V2G技術(shù) 讓電動(dòng)汽車適時(shí)給電網(wǎng)反向供電

 　　9月23日，加州帕洛阿爾托市決定全市推廣電動(dòng)汽車。此次決議是由一位當(dāng)?shù)厥忻癜l(fā)起的，最終市政府投票決議將在每家每戶安裝一臺(tái)EV簡(jiǎn)易電動(dòng)汽車充電站(如題圖)。作為特斯拉的大本營(yíng)，此項(xiàng)決議無(wú)疑讓富有的帕洛阿爾托率先成為了電動(dòng)汽車的天堂。但隨之而來(lái)的問題是，當(dāng)成千上萬(wàn)的電動(dòng)汽車都將在每晚按律充電時(shí)，帕洛阿爾托市的電網(wǎng)能承受嗎?會(huì)影響當(dāng)?shù)鼐用裼秒妴?

　　有趣的是，根據(jù)一位教授的說(shuō)法，這將根本不是問題。相反，將來(lái)的某一天，電動(dòng)汽車的大規(guī)模推廣反而是使電網(wǎng)系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

　　特拉華大學(xué)教授Willett Kempton過(guò)去十多年一直在研究從車輛到電網(wǎng)的逆向電流傳輸問題(Vehicle to Grid，V2G)。如果你允許電流在車輛和電網(wǎng)之間雙向流動(dòng)，電網(wǎng)將會(huì)利用獲得的電流解決一大堆的問題。Kempton是在今年才完成了整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)雛形，而其結(jié)果卻有著深遠(yuǎn)影響。今年4月，該系統(tǒng)利用15輛Mini Cooper，讓它們只是在合適的時(shí)候適當(dāng)給電網(wǎng)傳回一些電力，獲得的價(jià)值卻是每天5美元，一年超過(guò)1800美元。這不是一筆小數(shù)目，甚至都能補(bǔ)足電動(dòng)汽車和油耗汽車之間的差價(jià)了。

　　為什么會(huì)產(chǎn)生這么大的價(jià)值?電網(wǎng)是有供需平衡的要求的，這樣才能保持平衡。美國(guó)的電頻是60HZ。為了保證電頻能穩(wěn)定在60HZ，電網(wǎng)需要自有許多火力發(fā)電機(jī)，時(shí)開時(shí)關(guān)，以保持電頻的穩(wěn)定。但這種發(fā)電機(jī)開啟慢、不高效，而且對(duì)環(huán)境有污染。道理就跟汽車的急剎車或急啟動(dòng)一樣。但它造成的各項(xiàng)費(fèi)用最終都會(huì)算到用電者的頭上。但如果是換成電動(dòng)汽車負(fù)責(zé)充電，那么這將是一種更清潔、快速、高效、低成本的方式。

　　”你唯一需要做的就是在充電的同時(shí)放些些電就好了，不會(huì)很多，但是帶來(lái)的效益是非常明顯的?！盩om Gage如是說(shuō)。他是EV電網(wǎng)(上述帕洛阿爾托市的簡(jiǎn)易電動(dòng)汽車充電站就是他們家的)CEO。該公司成立于2007年。當(dāng)時(shí)Gage就意識(shí)到電動(dòng)汽車的普及將是大趨勢(shì)，而與之伴隨的電池供電系統(tǒng)必定有利可圖。在此之前，Gage是AC Propulsion公司CEO。AC Propulsion是電動(dòng)汽車的始祖，現(xiàn)代電動(dòng)車的核心技術(shù)都與ACProsulsion有血緣繼承關(guān)系，包括特斯拉。該公司也和Kempton教授合作多年研發(fā)V2G。直到近日，Gage才公開表示，技術(shù)和政策對(duì)于電動(dòng)汽車充電站的大規(guī)模鋪開都已成熟。

　　但是，Gage也承認(rèn)目前還有地方不成熟。為了保證電動(dòng)汽車能對(duì)電網(wǎng)反向供電，電動(dòng)汽車必須安裝雙向充電器，但現(xiàn)在普遍沒有。而且，雙向傳輸?shù)碾娏鲿?huì)一直在AC(交流)與DC(直流)間做轉(zhuǎn)換，造成大量損耗，影響充電效率。所以兩個(gè)先決條件是，公共事業(yè)單位或能源部門必須推動(dòng)電動(dòng)汽車廠商整合雙向充電器，同時(shí)必須研發(fā)出一套機(jī)制告訴車主什么時(shí)候充電，什么時(shí)候放電。

　　某種程度上講，這是上層建筑的戰(zhàn)爭(zhēng)。Gage稱，公共事業(yè)單位對(duì)于V2G實(shí)際是持恐懼心理的。它們寧愿自建發(fā)電機(jī)，并通過(guò)提高收費(fèi)來(lái)彌補(bǔ)差價(jià)，也不愿棄權(quán)讓步?！痹贏C Propulsion，我們一度開玩笑稱，我們正在世界上兩個(gè)最大的領(lǐng)域大鬧天宮，一個(gè)是汽車領(lǐng)域，一個(gè)是石油領(lǐng)域。而現(xiàn)在還得加一個(gè)，政府公共事業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)然，最后一個(gè)只是小菜一碟。”Gage半帶自嘲地稱。

　　由此再看，說(shuō)服電動(dòng)汽車車主的焦慮更是沒啥問題(又是自嘲)。

　　”噢，你們居然要放我電池的電，我不夠用怎么辦。而且這樣會(huì)加速我的電池?fù)p耗。對(duì)于大多數(shù)聽到V2G高年的車主來(lái)說(shuō)，可能這就是他們的第一反應(yīng)?！盇lec Brooks如是說(shuō)。他是AeroVironment公司電動(dòng)汽車充電器業(yè)務(wù)部CTO。雖然Gage、Brooks和其他一些專家都認(rèn)為一些形式的V2G實(shí)際不會(huì)影響電池壽命，但他們也承認(rèn)此事還不是特別確定?，F(xiàn)在還沒人能對(duì)此事有完全而深入的掌握，這也難怪汽車制造商會(huì)擔(dān)心。

　　Brooks其實(shí)有一個(gè)不錯(cuò)的解決方案，即所謂的”智能充電”，有時(shí)也被稱作V1G。這個(gè)方案不需要專門的硬件也不會(huì)對(duì)電池造成損耗。該充電裝置只是會(huì)在電網(wǎng)需要輕載的時(shí)候停止充電，而在電網(wǎng)電量足夠時(shí)又繼續(xù)充電。V1G充電器甚至不需要和電網(wǎng)通信：AeroVironment 研發(fā)的一個(gè)新裝置能夠在不到一秒的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)對(duì)電網(wǎng)頻率的變化進(jìn)行補(bǔ)償。而這里的關(guān)鍵問題是，充電器速度必須夠快，這樣才能保證你一夜之間的時(shí)充時(shí)停過(guò)后，第二天早上你車子的電還能達(dá)到充滿狀態(tài)。

　　如果是走Brooks的方案，那么我們就不需要從車子反向充電到電網(wǎng)，但問題是它可能需要10倍的充電時(shí)間。Brooks認(rèn)為，”和V2G相比，V1G中車主創(chuàng)造的價(jià)值只能用于給你的電費(fèi)打個(gè)折，卻不能補(bǔ)償你從油耗汽車轉(zhuǎn)自電動(dòng)汽車的差價(jià)?！彼訴1G其實(shí)只是V2G的一個(gè)過(guò)渡方案。但對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，他們看不到能從V2G中獲利更多這一點(diǎn)。而且專家基本同意這樣一個(gè)觀點(diǎn)：V2G在穩(wěn)定電網(wǎng)頻率方面產(chǎn)出的額外收益，實(shí)際只能分?jǐn)偟綆装偃f(wàn)電動(dòng)汽車車主頭上。而如果電動(dòng)汽車規(guī)模繼續(xù)增大，后來(lái)的車主實(shí)際獲利越來(lái)越少。這樣的話，該技術(shù)還有存在的意義嗎?

　　這就回到了V2G技術(shù)最初的靈感來(lái)源：風(fēng)能和太陽(yáng)能。太陽(yáng)能產(chǎn)出最強(qiáng)是在一天的正午，而風(fēng)能則是在晚上，而且兩者都具有不可預(yù)見性。電網(wǎng)同樣存在類似問題。由于存儲(chǔ)空間有限，能源的產(chǎn)生和消耗最好發(fā)生在同一時(shí)段。拿風(fēng)力發(fā)電來(lái)說(shuō)，在風(fēng)力最強(qiáng)盛的時(shí)候，風(fēng)力發(fā)電站甚至?xí)P(guān)掉機(jī)器，避免浪費(fèi)。但如果每晚都有成百萬(wàn)的電動(dòng)汽車都等著充電，那這部分可再生能源就有了可去之處。

　　而且，如果這些車輛還能相互通信，并且做到能源智能化分享，那就能避免用電高峰給電網(wǎng)造成的壓力?！边@就像是一套軟件，一旦運(yùn)轉(zhuǎn)之后，用戶越多，體驗(yàn)會(huì)越好?！盨ven Thesen這樣說(shuō)。他是電動(dòng)汽車領(lǐng)域的一位業(yè)內(nèi)人士，同時(shí)也恰巧是文章開頭提到的那位在帕洛阿爾托市發(fā)起電動(dòng)汽車充電站推廣的市民。

　　雖然V1G和V2G目前已經(jīng)有幾次小范圍的推廣，但帕洛阿爾托市可能還要等上一段時(shí)間才能迎來(lái)大面積覆蓋。目前，兩項(xiàng)技術(shù)的市場(chǎng)規(guī)模還很小?！北绕鹪噲D擠占公用事業(yè)單位和電網(wǎng)的位置，更容易走的路是找到此項(xiàng)技術(shù)比較容易創(chuàng)造更多價(jià)值的細(xì)分市場(chǎng)?！盙age如是說(shuō)。

　　軍事領(lǐng)域就是個(gè)不錯(cuò)選擇。當(dāng)聽說(shuō)V2G能幫助每輛電動(dòng)交通工具每月減少200美元支出時(shí)，美國(guó)國(guó)防部已經(jīng)在其6個(gè)軍事基地開始了小規(guī)模推廣，有意將其整個(gè)20萬(wàn)臺(tái)戰(zhàn)艦轉(zhuǎn)向此充電技術(shù)。 

　　當(dāng)然，比起其它地區(qū)，帕洛阿爾托市可能離V2G還是要更近一些。ChargePoint公司在該市就有15臺(tái)可支持雙向充電的公共電動(dòng)汽車充電站。這些充電站的軟件更新還是用的Over-the-air技術(shù)。ChargePoint CTO Richard Lowenthal表示：”今天，我們還沒能看到任何有關(guān)車輛到電網(wǎng)的應(yīng)用程序，但隨著汽車制造商的跟進(jìn)，我們已經(jīng)在為此準(zhǔn)備了?！?/p>

　　不過(guò)，Lowenthal還是顯出了些許不自信。”現(xiàn)在，汽車制造商都在忙著建立消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車的信心。電動(dòng)汽車本來(lái)問題就夠多了，現(xiàn)在再宣傳V2G可能是在添亂。”