V2G技术 让电动汽车适时给电网反向供电

9月23日，加利福尼亚州帕洛阿尔托市决定在全市推广电动汽车。该决议由一位当地公民发起，最终市政府投票决定在每家每户安装一个电动汽车简易电动汽车充电站（如图所示）。作为特斯拉的大本营，这一决议无疑让富有的帕洛阿尔托率先成为电动汽车的天堂。但接下来的问题是，当成千上万的电动汽车每晚都将依法充电时，帕洛阿尔托的电网能承受吗？这会影响当地居民的用电吗？

有趣的是，根据一位教授的说法，这根本不是问题。相反，在未来的某一天，电动汽车的大规模推广将使电网系统更加稳定。

特拉华大学教授Willett Kempton已经研究车辆到电网（V2G）问题十多年了。如果允许电流在车辆和电网之间双向流动，电网将使用获得的电流来解决许多问题。肯普顿直到今年才完成了整个操作系统的原型，但其结果影响深远。今年4月，该系统使用15辆Mini Cooper汽车在正确的时间将一些电力送回电网，但获得的价值为每天5美元，每年超过1800美元。这不是一个小数目，它甚至可以弥补电动汽车和耗油汽车之间的差异。

为什么它能产生如此巨大的价值？电网需要供需平衡，以保持平衡。美国的电频率是60HZ。为了使电源频率稳定在60HZ，电网需要许多热发电机，这些发电机有时会开关以保持电源频率稳定。但这种发电机启动缓慢，效率低下，污染环境。原因与汽车突然刹车或突然启动相同。但它所造成的所有费用最终都将计入用户。但如果用电动汽车代替它充电，这将是一种更清洁、更快、更高效、成本更低的方式。

汤姆·盖奇说：“你唯一需要做的就是在充电时放电。这不会太多，但好处非常明显。”。他是电动汽车电网的首席执行官（Palo Alto的简易电动汽车充电站是他们的家）。该公司成立于2007年。当时，盖奇意识到电动汽车的普及将是一个大趋势，随之而来的电池供电系统将有利可图。在此之前，盖奇是AC Propulsion的首席执行官。AC Propulsion是电动汽车的鼻祖，现代电动汽车的核心技术与包括特斯拉在内的Acprosolution有关。该公司还与肯普顿教授合作开发了多年的V2G。直到最近，盖奇还公开表示，大规模推出电动汽车充电站的技术和政策已经成熟。

然而，盖奇也承认，仍有一些不成熟的地方。为了确保电动汽车能够向电网提供反向电力，电动汽车必须配备双向充电器，但现在通常无法使用。此外，在两个方向上传输的电流将始终在AC（交流电）和DC（直流电）之间转换，这将导致大量损耗并影响充电效率。因此，两个先决条件是，公用事业或能源部门必须推动电动汽车制造商集成双向充电器，同时必须制定一种机制，告诉车主何时充电和何时放电。

从某种程度上说，这是一场上层建筑战争。盖奇说，公用事业公司实际上害怕二氧化二钒。他们宁愿建造自己的发电机，通过提高费用来弥补差额，也不愿放弃让步。在AC Propulsion，我们曾开玩笑说，我们正在世界上最大的两个领域制造灾难，一个是汽车领域，另一个是油田。现在我们必须增加一个领域，即政府和公共事业领域。当然，最后一个只是小菜一碟。”盖奇半嘲讽地说。

从这个角度来看，说服电动车车主的焦虑是没有问题的（这也是自嘲）。

“哦，你想放我的电池，我的电池不够。这会加速我的电池损耗。对于大多数听说V2G过时的车主来说，这可能是他们的第一反应。”亚历克·布鲁克斯说。他是AeroVironment公司电动汽车充电器业务部门的首席技术官。尽管盖奇、布鲁克斯和其他专家一致认为，某些形式……

如果V2G实际上不会影响电池寿命，他们也承认这件事不是特别确定。目前还没有人对此事有全面深入的了解，这也难怪汽车制造商会感到担忧。

布鲁克斯实际上有一个很好的解决方案，即所谓的“智能充电”，有时被称为V1G。该方案不需要特殊的硬件，也不会造成电池损耗。充电装置只会在电网需要轻负荷时停止充电，并在电网电量充足时继续充电。V1G充电器甚至不需要与电网通信：AeroVironment开发的一种新设备可以在不到一秒钟的时间内自动补偿电网频率的变化。这里的关键问题是充电器必须足够快，这样才能确保你的车在停止充电并过夜后的第二天早上充满电。

如果我们采用布鲁克斯的计划，那么我们不需要将汽车充电回电网，但问题是这可能需要10倍的充电时间。布鲁克斯认为，“与V2G相比，车主在V1G中创造的价值只能用来折扣你的电费，但当你从耗油的汽车转向电动汽车时，它无法弥补差额。”所以V1G实际上只是V2G的一个过渡方案。但对于大多数人来说，他们看不到自己能从V2G中受益更多。此外，专家们基本同意这样一种观点，即V2G在稳定电网频率方面产生的额外收入只能由数百万电动汽车车主分享。而且如果电动汽车的规模继续增加，后期车主的实际利润也会越来越少。在这种情况下，这项技术还存在吗？

这可以追溯到V2G技术最初的灵感来源：风能和太阳能。最强的太阳能输出在中午，而风能输出在晚上，两者都是不可预测的。电网中也存在类似的问题。由于存储空间有限，最好同时产生和消耗能量。以风力发电为例，当风力最强时，风力发电站甚至会关闭机器以避免浪费。但是，如果每天晚上都有数百万辆电动汽车在等待充电，那么这部分可再生能源就有用武之地了。

此外，如果这些车辆能够相互通信并智能共享能源，就可以避免峰值功耗对电网造成的压力。Sven Thesen说：“这就像一套软件。一旦运行，用户越多，体验就会越好。”。他是电动汽车领域的内部人士，也是文章开头提到的在Palo Alto发起推广电动汽车充电站的公民。

尽管V1G和V2G已经多次小规模推广，但Palo Alto可能需要等待一段时间才能迎来大规模覆盖。目前，这两种技术的市场规模仍然很小。与试图占据公用事业和电网的地位相比，更容易找到这项技术可以轻松创造更多价值的细分市场。”盖奇说。

军事领域是一个不错的选择。当听说V2G可以帮助每辆电动汽车每月减少200美元的开支时，美国国防部已经开始在其六个军事基地进行小规模的推广，并打算将其全部20万艘军舰改用这种充电技术。

当然，Palo Alto可能比其他地区更接近V2G。ChargePoint在本市拥有15个公共电动汽车充电站，可支持双向充电。这些充电站的软件更新仍然使用空中技术。充电桩首席技术官Richard Lowenthal表示：“今天，我们还没有看到任何关于汽车在电网中的应用，但随着汽车制造商的跟进，我们已经在为此做准备。”

然而，洛文塔尔仍然表现出了一点不自信。现在，汽车制造商正忙于建立消费者对电动汽车的信心。电动汽车有足够多的问题，现在推广V2G可能会加剧混乱。“9月23日，加利福尼亚州帕洛阿尔托市决定在全市推广电动汽车。该决议由一名当地公民发起，最终市政府投票决定在每家每户安装一个电动汽车简易电动汽车充电站（如图）。作为特斯拉的大本营，这一决议无疑让富有的帕洛阿尔托率先成为电动汽车的天堂。但接下来的问题是，当成千上万的电动汽车每晚都将依法充电时，帕洛阿尔托的电网能承受吗？我会……

影响当地居民的用电量？

有趣的是，根据一位教授的说法，这根本不是问题。相反，在未来的某一天，电动汽车的大规模推广将使电网系统更加稳定。

特拉华大学教授Willett Kempton已经研究车辆到电网（V2G）问题十多年了。如果允许电流在车辆和电网之间双向流动，电网将使用获得的电流来解决许多问题。肯普顿直到今年才完成了整个操作系统的原型，但其结果影响深远。今年4月，该系统使用15辆Mini Cooper汽车在正确的时间将一些电力送回电网，但获得的价值为每天5美元，每年超过1800美元。这不是一个小数目，它甚至可以弥补电动汽车和耗油汽车之间的差异。

为什么它能产生如此巨大的价值？电网需要供需平衡，以保持平衡。美国的电频率是60HZ。为了使电源频率稳定在60HZ，电网需要许多热发电机，这些发电机有时会开关以保持电源频率稳定。但这种发电机启动缓慢，效率低下，污染环境。原因与汽车突然刹车或突然启动相同。但它所造成的所有费用最终都将计入用户。但如果用电动汽车代替它充电，这将是一种更清洁、更快、更高效、成本更低的方式。

汤姆·盖奇说：“你唯一需要做的就是在充电时放电。这不会太多，但好处非常明显。”。他是电动汽车电网的首席执行官（Palo Alto的简易电动汽车充电站是他们的家）。该公司成立于2007年。当时，盖奇意识到电动汽车的普及将是一个大趋势，随之而来的电池供电系统将有利可图。在此之前，盖奇是AC Propulsion的首席执行官。AC Propulsion是电动汽车的鼻祖，现代电动汽车的核心技术与包括特斯拉在内的Acprosolution有关。该公司还与肯普顿教授合作开发了多年的V2G。直到最近，盖奇还公开表示，大规模推出电动汽车充电站的技术和政策已经成熟。

然而，盖奇也承认，仍有一些不成熟的地方。为了确保电动汽车能够向电网提供反向电力，电动汽车必须配备双向充电器，但现在通常无法使用。此外，在两个方向上传输的电流将始终在AC（交流电）和DC（直流电）之间转换，这将导致大量损耗并影响充电效率。因此，两个先决条件是，公用事业或能源部门必须推动电动汽车制造商集成双向充电器，同时必须制定一种机制，告诉车主何时充电和何时放电。

从某种程度上说，这是一场上层建筑战争。盖奇说，公用事业公司实际上害怕二氧化二钒。他们宁愿建造自己的发电机，通过提高费用来弥补差额，也不愿放弃让步。在AC Propulsion，我们曾开玩笑说，我们正在世界上最大的两个领域制造灾难，一个是汽车领域，另一个是油田。现在我们必须增加一个领域，即政府和公共事业领域。当然，最后一个只是小菜一碟。”盖奇半嘲讽地说。

从这个角度来看，说服电动车车主的焦虑是没有问题的（这也是自嘲）。

“哦，你想放我的电池，我的电池不够。这会加速我的电池损耗。对于大多数听说V2G过时的车主来说，这可能是他们的第一反应。”亚历克·布鲁克斯说。他是AeroVironment公司电动汽车充电器业务部门的首席技术官。尽管Gage、Brooks和其他专家一致认为，某些形式的V2G实际上不会影响电池寿命，但他们也承认，这件事并不是特别确定。目前还没有人对此事有全面深入的了解，这也难怪汽车制造商会感到担忧。

布鲁克斯实际上有一个很好的解决方案，即所谓的“智能充电”，有时被称为V1G。该方案不需要特殊的硬件，也不会造成电池损耗。充电装置只会在电网需要轻负荷时停止充电，并在电网电量充足时继续充电。V1G充电器甚至不需要与……通信……

电网：AeroVironment开发的一种新设备可以在不到一秒钟的时间内自动补偿电网频率的变化。这里的关键问题是充电器必须足够快，这样才能确保你的车在停止充电并过夜后的第二天早上充满电。

如果我们采用布鲁克斯的计划，那么我们不需要将汽车充电回电网，但问题是这可能需要10倍的充电时间。布鲁克斯认为，“与V2G相比，车主在V1G中创造的价值只能用来折扣你的电费，但当你从耗油的汽车转向电动汽车时，它无法弥补差额。”所以V1G实际上只是V2G的一个过渡方案。但对于大多数人来说，他们看不到自己能从V2G中受益更多。此外，专家们基本同意这样一种观点，即V2G在稳定电网频率方面产生的额外收入只能由数百万电动汽车车主分享。而且如果电动汽车的规模继续增加，后期车主的实际利润也会越来越少。在这种情况下，这项技术还存在吗？

这可以追溯到V2G技术最初的灵感来源：风能和太阳能。最强的太阳能输出在中午，而风能输出在晚上，两者都是不可预测的。电网中也存在类似的问题。由于存储空间有限，最好同时产生和消耗能量。以风力发电为例，当风力最强时，风力发电站甚至会关闭机器以避免浪费。但是，如果每天晚上都有数百万辆电动汽车在等待充电，那么这部分可再生能源就有用武之地了。

此外，如果这些车辆能够相互通信并智能共享能源，就可以避免峰值功耗对电网造成的压力。Sven Thesen说：“这就像一套软件。一旦运行，用户越多，体验就会越好。”。他是电动汽车领域的内部人士，也是文章开头提到的在Palo Alto发起推广电动汽车充电站的公民。

尽管V1G和V2G已经多次小规模推广，但Palo Alto可能需要等待一段时间才能迎来大规模覆盖。目前，这两种技术的市场规模仍然很小。与试图占据公用事业和电网的地位相比，更容易找到这项技术可以轻松创造更多价值的细分市场。”盖奇说。

军事领域是一个不错的选择。当听说V2G可以帮助每辆电动汽车每月减少200美元的开支时，美国国防部已经开始在其六个军事基地进行小规模的推广，并打算将其全部20万艘军舰改用这种充电技术。

当然，Palo Alto可能比其他地区更接近V2G。ChargePoint在本市拥有15个公共电动汽车充电站，可支持双向充电。这些充电站的软件更新仍然使用空中技术。充电桩首席技术官Richard Lowenthal表示：“今天，我们还没有看到任何关于汽车在电网中的应用，但随着汽车制造商的跟进，我们已经在为此做准备。”

然而，洛文塔尔仍然表现出了一点不自信。现在，汽车制造商正忙于建立消费者对电动汽车的信心。电动汽车有足够多的问题，现在推广V2G可能会加剧混乱。"

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