【ITBEAR科技資訊】7月3日消息,根據普林斯頓大學能源政策項目的數據分析,預計到2030年,全美新車銷量的一半將是電動汽車。這一變化將給美國老舊的依賴化石燃料的電網系統帶來巨大壓力。
據ITBEAR科技資訊了解,預測顯示,到2030年,美國電力需求將增長18%,到2035年將增長38%。與過去10年僅有約5%的增幅相比,這是一個巨大的變化。
尤其是交通運輸領域的電動汽車是這一增長的主要推動力。普林斯頓大學的數據顯示,到2035年,僅輕型汽車的用電量預計將比現在高出3360%。
然而,要讓電氣化成為有效的脫碳解決方案,需要與大規模的可再生能源建設相結合。這意味著在供需兩端都存在對電網的巨大需求。
美國需要對現有電網進行重大升級,包括增加高壓輸電線路,將來自偏遠地區的風能和太陽能發電廠的電力輸送到需求中心;升級用于最后一英里電力輸送的配電線路和變壓器;并且需要逆變器來實現家用儲能電池、電動汽車和太陽能電池板客戶將多余電量反送給電網的功能。
然而,這些升級方法都需要巨額資金投入。根據一項研究,僅美國加州就需要花費500億美元用于升級電網,以實現電動汽車的推廣目標。
充電電動汽車也會消耗大量電力。根據特斯拉Model 3平均每年行駛1.4萬英里的數據計算,車主在家給汽車充電所消耗的電量與電熱水器相當,是新型節能冰箱消耗電量的10倍。大型電動汽車如福特F-150 Lightning所消耗的電量甚至比大型家庭中央空調還多。
據美國電力企業PG&E清潔能源運輸主管表示,目前在加州北部和中部服務區域已有約47萬輛電動汽車接入公司電網,預計到2030年將增加到300萬輛。然而,電網基礎設施的升級需要數年時間,目前的資金投入顯然不足以滿足電動汽車的快速增長。
電力公司面臨著巨大的挑戰,如何應對電動汽車轉型潮。他們需要尋求州和聯邦資金的支持,以升級電網基礎設施,并制定適應電動汽車需求的充電和供電策略。
為了滿足不斷增長的電力需求,必須加大可再生能源并網的力度,特別是利用偏遠地區的太陽能和風能資源。這將需要增加高壓輸電線路,遠距離輸送可再生能源。
然而,目前美國幾乎沒有新的輸電線路建設,雖然老舊線路的更換和升級仍在進行。要擴大輸電能力,每年可能需要200億到300億美元的投資。此外,新的輸電線路建設還面臨著監管和融資的挑戰,需要多個地區的批準和共識。
專家表示,如果電網基礎設施跟不上電動汽車的發展速度,可能會導致充電困難、排長隊等問題,并增加電網脆弱性,容易受到極端天氣事件的影響。
為了應對電動汽車轉型潮,還需要提高能源效率和錯峰用電。例如,通過錯峰充電服務,優化大型電動汽車車隊的充電時間,以減少電網峰值負荷。此外,住宅太陽能和儲能系統可以幫助穩定電網,而電動汽車也可以通過雙向充電功能為家庭或電網提供電力。
美國正加快能源基礎設施建設的步伐,但即使審批加快,電力公司開始投資輸電基礎設施,建設仍需要數年時間。因此,在基礎設施建設完成之前,分布式能源將發揮重要作用,幫助穩定電網,并滿足電力需求。
未來的綠色電網需要綜合考慮如何最大化利用可再生能源、電動汽車儲能和動態定價機制等因素,以實現可持續的能源發展和減少碳排放的目標。