斯坦福学者认为新能源汽车集中在晚上充电不合理 将增加电网压力

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绝大多数电动汽车车主习惯在晚上给汽车充电。根据斯坦福大学的一项新研究，我们做得不对。

在9月22日发表在《自然能源》杂志上的新研究中，研究小组研究了美国西部地区电网在2035年前因电动汽车拥有量增加而面临的压力。他们发现，在十年多一点的时间里，假设住宅夜间充电继续占主导地位，仅电动汽车的快速增长就可能使峰值电力需求增加多达25%。

研究人员说，为了限制所有这些发电和储存电力的新容量的高昂成本，司机应该转变为在工作场所或公共充电站进行白天充电，这也将减少温室气体排放。这一发现对该地区及其公用事业具有政策和投资意义，尤其是自加州于8月下旬采取行动——从2035年开始禁止销售汽油动力汽车和轻型卡车以来。

该研究的共同高级作者、斯坦福大学土木与环境工程副教授拉姆·拉贾戈帕尔（Ram Rajagopal）表示：“我们鼓励政策制定者考虑公用事业费率，以鼓励白天收费，并激励对充电基础设施的投资，将司机从家里转移到工作地点充电。”

二月份，加州电动汽车累计销量达到100万辆，约占轿车和轻型卡车的6%。拉贾戈帕尔说，该州计划到2030年在公路上使用500万辆电动汽车。当普及率达到公路上汽车的30%至40%时，如果没有重大投资和充电习惯的改变，电网将面临巨大压力。构建这一基础设施需要大量的交付周期，不能一蹴而就。

“我们考虑了整个美国西部地区，因为加利福尼亚州严重依赖其他西部州的电力进口。鉴于我们电网的互联性质，电动汽车充电加上所有其他用电对整个西部地区都有影响。”三月研究和新研究的主要作者Siobhan Powell说。

22岁的机械工程博士鲍威尔说：“我们能够证明，如果减少家庭充电，增加白天充电，美国西部将需要更少的发电量和存储，也不会浪费那么多太阳能和风能。”

鲍威尔最近在苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）担任博士后研究职位，他补充道：“不仅是加利福尼亚州和西部各州。随着电动汽车充电需求的增加和电网的变化，所有州可能都需要重新考虑电价结构。”

一旦美国西部50%的汽车由电力驱动，而充电习惯遵循目前的路线，将需要超过5.4千兆瓦的储能。这相当于5个大型核电反应堆的容量。如果大幅度转向在工作场所充电，而不是在家充电，电动汽车所需的存储容量将减少到4.2千兆瓦。

目前的用电时间比率鼓励消费者尽可能将用电时间改为夜间，比如开动洗碗机和给电动汽车充电。这种费率结构反映了太阳能和风能大量供应之前的一段时间，当时白天，特别是夏季傍晚，需求可能超过供应。

如今加利福尼亚州的电力在上午晚些时候和下午早些时候过剩，这主要归功于它的太阳能容量。如果大多数电动汽车在此期间充电，那么廉价的电力将得到更为充分的利用。如果大多数电动汽车继续在夜间充电，那么该州将需要建造更多的发电机（可能由天然气驱动）或大规模昂贵的能源储存。

在地方，如果一个社区三分之一的家庭都有电动汽车，并且大多数业主继续将充电设置为晚上11点开始，当地电网可能会变得不稳定。

这篇新论文的另一位共同高级作者兼斯坦福·多尔可持续发展学院能源科学与工程副教授阿齐夫多认为，“我们需要迅速实现运输部门的脱碳，因为运输部门是加利福尼亚州排放量的主要来源，这项工作为我们提供了如何实现目标的见解，让我们确保以可持续的方式实施政策和投资战略。”