电动汽车 （EV） 经常被吹捧为气候解决方案。但新的研究表明，即使美国的每辆汽油动力汽车都换成电动汽车，这个国家也不会看到全部好处——除非我们也解决等式中一个隐藏但关键的部分：电网。
这是西北大学一组科学家进行的一项新研究的结论。该研究揭示了减排竞赛中一个令人惊讶的障碍。电力并不总是能够从发电地输送到需要的地方。
使用脏动力的电动汽车
电网过载。而这种瓶颈可能会使电动汽车比预期的更脏。
“汽车电气化与可再生能源整合是实现零碳排放的长期战略。然而，过渡到完全可再生电力可能需要几十年的时间——在此期间，电动汽车可能仍依赖碳密集型电力，“研究人员写道。
领导这项研究的阿迪尔森·莫特指出，即使美国全面采用电动汽车并产生足够的可再生电力来为它们充电，仍然不够。
电动汽车需求导致电网紧张
电网的功能类似于高速公路系统。电力在发电厂产生，穿过长距离输电线路，然后进入本地网络，为家庭、企业和充电站提供服务。
但随着电动汽车采用率的提高，对电力的需求也在增加——尤其是在人口稠密的地区。
这是一个问题，因为风能和太阳能等最清洁的能源往往远离大多数人居住的地方。这些可再生能源包括中西部的农村风电场和西南部的大型太阳能装置。
该团队对汽车电气化和可再生能源发电的不同场景进行了建模。在电动汽车发挥重要作用的每一个场景中，有一件事都很突出：电网不断阻碍。
在电网无法从遥远的风电场或太阳能发电场提供清洁电力的地方，当地公用事业公司不得不依赖附近的任何能源。通常，这意味着化石燃料工厂。电动汽车节省的排放量被抹去——有时甚至损失了三分之一。
智能充电还不够
规划者和汽车制造商经常吹捧“智能充电”，即电动汽车在与风能和太阳能生产相一致的时间充电。但这种方法只有在清洁电力能够到达需要的地方时才有效。
“电动汽车的充电时间表可以优化，以适应间歇性可再生能源发电，”莫特说。
“但即使采用智能充电，清洁能源的有效利用仍然取决于是否有足够的传输容量将其输送到需要的地方。”
适度的电网升压减少了排放
好消息？解决方案出奇地温和。根据这项研究，只需将电网的输电容量增加 3% 到 13%，就可以获得更多的清洁能源。
这足以减少拥堵并避免损失大部分减排。升级可能涉及增加新的高压线或改进现有的高压线。没有必要把它全部拆掉并重新开始。
“电网最初是本地网络，其中消耗接近发电，”莫特说。“随着时间的推移，它们演变成全国性甚至整个大陆的系统。”
“这是一个建立在现有基础设施基础上的渐进增长过程。没有人愿意从头开始重新设计它，但我们确实需要有针对性的升级，以反映当今电网的大规模覆盖范围。
电动汽车带来更清洁的未来
美国电网分为三个主要区域——东部、西部和德克萨斯州电网——它们在很大程度上彼此独立运作。换句话说，我们跨越这些区域边界传输电力的能力有限。
改善它们之间的联系将使清洁能源能够流向最需要的地方，无论区域边界如何。
转向电动汽车是必要的，扩大风能和太阳能的规模也是必要的。但是，如果不投资连接这一切的电力线，美国将无法获得全部的气候效益。
更清洁的未来不仅关乎我们驾驶什么，还关乎动力如何从 A 点到达 B 点。
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