电动交通与能源系统︱新出行将如何影响电动汽车充电设施布局?伦敦帝国理工认为整合能源系统很重要(两则)

原标题:电动交通与能源系统︱新出行将如何影响电动汽车充电设施布局?伦敦帝国理工认为整合能源系统很重要(两则)

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Sustainable

Mobility

| 11月20日期

原文 |Robert Walton、Neasan O'Neill

翻译 | 崔子宜

编辑 | 众山小 校核 |众山小

文献 |汪丝雨排版 |王雅桐

导读

第一篇文章介绍的是共享出行、电动汽车、新能源基础设施领域的专家相信,电动汽车将改变未来的交通。他们期待共享出行公司能够带动电动汽车的发展,并认为电动汽车的下一个发展要素是提供更多的公共充电设备。而第二篇文章发表自伦敦帝国理工的能源未来实验室,研究人员们提出了整合能源系统的设想。尽管现如今制度、市场、技术上障碍重重,但整合能源系统是一个很好解决当前能源问题的方案和发展方向。

则一、新出行方式将会深刻改变电动汽车公共充电设施布局

原文/ Robert Walton 翻译/ 崔子宜

上个世纪,出行这个概念主要强调“个人”所有汽油动力汽车。而今天交通专家表示,移动出行这个概念将被赋予新的含义。

图一、电动汽车公共充电桩

出行空间领域的专家表示,交通运输领域的两个转变 -- 共享出行和车辆租赁服务的增长,将与电动汽车一道改变现有的车辆和燃料形式。

当无处不在的充电站将车辆变成电网平衡资产,即使个人汽车拥有率下降,停车场因此可能成为电网资源。

不过电动汽车共享服务公司Envoy的联合创始人Aric Ohana表示,当我们看到电动化交通目前取得的所有进展,以及预计会带来的经济和环境效益,我们往往忽视了其中一个关键因素。

Ohana和Utility Dive谈道, “它(电动化交通)将如何影响我们的城市和我们的建成环境?出行的革命可能将对商业房地产带来重大影响。”

“如今我们看到的那些往返城市和郊区的出行中,已经有明显的方式转变-----即私人拥有的私家车出行正渐渐减少。”

----- Aric Ohana

Envoy的总部位于加州。它正在为公寓大楼,酒店和工作场所等众多客户提供交钥匙电动汽车共享服务。其车辆可供Lyft和Uber的驾驶员,以及提供其他共享汽车公司的司机所使用。除了供应车辆外,当物业为Envoy提供服务时,Envoy还会帮助开发必要的基础设施。

“如今,我们看到的那些往返城市与郊区之间的出行中,已经有明显的方式转变-----即私人拥有的私家车出行正渐渐减少。”----- Aric Ohana

这些转变为充电基础设施带来了挑战和机遇,因为它们迎接的是第一批电动汽车使用者,他们大部分是房产拥有者。一些业内人士表示,未来新的移动公司将参与发展公共基础设施,这些设施将成为大规模使用电动汽车的关键。

Uber可持续发展和环境影响的全球leader Adam Gromis认为“市中心对充电设施的需求比较大。但是,把电力送到城市空间地面是一个全新的概念。并且目前来看,政府与主机厂商和能源公司把精力集中在其他地方建立充电站。

第一批电动汽车使用者大部分是房产拥有者

据Smithsonian去年7月发表的研究显示,房产所有者拥有电动汽车的可能性是租房者的3倍以上,究其原因可能是由于公共充电基础设施的缺乏。

根据美国能源部的数据,大约80%的电动汽车充电是在家中完成的。然而,在美国,三分之一的住房是租来的,这可能会成为电动车的绊脚石,特别是那些住在多单元住宅中的人,就像在一个没有加油站的城市拥有汽车一样。

“现如今很多社区想要低碳出行,但是非电动共享汽车可能在短期内增加碳排放。”

----- John Gartner,Navigant 交通研究与咨询部门领导

“正在变化的电动汽车所有权、正在变化的出行概念,以及私人拥有和共享车辆之间的隔阂......所有这些都对公共充电网络产生了影响,”领导Navigant交通研究和咨询工作的John Gartner认为。

并不是说美国人在路上的人会变少,而是开车的人和车辆所有权正在改变。Gartner认为在一些城市,由于Uber和Lyft司机“数量过大”,汽车的共享服务一直受到阻碍。Gartner 说道“现如今,很多社区想要低碳出行,但是非电动共享汽车可能在短期内增加碳排放。”

Uber和Lyft在汽车电动化方面做出“慎重”的努力

两家公司都表示他们希望避免这种增加碳排放的情况,并且他们都打算采取更积极的措施以鼓励电动汽车的使用。

Lyft本月早些时候发布了几个鼓励电动汽车的公告,其中包括在Express Drive(Lyft租车部门) 投入使用电动汽车。Lyft表示,乘客很快就能选择“绿色模式”去选择电动汽车或者混合动力汽车。在Lyft的另一份声明中表示,这项业务将从西雅图开始,推广到全美其他地区。

这两个共享出行巨头一直在采取非常慎重的方式鼓励他们的司机使用电动汽车。

----- John Gartner, Navigant 交通研究与咨询部门领导

Uber近期鼓励司机驾驶电动汽车,并提供一些激励措施,包括提供500万次电动汽车出行。而这也是Uber预计2019年达到的里程碑。Gromis说,Uber计划在伦敦到2025年实现100%的电动出行。

虽然越来越多的人关注并且对电动汽车抱有兴趣,但是这两家公司仅仅不过刚刚在美国启动了这项电动汽车业务。Gromis认为“现在仍处于这个游戏的初期阶段,随着进一步的开发,将会有更多的解决方案出现以满足驾驶者的需求。”Gartner也表示,这两个共享出行领域的巨头,其实一直在采取非常慎重的方式鼓励他们的司机使用电动汽车。

电动汽车的下一发展阶段需要更多公共充电设备

Greenlots首席执行官Brett Hauser认为”当我们关注市场时,我们认为实现更大规模的电动汽车普及的方式之一是,更广泛部署充电设施。”

电动汽车行业长期以来一直在争论鸡蛋难题:我们首先需要更多的电动汽车,还是更多的充电装置?Hauser表示,更多的公共充电设施至关重要,但部署或运营并不简单。公共充电设备目前不能盈利,部分原因是利用率低,费率结构不利于企业。“还需要一段时间才能到达一个可以盈利的时刻”Hauser说。

“公共充电设施变得越来越重要。出行模式将会影响充电基础设施部署的位置和使用方式。”

----- Greenlots CEO Brett Hauser

Greenlots最近被Royal Dutch Shell的子公司收购,许多市场观察人士预计将会有更多类似的交易。根据Hauser的说法,大型能源公司进入电动汽车充电领域能确保建立必要的基础设施。“我们帮助那些对市场有前瞻性和有潜在资本的企业。我们必须让能源领域的现有企业能够部署基础设施,”Hauser说“我们面临的是马拉松,而不是百米冲刺。”

Hauser说,公共充电设施变得越来越重要。出行模式将会影响充电基础设施部署的位置和使用方式。很多公司正在研究当今电动汽车充电企业的商业模型,很多企业因为充电设施使用范围和使用率低而难以盈利。但是,有一种模型可以持续盈利。

“这里需要强调的是车队。无论是共享汽车车队,还是中型或重型卡车车队,这些车队并不需要拥有[充电]基础设施。“Hauser说。而拥有充电基础设施也确实没有必要:Uber和Lyft一直在与当地公司合作,帮助充电设施提高利用率。

充电设施公司将共享出行公司纳入企业发展计划

当Pepco为哥伦比亚特区制定电动化交通计划时,这家公司同时也与Uber和Lyft的代表坐下来讨论将充电设施部署在DC的何处。

Pepco的智能电网和科技部门经理Rob Stewart认为”共享出行公司已经确立了他们在交通运输方面的地位,即便是使用内燃引擎机动车。他们已经证明他们有市场。我们期待它们下一阶段能够利用自己的市场影响力带动电动汽车的发展。”

共享出行项目“可以很好地进入服务欠缺的社区”。

-----Pepco的智能电网和科技部门经理Rob Stewart

Pepco想要确保它的DCFC充电站有足够高的使用率,从而值得投资人关注并投资。而共享出行车辆由于驾驶次数多,行驶里程多,可以确保充电站的高效使用。但这意味着要与这些共享出行公司确定网约车运营时,经常使用的街道和特定节点位置。

但Pepco并不指望获得这些共享出行公司的投资,而更希望Lyft或Uber其他用户一样,支付使用费用即可。Stewart补充说,共享出行项目“可能很好地进入服务欠缺的社区”。

虽然对直流电的快速充电站有很多需求(特别是为了长途旅行),但Envoy的Ohana表示,大部分充电将以小时而非分钟来衡量。

电池,会迎来一个未来?

汽车在大部分时间是停放闲置的。即使是在共享汽车平台,其停放闲置的时间仍高达60%-70%。Ohana认为“在未来,大部分充电将是2级甚至低于2级。大部分充电都将以交流电的充电形式发生。”

Ohana在汽车的停放时间中发现了机会。他预见到一个每个停车位都有一个电动汽车的充电桩,这样停车场将成为电网资源的未来。

“目前美国的人均往返出行距离是15英里,”Ohana说。因此,大多数情况下车辆电池中的储电量其实是派不上用场。“我们认为停车位是能源在城市中的最终去向,”Ohana说,“我们可以将停车位可以变成一个能源管理系统。

家用充电也是潜力股

电力公司同时也看到了家用充电方面的机会:协调充电的潜力,在非高峰时段或当可再生能源过剩时在家充电,可以使用较便宜的能源。但是在充电设施和车辆充电方面还需要一些技术手段才能使这样的设想变为可能。

家用充电有两种方式。首先车主可以直接将车辆与墙上的插座连接。或者是利用二级充电,拥有240V电压,类似于烘干机或烤箱。这也是电力公司最先看到可以减少额外负载的地方。

“这还要看它发展的如何了,”Stewart说,“不会有很多大问题。我们现在看到的问题是保险丝可能会使变压器烧坏或过载。”

----- Pepco的智能电网和科技部门经理Rob Stewart

“你可以从Home Depot购买2级充电器然后让电力工人安装,”Stewart说。”它们是愚蠢的充电器。我们无法与之沟通或以任何方式管理它们。”事实上这些充电装备也不知道它们处于系统中。

除了公共充电方面的提案,Pepco还希望为电动车车主推出智能充电器。Stewart讲到“我们的目标是,越快越好。”Pepco认为向电动车主提供其所需电力没有问题,但传输电的过程也许会出现问题。

“这还要看它发展的如何了,”Stewart说,“不会有很多大问题。我们现在看到的问题是保险丝可能会使变压器烧坏或过载。”

百年来的惯例将要改变

Ohana表示,随着出行方式的变化,以及电动汽车的快速增长,这些变化及其影响将变得更加明显。

有迹象表明,汽车保有量正在降低。城市人均登记的车辆数量正在下降,发放的驾驶执照数量多年来一直在下降。“在过去的100年里,出行方式始终围绕着私人汽车所有权,”Ohana说“我们将看到那些为私人拥有小汽车所准备的公共设施的根本性变革。“

“最重要的是让人们相信,拥有汽车出行并不意味着要承担这么贵的成本和这么多责任。共享出行将会引领交通的未来,以创造一个电动化、自动化的未来交通。”

-----Envo联合创始人Aric Ohana

改变可能包括电动化的停车场,以及城市所需停车位减少。

“如今,电动汽车的购买者往往是拥有车库的人”Navigant的Gartner说“如果他们没有停车位,那么可能他们就不会购买电动汽车了......车队需要在某个地方停车和充电,私家车司机也会这样做。”

最后,Ohana和Gromis都表示,未来交通将会和今天有很大的不同。Ohana谈到,“最重要的是让人们相信,拥有汽车出行并不意味着要承担这么贵的成本和这么多责任。共享出行将会引领交通的未来,以创造一个电动化、自动化的未来交通。”

Uber公司的Gromis讲到,这些变化将影响电动汽车充电基础设施的部署。“如果想保留汽车的私人所有权,就必须有无处不在的充电设施。这将是一场漫长的比赛,也是一场昂贵的比赛,”他说。

图二、电动汽车引领交通的未来

则二、伦敦帝国理工研究员认为低碳未来需要完整且强大的能源系统

原文/ Neasan O'Neill 翻译/崔子宜

图三、综合能源系统创造低碳未来

伦敦帝国理工学院的一份报告讲述了通过完整、综合的能源系统创造低碳未来的优势和挑战。

能源未来实验室最新发表的论文《Unlocking the potential of Energy Systems Integration》(参考文献1,请后台留言联系我们下载)讲到英国如何将热力、交通、电力和其他能源连接成一个互联的综合系统。建立这样一个系统是一个既能达成低碳能源结构,又可以有更可靠、有弹性的能源系统的行之有效的方式。

能源系统整合的概念是指利用不同能源发电以及在不同规模【当地、区域内、全国】用电的协调和整合。它将涉及产能,输能,供能的所有方面。

这篇论文的作者之一, Aidan Rhodes博士提到,当今不同的能源有千丝万缕的联系,却没有整合成一个系统。20世纪中期以来,我们已经有了很大的进步。但是不同能源依旧是有自己的专门设计,独立运行的体系。

图四、不同规模下的能源系统的整合

这篇论文还讲述了建立整合的能源系统的机遇,并且提出很多科技能将这些设想变为现实。这其中包括让可再生和低碳能源提供原先传统能源提供的能源业务。而更具弹性和操作性的系统可以完全实现这个目标。

论文也提到了整合能源系统将会面临的阻碍。主要问题是这个高度整合的能源系统是非常复杂的。现有的不同能源的制度和市场的分离使这个提议变得困难重重。

作者主要提出了两个障碍。第一、需要不同领域的研究人员进行大规模合作,才能将完全分离的现有系统和技术进行整合。第二、政策的支持。为了鼓励对新系统的投资,市场安排也需要做出改变。

图五、不同能源系统间可能整合的领域

如果我们真的想要这样一个能解决很多问题的整合的能源系统,我们需要有一个长期的政治规划。论文作者之一Jacqueline Edge博士说。“我们现在只是为21世纪英国的能源系统提出一个设想。“

这篇由Richard Hanna, Evangelos Gazis, Jacqueline Edge, Aidan Rhodes 和 Rob Gross执笔,代表能源未来研究室的文章发布在2018年4月25日帝国理工学院的一个活动上。

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-伦敦帝国理工报告:释放能源系统整合潜力

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