发电和汽车技术的革命势头正猛，考虑到气候危机，它们不能来得太快。
去年，可再生能源生成的根据美国能源情报署(EIA)的数据，美国的电力首次超过了煤炭。与此同时，美国电动汽车的销量跳与2021年相比下降了65%，而去年的整体汽车销量却比前年有所下降。电动汽车(ev)金宝博的网址占2022年占新车总销量的5.8%，高于2021年的3.1%占占汽车总销量的8.5%。
这些年来，对这些转变将以多快的速度推进的预测变得越来越乐观。十年前，美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)估计根据现有技术，到2050年，美国80%的电力将来自可再生能源。现在NREL表示，该国有潜力达到到2035年实现100%清洁能源。就在六年前，电动汽车还被认为是一种小众技术(以及亿万富翁科赫兄弟和他们的网络)想要保持这种状态)。今天，忧思科学家联盟(188金宝博UCS)预计到2030年，至少50%的美国乘用车将是电动的。
但不要太兴奋，至少现在还没有。谁也不能保证美国能平稳过渡到清洁能源经济，也不能保证美国司机在未来十年里会压倒性地接受电动汽车。有很多挑战需要克服。
例如，美国的电网已经过时。其中大部分建于50到60年前，并不是为风能和太阳能而设计的。它被设计为以石油、煤炭和化石天然气为燃料，这些燃料通常通过铁路或管道运输，然后在城市内外的发电厂燃烧。相比之下，风力和阳光最强的地方不一定在城市附近，而城市的需求是最高的。对于风力最大的风来说尤其如此。太阳能电池板总是可以安装在建筑物的顶部。最重要的是，整个美国的输电系统都必须进行改造。
同样，基础设施也是电动汽车的一个问题。目前，全国共有16万个公共电动汽车充电器，根据标准普尔全球流动性分析公司表示。这是一个良好的开端，但如果到2030年新车的电动汽车市场份额真的达到50%，那么道路上超过3500万辆的电动汽车金宝博的网址将需要更多。然后，所有这些电动汽车都将对电网产生需求——以及它们必须具备的潜力维持网格。事实上，电网的未来和电动汽车的未来是共生关联的。
为了更好地了解需要做些什么才能使这些绝对必要的革命取得成功，我联系了我在加州大学洛杉矶分校的两位同事:山姆公司Gomberg气候与能源项目的输电政策经理，主要负责清洁能源整合和电网现代化问题;和萨曼莎休斯顿他是我们清洁交通项目的金宝博的网址高级汽车分析师，密切关注电动汽车基础设施和汽车电网整合。我开始和Gomberg谈话。
EN:让我们来谈谈美国电网的状况。随着与气候变化相关的极端天气事件越来越频繁，停电也越来越频繁。到2021年，平均纳税人遭受了超过七个小时没有电。根据EIA的最新数据，其中超过五个小时是由于飓风、野火和暴风雪等重大极端天气事件造成的电力行业年度报告．相比之下，在2013年至2016年期间，普通客户停机每年只有三到四个小时，其中只有大约一半的时间可归因于极端天气事件。
SG:气候变化的影响驱动极端天气事件对于负责规划、建设和运营电力传输系统的利益相关者——公用事业公司、州公用事业委员会、电网运营商和联邦能源管理委员会(FERC)——来说，这仍然是最大的盲点之一。我们看到了它的影响。尽管气候变化对输电系统的可靠性构成了巨大的风险，但这只是输电系统在未来几年必须适应的几个转型变化之一。同时实现多个经济部门的脱碳和电气化，解决系统性不平等问题，应对日益复杂的网络安全风险，最重要的是，保护电网免受气候变化灾害的影响。很多。
虽然全国各地肯定有一些亮点，但在投资21岁时，我们总体上正在努力追赶圣世纪网格将适应所有这些变化，并高效可靠地做到这一点。我们需要更好、更透明的程序;更好的建模和预测工具;为了完成这项工作，各地区之间要进行更好的协调。与此同时，我们需要以前所未有的速度前进。这是一项艰巨的任务，但绝对是可行的。
EN:自从拜登政府执政以来，国会已经通过了一项基础设施法案和《通货膨胀减少法案》，这两项法案都包含了加强和现代化电网的条款。这些规定能起到什么作用，是否足够?
SG:基建法案及减少通货膨胀法(IRA)的资金范围从电网投资加强系统弹性，并将其与清洁能源、创新解决方案竞争性赠款项目、电网规划技术援助和社区外展联系起来。这是一个历史性的投资在国家电网中，但不，这还不够。这不是命中注定的。目标是加速私人部门投资，而不是取代它。
如果有效实施，这两项新法律肯定会为一些关键的电网投资提供资金，这些投资将建立系统的弹性，并整合另一波清洁能源。这需要超过200亿美元。但整套计划将有助于建立一个更有效的规划、监管框架和融资选择的基础设施(双关语)，从而鼓励更大规模的投资。
EN:全国有七家地区电网运营商。他们是否采取了必要的措施，以确保国家能够尽快从化石燃料过渡到可再生能源?他们需要做什么?
SG:它在不同的操作符之间差别很大。电网运营商不同程度地关注四个领域:使新能源接入，规划和批准电网投资，可靠地运营现有电网，管理能源市场，公用事业公司购买能源以满足客户需求。
区域电网运营商可能在某一领域处于行业领先地位，但在其他领域落后。例如，midcontinent Independent System Operator (MISO)被广泛认为是规划和服务领域的行业领导者投资在传输系统中，但它是远远落后于在研究如何将电池存储和屋顶太阳能结合起来。与此同时，加州独立系统运营商(CAISO)通常领先于其他六家电网运营商，因为州政策迫使它尽早面对这些挑战。我们可以从CAISO中学到很多教训，有好的也有坏的。有一件事似乎没有一个运营商做得很好，那就是相互协调和合作。这是一个问题。
最终，每个地区电网运营商都必须这样做计划提前并着眼于已经在进行的转型进行投资。这将包括在未来几年整合大量新的清洁能源，同时允许化石燃料退出系统。它还将包括应对由于建筑电气化、新技术和工业需求以及电动汽车的广泛采用而在需求侧发生的所有变化——这三个主要的需求侧驱动因素要么提供巨大的机遇，要么提供巨大的挑战，这取决于电网运营商的积极程度。
恩:那传输线呢?正如我在介绍中提到的，电网将需要新的输电线路，将遥远的可再生能源输送到最需要电力的地方。但是修建新线路需要很长时间。从2013年到2020年，他们扩大每年只有1%左右。
SG:是的，正如我之前所说，我们必须以前所未有的速度前进速度加快清洁能源转型，实现我们的脱碳目标。但花10年时间批准和建设一个新的输电项目并不罕见。也就是说，如果规划、监管和审批流程设计得当，几个项目可以同时推进。如果建设新的电网基础设施需要10年的时间，那么确保投资是为国家的未来做好准备，而不仅仅是在今天的问题上贴上创可贴，这将是至关重要的。
10年后，在屋顶太阳能、电动汽车或电池存储等新兴产业方面，这个国家将会走向何方?金宝博的网址清洁能源转型的速度和规模将是怎样的?这些都是我们需要问的问题，这样我们才能正确调整未来的规模，在今天做出明智的投资，而不是像现在这样不断地追赶。基础设施法案和爱尔兰共和军将推动这一转变，但公共和私营部门的参与者是否能够保持这种势头是一个关键问题。如果这个国家要迎接21世纪的挑战圣21世纪经济圣世纪清洁能源网，他们将不得不。
EN:这让我们想到了电动汽车和电网。萨曼莎，正如你所知，加州拥有全国最大的汽车市场，这是遥遥领先的。去年8月，该州的空气资源委员会采用法规要求到2035年所有新销售的乘用车都必须是电动的，而效仿加州汽车排放标准的16个州和哥伦比亚特区可能也会效仿。加州和它的同伴们代表新车销量的43%。这些新的车辆标准将如何影响电网规划?电网运营商需要做些什么准备?
承宪:电网运营商必须规划和实施发电、输电和配电基础设施，以满足即将上路的电动汽车的能源需求。加州的清洁汽车标准为电网运营商提供了一个规划的预测。尤其重要的是，他们要认真制定输电和发电计划，以应对交货期较长的项目。
该规划还应包括一种更灵活、更实时的方法来匹配能源供需。随着越来越多的电动汽车、可再生能源和其他分布式能源的出现，每天的供应和需求都将变得更加多变。电网运营商将不得不面对这一新的挑战。
除了山姆提到的电网投资之外法律基础设施和爱尔兰共和军为电动汽车充电站提供资金和激励措施。这种支持将有助于确保在未来几年鼓励广泛采用电动汽车所需的基础设施到位。
EN:电动汽车和电网之间的关系是双向的。电动汽车车主可以帮助稳定电网。这怎么可能呢?
承宪:电动汽车车主可以通过实施“智能充电”(也称为负荷管理)来支持可再生能源的整合，并帮助运营商稳定电网。大多数电动汽车司机可以灵活选择充电时间。如果司机下班回家后就开始给汽车充电，那正好是电网必须迅速增加以满足高峰能源需求的时候。如果司机在太阳能充足的正午充电，或者在电网需求最低、某些地区风能充足的午夜充电，情况会好得多。这种单向车辆与电网的整合至关重要。这对电网和电动汽车司机都有好处，所有电动汽车车主现在都可以实践智能充电。
EN:在…列你在去年秋天的文章中指出，电动汽车是“车轮上的电池”。与传统的汽油动力汽车不同，除了将驾驶员从a地运送到B地之外，电动汽车还可以用于其他功能。
承宪:这是正确的。除了智能充电之外，电动汽车还可以通过使用电池直接向电网输出电力或抵消电网的电力需求来支持电网，例如将电器插入电动汽车电池而不是墙壁插座。
电动汽车还可以在停电期间加强当地的恢复能力，在区域电网出现故障时提供备用电源。例如，在冰暴、飓风或公共安全停电期间，一辆旨在输出其储存能量的电动汽车可以为家庭或避难所提供电力，直到电力恢复。
恩:但是有并发症，不是吗?
承宪:是的，有并发症。对于一些汽车来说，金宝博的网址这是电池的保证，而一些汽车在组装线上没有输出电力的能力。除此之外，在家中或其他司机可能想要输出动力的地方，可能需要升级。
加州立法机关正在讨论一项法案S.B. 233这就解决了这些潜在的绊脚石。它将要求所有电动汽车和充电设备从2027年车型开始能够双向充电，除非监管机构豁免。如果获得通过，该法案将为所有电动汽车司机提供一个随时输出电力的选择。
那些电动汽车的设计还没有将电力输出到电网的司机，可能仍然能够提供帮助。较新的多功能皮卡电动汽车，如福特F-150闪电和里维安的R1T，都配备了电源插座。无需任何额外设置，业主可以使用它们为家庭或工作场所的电器或工具供电，以抵消设备对电网造成的压力。
这些只是电动汽车支持电网和被电网支持的几个例子。理想情况下，每个电动汽车司机或电动汽车车队运营商都会以某种方式实现汽车与电网的整合，但并不是每个电动汽车车主都必须出口电力，或者在这方面非常老练。正如我之前提到的，相对简单的智能充电将带来好处，所有电动汽车都能做到这一点现在．电动汽车司机将需要各种各样的工具和程序来选择，因此所有电动汽车车主都有机会受益，同时通过车辆-电网整合为电网提供好处，同时仍然使用他们的车辆作为主要目的-运输。金宝博的网址
EN:最后，正如您在专栏中指出的那样，保护电网和地球的最好方法是通过让人们离开他们的汽车和卡车来减少需求。
承宪:正确的。最好的用电负荷是不被占用的负荷——一开始就没有被使用的电力。为了避免更多的电动汽车上路带来的需求增加，一种方法是减少我们开车的总里程。为了在有意义的范围内做到这一点，城市、州和联邦政府需要制定政策，使司机能够减少他们的汽车和卡车的行驶里程，或者更好的是，拥有更少的汽车和卡车，这样我们就需要更少的能源来运输。这就是为什么投资在公共交通和基础设施方面，增加出行选择，以及减少以汽车为中心的城市规划，是满足交通能源需求的重要战略。除了智能充电，我们还需要智能增长。