汽车和环境--它们是问题的一大部分,不是吗?当然,我们都知道,即使它们对全球变暖的贡献略低于普遍看法让我们相信的程度。
但汽车肯定不是解决方案的一部分,所有汽车都需要从某个地方产生能源,无论它们是以汽油、柴油、压缩天然气或氢气为燃料。其中大部分能源将产生二氧化碳,所有这些能源将仅用于驾驶汽车及其系统。这就是现在的情况,也是汽车问世120多年来的情况。
但电动汽车有潜力做得更多,就像雷诺在距离马德拉海岸30英里的一个小岛上展示的那样。如果它们的能源是可再生的,它们在排气管处是零排放,从油井到车轮可能是零排放。它们还可以帮助电网更充分地利用不可靠的可再生能源。圣港现在是雷诺和它的先驱合作伙伴所说的现场实验室。该实验室正在利用越来越多的雷诺Zo和Kangoos电动汽车的电池,帮助消除圣波尔图多个发电系统的波峰和波谷。
该岛与马德拉的电网隔绝,使用柴油发电机和太阳能和风能的混合发电,不仅为通常的家庭和商业需求提供电力,还运营一家海水淡化厂(该岛的天然水井不足以满足人口的需求,特别是在旅游旺季)。电网还为雷诺和其他几款电动汽车提供了安装的40个充电站。
这个想法是为了在需求激增和可再生能源流量突然减少的时候为电网提供大量额外的能量。每当云层遮盖太阳时,这种情况就会发生,这种入侵会瞬间且不方便地减少太阳能电池板的产量。当风力减弱,岛上迄今为止孤立的涡轮机叶片停止转动时,发电量的下降就不那么突然了。然而,在这两种情况下,电网都可以从任何插入的Renaault中获取能量切片。诚然,目前没有太多,因为岛上有20辆雷诺电动汽车,只有两辆配备了双向硬件,可以进行这种收割。然而,这种情况将会改变。该公司刚刚宣布了一项针对岛上居民驾车者的购买计划,首批20辆电动汽车专门面向政府机构和一项出租车服务。
马德拉港经济部助理主任帕特里夏·丹塔斯解释说,桑托斯港的总体目标是通过减少并最终消除运行电网发电机所需的50万升柴油的年消耗量,实现无化石燃料。该项目是欧洲20-20-20战略的一部分,旨在到2020年将二氧化碳排放量在1990年的基础上减少20%,同时20%的能源需求来自可再生资源。
还有很长的路要走。可再生能源占圣多港电力需求的15%--太阳能占11%,风能占4%。该岛的地理位置对这两个来源来说都是理想的,它们正在扩大,电动汽车接入网络提供了支持。正如雷诺电动汽车项目主管Eric Feunteun用一个例子解释的那样,这样做的好处是可观的。
他说,2018年5月13日是德国一个阳光明媚、刮风的日子,更重要的是,这是一个星期天。这意味着电力消耗比工作日低得多,电网无法处理太多的可再生能源--其中大部分都被浪费了。“他们无法平衡电网,”Feunteun说。“他们不得不切断风力涡轮机的连接,但仍要为所产生的电力买单。”像这样的事件--而且很常见--是电网改变了对电动汽车的态度的原因。“最初,电动汽车不受电网运营商的欢迎,因为它们的发电非常集中,”Feunteun说。现在他们想要它们作为一种平衡工具,因为我们正在朝着拥有大量生产点(可再生能源、家庭能源发电)和大量消费点(电动汽车充电器)的方向发展,网络需要更强的弹性。电网运营商现在说,我们需要你们(电动汽车用户)让可再生能源发挥作用。
Feunteun补充道:“没有另一个,一个就不能成长。”“电动汽车有双重好处--排气管里没有二氧化碳,而且它们还能帮助减少发电过程中的二氧化碳排放。”
能源供应商Empresa de Electricidade da Madeira的分销总监何塞·科特里姆证实:“一切都是为了平滑。”换句话说,使柴油、太阳能和风能等多种能源的能源供应更加顺畅。这项任务得到了由“第二生命”电池提供的存储能力的缓解,包括岛上的单向电动汽车和更灵活的双向电动汽车。单向电动汽车可以在发电过剩时充电,短缺时不充电,双向电动汽车可以在可再生能源发电量下降或电力需求激增时向电网供电。虽然这在理论上听起来相对简单,但可靠地管理一个复杂的、多能源的电网并不是一件小事,因为它的输出永远会被漂移的云层和反复无常的风所改变。
这就是为什么移动之家也是合作伙伴。该公司总部设在慕尼黑和硅谷,是首批为电动汽车车队提供充电和能源管理系统的欧洲公司之一。从本质上说,它的监控系统和算法管理着电动汽车车队从电网中的电力消耗,不仅使电网的输出平稳,而且使车队运营商能够避免在昂贵的高需求时期进行电池充电。该系统还管理桑托港的第二生命电池组。
这些都是从报废的电动汽车采购的,并用于平滑任务,尽管可用的包比预测的要少。“电动汽车电池的使用寿命比预期的要长,所以供应量很小,”Feunteun说。目前最好的来源是撞车和法国邮局,他们的电动汽车只能使用六年,不是因为电池,而是因为它们过着如此艰难的生活。将它们作为能量存储系统的一部分,可以推迟它们被回收的日子,并从它们中提取更多的用途。“第二代电池是系统的支柱,”科特里姆说。“它们可以稳定电网,更好地整合电网,还可以用来调节当地的电压。”
一些第二生命包已经在这里使用,其中三个被安置在一座不起眼的建筑里,从那里冒出一棵相当好的棕榈树,其中几棵来自马德拉的废弃电动汽车。到目前为止,已经连接了六块电池,它们的能量潜力足以满足50户家庭30分钟的电力需求。据估计,他们可能会有10年的第二次生命,尽管这仍然是个未知数。
同样未知的是,电动汽车的能源缓冲能力还需要多长时间才能广泛使用。在我们看到大规模的自适应电网之前,还有很长的路要走,这种电网不仅能发电,还能在电动汽车的电池组中移动电力,以克服可再生能源的不规律发电。但显然,使用电动汽车电池作为存储缓冲器是有巨大意义的。
从字面上讲,电动汽车可能会大量消耗国家电网,但在利用可再生能源满足现实世界需求方面,电动汽车将成为一个至关重要的元素。圣波尔图项目是迈向这一目标的一小步--但正如这支迄今规模不大的雷诺船队所证明的那样,这一项目具有无可置疑的好处。
不断发展的车辆到电网网络
用电动汽车让圣港部分脱碳是一回事,但电动汽车储能的良性循环将如何扩大规模?雷诺已经在法国的Belle-Isle-en-Mer启动了一个类似的项目,在印度洋的留尼汪岛也推出了另一个项目,并在荷兰的乌得勒支推出了欧洲大陆首批车辆到电网计划之一。类似的本地化计划也将出现在法国、德国、瑞士、瑞典和丹麦。为什么不是英国呢?“因为有很多能源供应商,”雷诺的Eric Feunteun说,“所以更难。”
他补充说,还有更多障碍阻碍了这些计划,其中之一是并非所有电动汽车都是双向的(包括几乎所有电动涡轮)。另一个是双向电动汽车没有规范规则,这可能会带来兼容性问题,而第三个是需要“改变客户心态”。
但也有激励措施,包括将电动汽车的剩余能源出售给电网,每年可以赚取300欧元。对于具有双向功能的电动汽车的车主来说,这很好;但那些拥有只能从电网消费的电动汽车的车主,如果他们允许自己的汽车在需求高峰期间停止汲取电流,他们每年将获得(适度)60欧元的激励。
Feunteun认为,可悲的是,改装具有双向功能的单向电动汽车并不切实际。“仅靠工党就会扼杀这个想法,”他说。
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