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卖回当地电网。电动汽车 (EV) 车主是否也能做同样的事情?
罗切斯特大学的研究人员在ACS 可持续化学与工程杂志上发表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性和可再生能源存储，并每年为车主节省 120 至 150 美元。
这个想法在加拿大和欧洲的部分地区越来越受欢迎，作为一种平衡随着依赖天气的太阳能和风能上线而出现的日益严重的电力使用和发电不匹配的方式。可再生能源虽然对地球更有益，但无法取代传统能源，因为它们并非总是可用。在发电站大小的电池中储存能量的能力可以解决这个问题。但是你在哪里可以找到这种电池容量?在停放的电动汽车中。
为了帮助评估 V2G 系统的可行性，罗切斯特哈吉姆工程与应用科学学院化学工程副教授Andrew White实验室的博士生 Heta Gandhi开发了一个计算模型，该模型考虑了以前没有的因素经过考虑的。例如，她的模型考虑了电池的退化，以及各种通勤驾驶时间、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。这项工作帮助研究人员和工程师了解设计决策如何影响人们在 V2G 中使用自己的车辆，这是实现更高水平可再生能源的重要考虑因素。
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 用户每年可能节省的费用在 120 美元到 150 美元之间，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销售价格对于使 V2G 计划对通勤者有利可图至关重要。
在使 V2G 方案盈利方面，提高充电效率和电池充电率比开发价格更低的锂离子电池更重要。
所有调查结果均基于 COVID-19 大流行之前收集的数据，该大流行深刻地改变了人们的工作和驾驶习惯。但甘地指出，旅行已经出现复苏的迹象，并且越来越多的人重返工作岗位。此外，该国越来越多地使用电动汽车和可再生能源，这表明 V2G 最终将成为美国政策制定者的重要考虑因素。
Gandhi 说：“我认为，如果我们真的尝试探索一条人们可以将电力排放到他们的车辆上并将其出售给电网的路线，那么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极好的解决方案。那为什么不在这里做呢?”
使车辆到电网系统工作
“当您使用公共充电器或任何与此相关的充电器时，电动汽车已经连接到电网，”甘地解释道。“如果你让[充电器]双向，它还可以将能量从车辆传输到电网。”
一个典型的 V2G 操作是这样工作的：
EV 电池在非高峰时段充电，通常是在半夜。
用户在上下班途中使用电池容量的一小部分。
当用户在工作时，闲置的汽车在高峰时段插入电网，如果电网运营商需要，电力将卖回电网。
一些电池容量被保留回家旅行。
循环重复。
本文中描述的模型在广泛使用来自美国人口普查局和其他来源的数据方面改进了先前的建模。然后，甘地使用随机建模对所有数据进行随机抽样，以考虑尽可能多的变量，例如个人通勤路线和距离、工作模式等的变化。该模型会考虑历史电费并根据这些变量计算电池退化成本。
“我们并没有坚持只使用一个用户，也没有假设所有用户每天都要通勤 10 英里，而且他们都从 8 点到 5 点工作，因为事实并非如此，”甘地说。
