Credit:pix abay/CC0 Public Domain拥有太阳能电池板的美国房主可以将他们产生的剩余电力出售回当地电网。电动汽车(EV)车主应该也能做到同样的事情吗？罗切斯特大学的研究人员在发表于《ACS可持续化学与工程》的一篇论文中展示了所谓的V2G(车辆到电网)技术如何实现电网稳定和可再生能源储存——并可能为车主每年节省120至150美元。
这一想法在加拿大和欧洲的部分地区越来越受欢迎，这是一种平衡电力使用和发电量日益不匹配的方法，这种不匹配发生在依赖天气的太阳能和风能资源上线的时候。可再生能源虽然对地球更好，但不能取代传统能源，因为它们并不总是可用的。用发电站大小的电池储存能量的能力可以解决这个问题。但是哪里能找到那种电池容量呢？停在电动汽车里。
为了帮助测量V2G系统的可行性，安德魯·怀特实验室的博士生、罗彻斯特哈金工程和应用科学学院化学工程副教授赫塔·甘地开发了一个计算模型，该模型考虑了以前没有考虑到的因素。例如，她的模型考虑了电池的退化，以及广泛的通勤驾驶时间、距离和其他场景。她和她的合著者怀特使用计算模型为美国六个主要城市的V2G参与者开发了成本效益分析。这项工作有助于研究人员和工程师了解设计决策如何影响V2G中使用自己车辆的人，这是实现更高水平可再生能源的一个重要考虑因素。
分析表明:
波士顿、芝加哥、凤凰城、纽约市、华盛顿特区和旧金山的V2G用户每年的潜在节约从120美元到150美元不等，其中大部分变化反映了当地可变电价的差异。让通勤者设定自己的门槛售价是让V2G计划对通勤者有利可图的关键。提高充电效率和电池充电速率比开发价格更低的锂离子电池更重要，这样才能使V2G方案有利可图。所有的发现都是基于新冠肺炎疫情之前收集的数据，它深刻地改变了人们的工作和驾驶习惯。但是，甘地指出，已经有迹象表明，旅游业正在复苏，越来越多的人重返工作岗位。此外，电动汽车和可再生能源在这个国家的使用越来越多，这表明V2G最终将成为美国决策者的一个重要考虑因素。
甘地说:“我认为，如果我们真的试图寻求一条人们可以将电能排放到车辆上并出售给电网的路线，这篇论文就非常有价值。“这将需要额外的基础设施。然而，V2G为储能和电网稳定性提供了一个出色的解决方案。那为什么不在这里做呢？”
使车辆到电网系统工作
甘地解释说:“当你使用公共充电器或任何充电器时，电动汽车已经连接到电网上了。“如果你把(充电器)做成双向的，它也能把能量从车辆传递到电网。”
典型的V2G操作是这样工作的:
电动汽车电池在非高峰时段充电，通常是在半夜。用户通勤上班，并在此过程中使用一小部分电池容量。当用户在工作时，空闲的汽车在高峰时间被接入电网，如果电网运营商需要，电力被卖回到电网。一些电池容量被重新用来回家。循环重复进行。本文描述的模型在广泛使用美国人口普查局和其他来源的数据方面推进了以前的建模。然后，甘地使用随机建模对所有数据进行随机抽样，以尽可能多地解释变量，如个人通勤路线和距离的变化、工作模式等。该模型考虑了历史电价，并基于这些变量计算电池退化成本。
甘地说:“我们没有只坚持一个用户，也没有假设所有用户每天通勤10英里，他们都从8点到5点工作，因为事实并非如此。
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