今天,不到两倍美国的车辆购买是电气的。但在未来三十年内,一些汽车工业专家期待手机上不能买球了吗电动车可以弥补大多数我们全球汽车销售额

所有人都告诉美国司机记录3万亿英里每年,消费超过170亿加仑汽油和柴油在过程中。将所有十路的电力转换为电力将对国家生产和交付的系统进行新的需求。

作为专业的一部分能源基础设施研究我们正在寻求了解如何增加电动车(EVS)可能会改变能量如何提供和消耗。到目前为止,我们已经想出了电动汽车的影响取决于你的生活以及他们被收费的地方。

电力的电力将需要多少

使用类似的技术我们最近的论文氢气车辆,我们制定了对收取个人汽车,卡车和SUV的通电队列所需的电力的国家逐个评估。

我们首先估计每天县的汽油量。然后,我们基于当今EVS的效率转换为电力需求的车里。

不可否认,这些方法有局限性。旅行的里程数可能会发生显着变化自动车辆变得司空见惯,更多的人依赖优步,Lyft等车辆共享服务, 例如。但是,如果EVS成为常态,我们认为我们的方法提供了估计未来电力需求的良好起点。

区域影响

美国电网不断发展,以适应整个新的需求上世纪。但是,如果国家的车辆迅速成为电动,则电网需要更快地改变。根据本地驾驶习惯和已经到位的网格基础设施,我们的分析表明,EVS将对不同地区产生不同的影响。

自德克萨斯州和加利福尼亚以来消耗比任何其他国家更多的电力,它们提供了一个良好的快照,其中一个填充电动汽车的未来可能看起来像。在这两种情况下,EVS的增加将推动消耗,具有局部基础设施的潜力。

如果德克萨斯州的所有乘用车今天电气地电气化,则该州每年需要大约110个Terawatt-Hore电力 - 年平均电力消耗1100万家。增加的电力需求将导致德克萨斯州目前消费量增加30%。

相比之下,由于气候更温和,加利福尼亚可能需要几乎50%的电力而不是当前消耗的状态,如果状态的乘用车完全电气化。这意味着加利福尼亚每年需要额外的120特拉瓦电力。

两个网格的故事

看看两种状态的网格表明如何对移动性的依赖性可能因地到达而异。

德克萨斯州的炎热夏季下午一半的电力它会产生电动空调,以保持建筑物酷。由于空调导致的电力需求的大季节变化意味着该州的发电厂在一年中闲置地闲置。在非高峰时段的备用容量可以使德克萨斯州更容易满足EVS未来的电力需求。

加州更温和的气候意味着国家在夏日需要较少的电力,总体上的电网需求减少。因此,加利福尼亚州的发电量小于德克萨斯州,以满足电动汽车的未来充电需求。

2018年,德克萨斯州电动可靠性委员会,该组织负责管理德克萨斯州电网的大部分电网,令人生注于大致的新峰值需求7月19日73吉瓦斯。在2018年7月19日看偏心时间,我们发现ERCOT网格在一整天闲置的电厂继续运营,不仅在峰值需求期间提供超过350个千兆倍的额外电力。

基于我们的估计,德克萨斯州德克萨斯州个人汽车全电气化队列的收费要求每天约290千兆瓦,低于可用的发电量盈余。换句话说,如果在非高峰期间的车辆上充电,则德克萨斯州网格理论上可以充电一架完全电气化的车辆队列。

然而,当我们为加利福尼亚造成同样的分析时,我们发现如果EVS成为规范,它可以推动超出金州网格的现有能力的总电力需求。

时间是一切

也许更重要的是比电力的电力有多重要,这是它将被消费的问题。

我们基于上述最佳偏离峰值充电模式的估计。如果大多数EV都在下午被收费,电网需要更多的发电能力来避免停电。

为了满足需求,加利福尼亚州和德克萨斯州需要建造新的发电厂或购买更多电力来自邻近的州,而不是他们已经做到了。各州还可能需要额外的传输和分销基础设施来适应新的汽车充电基础设施

总而言之,从内燃机车辆到EV的过渡可能是可能的成本在德克萨斯州德克萨斯州的数十亿美元,如果在高峰时段在高峰时段被充电,加州将在加利福尼亚植物安装新的电力基础设施。

奖励可以减少装备电网为大量电动车辆的成本。例如,公用事业公司可以在一天中不同时间和一周中的不同日期向不同的电力收取不同的电费。被称为耗时定价,这种做法可以鼓励电力在非高峰时段更丰富的车辆充电,从而便宜供应。

加利福尼亚州和其他领域,包括德克萨斯州奥斯汀,已经开始使用不同的实施策略使用时间的速率。其他地区可能希望密切关注,并在那些道路上的电动汽车数量上升时采用这些地方的经验教训。

前方的路

虽然EVS可能会增加美国消费的电量,但适应它们所需的投资可能比出现小。如果在非高峰期间的车辆充电,许多地区已经有足够的发电能力。这储能在船上,EVS可以提供​​转移充电时间所需的灵活性,并帮助电网运营商更好地管理电力供需。

更重要的是,根据我们的计算,美国人将单独剥夺燃料成本可以抵消这些投资。

例如,大多数加利福尼亚州的车辆到2017年是电动的,我们估计其驾驶员将在基于此基础上的燃料成本中节省约250亿美元。电力的平均价格汽油

除了节省燃料外,一些市场分析师预计电动车是比传统车辆便宜到2026年,另一个潜在的经济效益。

虽然预测汽油,电力和车辆的未来价格有挑战性,但我们认为,EVS的广泛使用可能会降低加利福尼亚州和其他地方的运输总成本。如果环境效益,这些储蓄甚至更大,特别是降低碳排放量,被考虑在内。谈话

科学家联盟研究了EVS与汽油动力汽车的碳足迹。

F. Todd Davidson.,研究助理,能源研究所,德克萨斯大学奥斯汀;戴夫杜尔尔,研究员,能源研究所,德克萨斯大学奥斯汀;Joshua D. Rhodes.,能源研究员,德克萨斯大学奥斯汀, 和Kazunori Nagasawa.,博士后研究人员,国家可再生能源实验室

本文已重新发布谈话在创造性的公共许可证下。阅读来源文章

图像信用:Nadya Kubik./shutterstock.com.

Todd Davidson博士是奥斯汀德克萨斯大学的能源研究所和Webber Energy集团的研究助理。托德的研究专注于能源技术和经济学汇合的各种主题。欧洲杯和欧冠的区别他的工作分析了将可再生能源与工业流程集成的技术经济的机会,为个人t的新兴解决方案提供了...

遵循F. Todd:

戴夫特尔(博士)是奥斯汀德克萨斯大学能源研究所的研究员。他的终身激情在汽车空间中与他在信息技术的几十年的经验中,在创新的兴趣中的兴趣在进入车辆采用和集成与电网,替代燃料和先进的动力总成车辆,智能。。

跟随戴夫:

Joshua D. Rhodes,Ph.D.是在奥斯汀的德克萨斯大学的能源研究所和Webber Energy集团的研究员。他目前的研究位于智能电网和散装电力系统领域,包括空间系统级应用和能源效率,资源规划,分布式发电和存储的影响。他也对政策和IMP ...感兴趣

跟随约书亚:

Kazunori Nagasawa,博士,是国家可再生能源实验室的博士后研究员。他的研究兴趣包括复杂的能量系统,其焦点焦点栅格应用和氢气和燃料电池系统。他抱着B.E.和M.E.在日本Nihon大学的机械工程中,博士学位奥斯汀德克萨斯大学机械工程中。

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