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客人的博客

我的电动汽车能给我的房子供电吗?

对大多数司机来说,答案是“还没有”,但“车到家”充电即将到来

电动汽车有潜力在没有电网的情况下为房屋供电。但该技术的广泛应用尚需时日。图片来源:波特兰通用电气/CC BY-ND/ Flickr。

随着制造商推出新型号的电动汽车,对它们的需求正在稳步增长。美国新电动车销量2021年大约翻了一番到2022年可能再翻一番60万至120万.汽车行业的领导者们预计电动汽车可能会是其中之一至少占美国新车销量的一半到这个十年结束的时候。

电动汽车以不同的方式吸引不同的顾客。许多买主想帮助保护环境;其他人想节省汽油或尝试最新最酷的技术

在诸如加州而且德州这些国家近年来遭遇了与天气有关的大规模停电,消费者开始以一种新的方式考虑电动汽车:在熄灯时将其作为一种潜在的电力来源。福特将备用电源作为其F-150闪电电动皮卡的卖点,这款皮卡预计将在2022年春天的某个时候进入展厅。该公司表示,这种卡车可以充一次电就能供普通家庭使用三天

不过到目前为止,只有少数车辆可以用这种方式给房子充电,而且需要特殊的设备。车到家充电(V2H)也给公用事业公司带来了挑战。以下是将V2H引入主流所涉及的一些关键问题。

汽油只能单向流动,从泵到汽车,但随着一些技术的进步,电动汽车很快就能将电力送回家庭。

V2H的基本知识

使用电动汽车为家庭供电的最大因素是汽车电池的大小,以及它是否设置为“双向充电”。有这种能力的车辆可以用电给电池充电,也可以把电从充电的电池发送到房屋。

有两种方法可以判断电池的“大小”。首先是电池中储存的电力燃料总量。这是电动汽车制造商最广为宣传的数字,因为它决定了汽车的行驶距离。

特斯拉Model S或日产Leaf等电动轿车的电池可能能够储存80至100千瓦时的电力燃料。作为参考,1千瓦时的能量足以为一台典型的冰箱供电5小时。

一个典型的美国家庭使用每天大约30千瓦时这取决于它的大小和人们使用的电器。这意味着一个典型的电动汽车电池可以储存足够的电力燃料,为一个典型家庭提供几天的总能源需求。

显示电动汽车销售数量的图表

另一种评估电动汽车电池容量的方法是在备用电源模式下的最大输出功率。这代表着在任何给定时刻,可以向电网或家庭输送的最大数量的电力燃料。在备用模式下运行的电动汽车通常比在驾驶模式下有更低的最大功率输出。备用电源容量很重要,因为它反映了电动汽车电池一次能供电多少家电。

对于所有的电动汽车来说,这一数字并没有得到广泛宣传,部分原因是车到家充电还没有广泛部署。福特宣称其电动F-150的最大V2H功率输出为2.4千瓦,可能升级到9.6千瓦-和单个高端酒店差不多特斯拉Powerwall家用储能装置。

在低端,2.4千瓦的电力足以同时运行8到10台冰箱,可以让一个典型的家庭连续运行几天——或者如果用电少的话,可以更多。就高端而言,9.6千瓦的功率水平可以运行更多或更高功率的电器,但这种使用水平会更快地消耗电池。

一个人躺在一间大会议室的地板上,身上盖着羊毛毯子
2021年2月16日,在创纪录的寒潮导致德克萨斯州大范围停电期间,人们在休斯顿的一个教堂取暖中心避难。 美联社图片/大卫·j·菲利普

在更便宜的时候储存电力

为了从他们的汽车中获取家用电力,电动汽车车主需要一个双向充电器和一辆兼容V2H的电动汽车。双向充电器已经在市场上上市,尽管有些可能会让汽车的价格增加几千美元。

目前市场上有少数电动汽车可以兼容V2H,包括福特闪电,日产叶而且三菱欧蓝德.通用汽车(General Motors)和太平洋天然气电气公司(Pacific Gas & Electric)也计划这么做在加州测试V2H充电在2022年年中使用多辆通用电动汽车。

一些房主可能希望把他们的车用于公共事业规划者所说的“调峰——白天从电动汽车中获取家庭电力,而不是依赖电网,从而减少了用电高峰时段的购买。要做到这一点,他们可能需要安装特殊的计量设备,既可以控制汽车电池的放电,也可以控制从电网到家庭的电力流量。

在那些实行分时电价的地区,削峰是最有意义的,因为分时电价使得电网的电力在白天比夜间贵得多。一个用电高峰期的家庭会在晚上使用便宜的电力给电动汽车电池充电,然后把这些电储存起来,在白天使用,从而避免高电价。

公用事业和V2H的未来

虽然V2H功能现在已经存在,但要得到广泛采用可能还需要一段时间。兼容V2H的电动汽车市场将需要增长,V2H充电器和其他设备的成本将需要下降。就像特斯拉的Powerwall一样,V2H的最大市场可能是那些想要在电网故障时备用电源,但又不想专门投资一台特殊发电机的房主。

让房主在停电时使用他们的车辆作为备用,将减少大规模停电的社会影响。这也将给公用事业公司更多的时间来恢复服务,特别是在电杆和电线严重损坏的情况下,就像发生在飓风艾达2021年8月在路易斯安那州举行。

电力公司仍需花钱建设和维护电网,以提供可靠的服务。在一些地区,这些电网维护成本通过高峰需求费用转嫁给了客户,这意味着没有V2H的人——他们的收入可能更低——很可能比有V2H的人承担更多的成本份额,而V2H的人将避免从电网购买高峰电力。对于很多电动汽车车主来说尤其如此使用屋顶太阳能板给他们的汽车电池充电,并使用这些车辆进行高峰剃须。

不过,即使有了V2H,电动汽车对电力公司来说仍是一个巨大的潜在市场。双向充电也是一个不可或缺的组成部分,更广阔的愿景下一代电网数以百万计的电动汽车不断地从电网获取电力并将其返还——这是电气化未来的关键因素。不过,能源规划者首先需要明白他们的客户如何使用V2H以及它如何影响他们保持电网可靠性的策略。


塞思·布拉姆萨克(Seth Blumsack)是宾夕法尼亚州立大学能源、环境经济学和国际事务教授。本文最初发表于谈话

6个评论

  1. 查理•沙利文||# 1

    在V2H下集中在一起的可能功能有时被区分为V2H(车到家)和V2G(车到电网)。V2H主要是备用电源,供电网故障时使用。V2G可以在房屋与电网相连的情况下,从车辆中输送一些电力,就像与电网相连的太阳能一样。

    虽然没有提到,但对这些观众来说很重要的是V2L(车辆装载),你可以用它为F-150“闪电”提供现场电源,将工具或电池充电器插入卡车上的插座。

    因为硬件和控制系统的需求是不同的,所以区分这三种系统是值得的——你可能会购买一个只支持一种功能的系统,但当它不能同时满足三种功能时,你会感到失望。

    我们还处于初期阶段——充电设备和车辆的制造商还不确定将采用什么标准,哪些功能将受到欢迎。一些车辆有双向车载充电器,可以将交流电源反馈到车辆外的V2G。另一些则规定将直流电源从直流快速充电连接器输出到逆变器,逆变器在建筑物一侧的充电连接上创建交流电源,用于V2H或V2G。有些人在车上有一个单独的逆变器,用于现场的V2L,但也可以使用单独的手动连接的电线,就像你使用便携式发电机,或使用在停电时连接到单个电器的延长线。

  2. 大卫Leffingwell||#2

    现代/起亚的最新电动汽车(Ioniq5和EV6)支持V2L。起亚的最高功率为1.9千瓦(美系)。

  3. 文斯卡鲁索||# 3

    混合或插入式混合是备份的一个很好的选择。需要一个12v到120v的正弦波逆变器(~$100)连接到12v汽车电池。把车开到屋外,离开房子,把车调到“准备模式”,这将监视大的牵引电池,并在发动机电量低时运行一小段时间给它充电,然后关闭,直到电量再次低。牵引电池将保持12v电池充电,为逆变器提供电力。你需要一个保险丝,以限制从12v电池引出,这样自动充电系统是没有压力的。
    《纽约时报》几年前曾写过一篇文章,讲的是一个人在一场大冰暴中用他的普锐斯混合动力汽车为他的房子供电。一箱汽油可以用一个星期甚至更久。唯一的问题是,你的家庭供暖系统可能需要更多的电力启动甚至运行,然后你可以提供这个选项。
    普锐斯在日本有一个丰田工厂选项(250美元左右),通过内置的逆变器和适配器从普锐斯的充电口获得电力,你可以插入延长线以获得100v(日本标准)的电压。在日本以外地区不可用。
    YouTube上有很多关于插电式混合动力车或电动汽车使用逆变器的视频和网页。

    !!注意:! !
    保持使用汽油的汽车远离房屋,以防止一氧化碳中毒,常见的电力故障与燃气发电机放置在车库或室外接近家!每年都有很多很多人死于此!!

    1. 尼克Defabrizio||# 4

      文斯,我刚看到这个。我有一辆本田Clarity插电式混合动力车。我住的地方电网经常断。你的评论启发了我去研究这个问题。本田有一个相当大的电池插入和6加仑的油箱

      你关于一氧化碳中毒的警告说得很好,不幸的是非常正确

      1. 查理•沙利文||# 5

        是的,把它放在远离房子的地方,并确保你有一个良好的CO监控器工作。

        1. 尼克Defabrizio||# 6

          同意

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