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。 美国的新电动汽车销量 2021 年大约翻了一番 并可能在 2022 年再次翻倍，从 600,000到1.2百万. 汽车行业领导者预计电动汽车可以占 至少占美国新车销量的一半 到本世纪末。
电动汽车以不同的方式吸引不同的客户。 很多买家都想 帮助保护环境; 其他人想在汽油上省钱或 尝试最新、最酷的技术.
在诸如 加利福尼亚州 和 德州 近年来，由于天气原因导致停电，消费者开始以一种新的方式考虑电动汽车：将其作为熄灯时的潜在电源。 福特已将备用电源作为其电动 F-150 Lightning 皮卡车的卖点，该皮卡车将于 2022 年春季某个时候到达展厅。该公司表示，该卡车可以 一次充电即可为普通房屋供电三天.
到目前为止， 只有少数车辆可以通过这种方式为房子充电，并且需要特殊的设备。 车到户充电或 V2H 也给公用事业公司带来了挑战。 以下是将 V2H 带入主流所涉及的一些关键问题。 汽油只能通过一种方式流动，从泵到汽车，但随着一些技术进步，电动汽车很快就能将电力送回家庭。
V2H 的基础知识
使用电动汽车为家庭供电所涉及的最大因素是车辆电池的大小以及是否设置为“双向充电”。 具有这种容量的车辆可以使用电力为电池充电，并且可以将充电电池的电力发送到房屋。
有两种方法可以判断电池有多大。 首先是存储在电池中的电力燃料总量。 这是电动汽车制造商最广泛宣传的数字，因为它决定了汽车可以行驶多远。
特斯拉 Model S 或日产 Leaf 等电动轿车的电池可能能够存储 80 到 100 千瓦时的电动燃料。 作为参考，1 千瓦时的能量足以为一台典型的冰箱供电 XNUMX 小时。
典型的美国家庭使用 每天约30千瓦时，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存储足够的电力燃料来满足一个典型家庭几天的总能源需求。
评估 EV 电池容量的另一种方法是其在备用电源模式下的最大功率输出。 这代表了在任何给定时刻可以输送到电网或房屋的最大电力燃料量。 在备用模式下运行的 EV 通常具有比在驾驶模式下更低的最大功率输出。 备用电源容量很重要，因为它表明 EV 电池一次可以为多少台设备供电。
对于所有电动汽车，这一数字并未得到广泛宣传，部分原因是尚未广泛部署车到户充电。 福特曾宣传其电动 F-150 的最大 V2H 功率输出为 2.4 千瓦，可能升级到 9.6 千瓦 – 与单个高端产品大致相同 特斯拉Powerwall 家庭储能装置。
在低端，2.4 千瓦的电力足以同时运行 10 到 9.6 台冰箱，并且可以为一个典型的家庭连续运行几天——如果用电少的话，可以运行更多。 在高端，XNUMX 千瓦的功率水平可以运行更多设备或更高功率的设备，但这种使用水平会更快地耗尽电池。
在更便宜的时候储存电力
为了从汽车中获取家庭电力，电动汽车车主需要双向充电器和与 V2H 兼容的电动汽车。 双向充电器已经在市场上销售，尽管有些充电器可能会使汽车价格增加数千美元。
现在市场上有限数量的电动汽车与 V2H 兼容，包括福特 Lightning、 日产Leaf 和 三菱欧蓝德. 通用汽车和太平洋天然气电力公司计划 在加利福尼亚测试 V2H 充电 在 2022 年年中使用多辆通用电动汽车。
一些房主可能希望将他们的车辆用于公用事业规划者所说的“削峰”——白天从他们的电动汽车中获取家庭电力，而不是依赖电网，从而减少他们在高峰需求时段的电力购买。 为此，他们可能需要安装特殊的计量设备，既可以控制车辆电池的放电，也可以控制从电网到家庭的电力流动。
在公用事业有分时电价的地区，调峰最有意义，这使得白天的电网电力比晚上的电力贵得多。 一个调峰家庭会在晚上用便宜的电给电动汽车电池充电，然后把电储存起来供白天使用，避免高昂的电价。
公用事业和 V2H 的未来
虽然现在已经存在 V2H 功能，但它们可能需要一段时间才能被广泛采用。 兼容 V2H 的电动汽车市场需要增长，V2H 充电器和其他设备的成本需要下降。 与特斯拉的 Powerwall 一样，V2H 的最大市场可能是在电网出现故障时需要备用电源但又不想为此目的而投资特殊发电机的房主。
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。 它还将给公用事业更多的时间来恢复服务——尤其是当电线杆和电线严重损坏时，就像在 飓风艾达 2021 年 XNUMX 月在路易斯安那州。
电力公司仍将不得不花钱建设和维护电网以提供可靠的服务。 在某些地区，这些电网维护成本通过高峰需求费用转嫁给客户，这意味着没有 V2H 的人（收入可能更低）很可能比拥有 V2H 的人承担更大的成本份额，后者将避免从电网购买高峰电力。 如果有很多电动汽车车主，情况尤其如此 使用屋顶太阳能电池板 为他们的汽车电池充电并使用这些车辆进行调峰。
尽管如此，即使有了 V2H，电动汽车仍然是电力公司的巨大潜在市场。 双向充电也是更广泛愿景的一个组成部分 下一代电网 数以百万计的电动汽车不断从电网获取电力并将其回馈——这是电气化未来的关键要素。 但首先，能源规划者需要了解 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的策略。
关于作者
塞思布鲁萨克，能源与环境经济学和国际事务教授， 宾夕法尼亚州立大学
