“美國公路之旅將全面進入到電氣化時代。”這是美國總統(tǒng)拜登去年12月在社交媒體推特上喊出的口號，與此同時，他表示美國各地正在建設50萬個電動車充電站。擴建充電站只是拜登政府追求碳中和目標，提升電動車滲透率的舉措之一。就在上個月，拜登政府表示，計劃從去年通過的《通脹削減法案》中再拿出20億美元，用于加速國內(nèi)電動車制造。能夠看出，拜登有一個宏大的“電動夢”，他希望到2030年，電動車在美國的新車銷售中占比在54%至60%之間，但這背后卻面臨著一個實際的難題，那就是在化石燃料時代建立起來的美國電網(wǎng)，似乎已經(jīng)“垂垂老矣”，老舊系統(tǒng)恐怕很難支撐美國電動車的發(fā)展目標。
老舊的美國電網(wǎng)系統(tǒng)
針對拜登提出的2030年電動車銷售目標，美國《財富》雜志在4月的報道中就表示，2022年，電動車僅占美國新車銷量的5.8%。而今年第一季度，電動車約占美國汽車銷量的7.2%。要在不到10年時間里，將電動車的滲透率提高數(shù)倍，如此快的轉(zhuǎn)向即使能實現(xiàn)，也可能會給該國已經(jīng)老舊不堪的電網(wǎng)帶來巨大壓力。據(jù)美國普林斯頓大學的數(shù)據(jù)，到2035年，僅輕型汽車的用電量就預計將比現(xiàn)在高出3360%。
美國總統(tǒng)拜登，資料圖
電動車的激增，可能會壓垮電網(wǎng)。美國CNBC網(wǎng)站3日報道稱，“這會給美國的電網(wǎng)系統(tǒng)帶來巨大壓力”。
2021年，美國土木工程師協(xié)會(ASCE)曾將美國能源系統(tǒng)評為“C-”級，認為電網(wǎng)系統(tǒng)尤其脆弱，并在報告中指出：“美國全國大部分電網(wǎng)都在老化，其中一些部件已經(jīng)使用了超過一個世紀——遠遠超過了它們50年的預期壽命，另外一些部件，包括70%的輸配電線路，也已經(jīng)進入了壽命末期。”
此外，報告認為美國電力供應依賴老舊發(fā)電設施的復雜拼湊，美國配電系統(tǒng)的可靠性很差。根據(jù)統(tǒng)計，在由惡劣天氣、基礎設施老化、惡意破壞等事件引發(fā)的停電中，92%是配電系統(tǒng)故障。美國能源信息署數(shù)據(jù)顯示，2020年，美國人均遭遇8小時以上的停電。
CNBC援引美國能源企業(yè)相關負責人的話表示，如果美國電網(wǎng)基礎設施跟不上電動車的發(fā)展，司機可能會遇到充電困難的情況，比如排長隊，或者只能在特定的時間和地點充電。過度緊張的電網(wǎng)系統(tǒng)也將更容易受到極端天氣的影響，發(fā)生停電。
滿足電力需求，需要多少錢?
然而，推動汽車市場電動化意味著美國需要供電量更大更強的電力系統(tǒng)，因為給電動車充電是相當耗電的。CNBC舉例稱，如果一名車主擁有一輛新的特斯拉Model 3，平均每年行駛約2.25萬公里，那么他在家里給汽車充電所消耗的電量與一年給電熱水器充電所消耗的電量大致相同，大約是一臺新型節(jié)能冰箱所消耗電量的10倍。像福特F-150閃電這樣的大型電動車通常會比大型家庭的中央空調(diào)消耗更多電量。
根據(jù)美國能源部的估算，到2030年，美國需要將輸電系統(tǒng)容量擴大60%，到2050年甚至可能需要將現(xiàn)有容量增加兩倍，才能適應快速增長的清潔能源供應，滿足電動車和家庭供暖日益增長的電力需求，并減少由惡劣天氣造成的停電情況。
美國輸電政策組織電網(wǎng)戰(zhàn)略的創(chuàng)始人兼總裁羅布·格拉姆利希對CNBC表示，只有與可再生能源的大規(guī)模建設相結合，電氣化才能成為一種有效的脫碳解決方案。格拉姆利希說，這意味著我們需要對電網(wǎng)進行重大改革：增加高壓輸電線路，將電力從農(nóng)村的風能和太陽能發(fā)電廠輸送到需求中心;適當減小配電線路和變壓器容量用于最后1英里的電力輸送;使用諸如逆變器之類的硬件，它允許擁有家用電池、電動車和太陽能電池板的用戶將多余電量輸回電網(wǎng)。
要滿足日益增長的電力需求，最直接的方法是讓更多能源上網(wǎng)，最好是綠色能源。煤炭和天然氣工廠一般建在人口密集的地方，而太陽能和風能資源通常在農(nóng)村。這意味著美國真正需要的是更多的高壓輸電線路，它可以跨縣和州輸送太陽能和風能。格拉姆利希表示，雖然美國花錢更換和升級舊輸電線路，但幾乎沒有建造任何新線路，“我認為，美國每年可能需要花費約200億到300億美元在新的輸電線路上，包括容量、里程及輸電能力等方面。而現(xiàn)在，美國在這方面的支出幾乎為零。”
過去幾年中，美國輸配電系統(tǒng)和電網(wǎng)可靠性投資有所增加，美國高壓輸電的年度支出從2012年的156億美元增加到2017年的219億美元，配電系統(tǒng)的支出在過去20年中增加了54%，但這遠遠不夠。
“53%的美國人沒有信心”
哥倫比亞大學薩賓氣候變化法律中心高級研究員羅曼尼·韋伯在接受CNBC采訪時表示：“美國電力系統(tǒng)本應該是聯(lián)邦和州相互配合，共同負責。但事實上，我們在聯(lián)邦政府和各州之間看到某種權力分裂，這是導致美國電網(wǎng)現(xiàn)代化和建設額外基礎設施復雜化的因素之一。”此外，某些州和地區(qū)監(jiān)管機構還經(jīng)常出于政治動機來對抗電網(wǎng)的變化。
美國跨州輸電項目建設需要多個州的監(jiān)管部門同意，多個聯(lián)邦政府部門之間的協(xié)調(diào)難度較大，且行政審批程序復雜、耗時長，最終獲準門檻高。CNBC稱，建設新的輸電線路通常跨越多個縣、州和公用事業(yè)服務區(qū)，這不但需要審批，還需要在融資方面達成一致。即使批準的步伐加快，建設所需的基礎設施仍需要數(shù)年時間。
皮尤研究中心最近的一項民意調(diào)查顯示，美國人普遍懷疑美國是否有能力建設必要的基礎設施來支持消費者迅速轉(zhuǎn)向電動車。只有17%的美國成年人非常有信心這是可能的，30%的人有一定的信心，53%的人則沒有信心。
有電力行業(yè)從業(yè)者向《環(huán)球時報》記者解釋了美國電網(wǎng)為配合電動車發(fā)展建設的難度，美國電網(wǎng)系統(tǒng)呈現(xiàn)出東、西、南三大區(qū)域網(wǎng)，各區(qū)域之間能源結構迥異。東部電網(wǎng)地區(qū)以煤炭和天然氣發(fā)電為主，西部電網(wǎng)地區(qū)則以水電裝機為主，南部的得克薩斯電網(wǎng)中，天然氣發(fā)電一家獨大。美國也曾嘗試特高壓建設，但美國各自為政的區(qū)域化電網(wǎng)結構很難做到全局統(tǒng)籌兼顧，因此美國特高壓遠距離輸電網(wǎng)建設的阻力較大。
此外美國的電力產(chǎn)業(yè)結構非常復雜，尤其是電網(wǎng)的產(chǎn)權結構分散掌握在不同公司與組織手中。再加上電力產(chǎn)業(yè)的自然壟斷性質(zhì)，很難做到高度的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。在此基礎上，若要配合電動車發(fā)展，美國各電力公司主要還是通過需求側響應來解決這一問題，比如說設置有序充電、競價充電等。
那么，中國在發(fā)展電動車時是否會面臨同樣的難題?該人士表示，能源結構決定中美電網(wǎng)差異化形態(tài)。中國電力供應以煤電為主，煤炭資源集中分布在華北、西北地區(qū)，中國主要用電負荷中心集中分布在華東及東部沿海的人口密集區(qū)，供給與需求的空間錯配客觀上要求建設跨區(qū)域特高壓電網(wǎng)，形成特高壓西電東送、北電南送“一張網(wǎng)”格局。此外，在中國，電力行業(yè)的所有權主要由國家掌握，全國電網(wǎng)公司作為國家控股企業(yè)，負責國家的電力傳輸和調(diào)控任務。同時，各地方政府也在電力行業(yè)中占有重要地位。
