我們都知道電動車可以減少化石燃料的使用,緩解全球變暖,但會對國家電網造成啥影響,想過的人可能不多。今天咱們就來研究一下這個問題。首先講個知識點:電並不貴,相反還非常便宜。別的不說,現在光伏發電和風力發電都非常成熟。
既然電力需求這麼大,花錢搞幾個風車往喜馬拉雅山上一戳,錢不是嘩嘩來嘛!邏輯上是沒錯,但有個問題:風力發電太佛繫了。拿你們家來說,白天家裡沒人幾乎不耗電,晚上又打遊戲又洗澡,電量消耗劇增。
但風什麼時候來,咱們控制不了啊。
這時候肯定有人要開腦洞:白天用電少,把風車的電存起來,晚上用電多的時候再拿出來用唄。邏輯上又沒錯,但還有個問題:電是無法被儲存的。我知道你肯定要拿電池舉例,但是本質上講,電池不是儲存電荷的裝置,而是將電能轉化成化學能,在必要的時候再轉化回來。
這個過程中,不光會損耗電能,也會損耗電池本身,所以專門造電池儲存電能非常不經濟。(劃重點)當然科學家也沒放棄,化學能搗鼓不了,他們就在電磁關係上下功夫。比如壓縮空氣電站,就是挖個大坑,電多的時候,搞個抽風機往大坑裡壓空氣。
電少的時候,再反向操作,讓大坑裡的空氣噴出來,推動發電機發電。類似的還有抽水發電站,電多的時候把水抽到高空,沒電的時候再讓水流下來推動發電機。嗯,想想就知道這些花裡胡哨的東西不靠譜。
所以咱們目前還是以火電為主,說白了就是燒開水,讓蒸氣推動發電機運轉。用電多的時候就多燒點煤,用電少的時候就少燒點煤,總能差不多。
不過火電也不是萬能的,一方面煤需要錢和運輸。所以煤價上漲,火電壓力就大,電力需求突然暴增,煤存得不夠,火電壓力也會大。文章開頭的南方大面積限電,就是上面兩個原因。
另一方面是,飽和式供電會造成浪費。具體的電力需求是無法計算的,電力公司發電量主要靠猜。你去年今天用了20度電,過去一週平均用了25度電,所以電力公司猜你今天可能會用24度電。
但是電力的供應是飽和式的,你可以不用,但電不能不發,所以電力公司會為你發30度電。如果你真的只用了24度,那剩下6度就浪費了,變成了發電機內轉子的空轉。
所以能否精準預測用電量,是影響火電效率的核心。那麼回到我們開頭的問題,如果中國全部換成電動車,會發生什麼呢?首先煤炭需求肯定暴增,其次每個人充電的時間難以預測,必然會增加火電的浪費。電動車,於國家電網,似乎是百害而無一利的,很早就有學者表示了這方面的擔憂。
不過專家們也不是吃白飯的,他們很快就想到一個很棒的方案:Vehicle-to-grid。這個技術簡稱V2G,翻譯過來是車輛反哺電網,當電動車連線電網時,如果電網壓力不大,就給電動車充電,如果電網壓力大,就讓電動車給電網充電。
等電網緩過來,再把電還給電動車。
還記得前面劃重點的內容嗎,專門造電池儲存電能非常不經濟。但是如果這個電池主業是給電動車供電,只是兼職反哺電網,那就很經濟了呀!用圖講解一下,沒有電動車之前,電力公司要預測的用電模型是紅色的線。
電動車普及之後,無序充電會拉高用電波峰,讓電力使用變得更加難以預測。(藍色部分)如果V2G技術可以普及,就可以把藍色部分,轉化成黃色部分。短期看,電動車起到削峰填谷的作用,讓電力模型更為簡單,提高火電效率;長期看,電動車電池可以作為一種儲能手段,加速風電、光電的普及。
一個簡單的技術,就讓電動車從百害無利,變成百利無害了。
不過,這麼看V2G似乎只對電網有利,對車主沒啥好處,還會白白消耗電池。但國家怎麼會白佔你便宜呢?現在咱們國很多地方都是峰谷電價,最大差額能有50%,而V2G技術,剛好可以讓電車在電價最便宜的波谷充電,在電價最貴的波峰賣出,白嫖差價,彌補對電池的損傷。
怎麼樣,是不是很刺激。其實V2G十多年前就提出了,技術上並沒有什麼難度,但過去電動車規模太小,沒有普及的基礎,現在電動車普及程度越來越高,V2G也加入有生之年系列,這時候有一輛電動車就很有必要了!
失策了,寫到這裡暢玩君決然沒拉到電動車的廣告......這波血虧。不過V2G確實是個利國利民的好技術,今天咱們先科普這,等什麼時候我拉到電動車廣告,咱們接著說。