。 这些场景包括公路上的轻型（客车），中型（卡车和货车）和重型（货运）车辆的混合-这是该分析中首次将所有三种车辆都包括在内。 还开发了一种公路货运模型，对于所有三种车种，每80公里就有一个高速公路充电站。
这些情景考虑了能源网的演变及其在州和地区层面的容量。该团队专注于对网络影响最大的场景。
新型电动汽车充电带来的瓶颈明显出现，尤其是在电动汽车较多的地区。
以加利福尼亚为例。 洛杉矶计划到2030年实现城市车队的全电动化。高峰期来自快速充电汽车和电动卡车商业车队的增长。 这些车辆可在电路中消耗400安培的电流长达45分钟，而不是当今大多数电动车辆15-20小时的6-8安培电流。
快速充电的车辆是当今计划者面临的最大挑战
立法者，规划者，有远见的人和决策者以前从未真正考虑过电动汽车。 现在，他们将不得不快速改变分销系统和运营。 关键是现在要了解如何避免将来出现大量资本支出。 而且挑战不仅限于大城市。 那些资源有限的较小型企业需要帮助来建立自己的充电基础设施和产生能量的能力。
