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电动汽车将成耗电大户,用太阳能面板供电现实吗?

2021-05-31
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作为企业,如何赶上潮流?只能向创新投资。

本文来自合作媒体:极客网,作者:小刀。猎云网经授权发布。

随着汽车电动化加速,未来电动汽车的耗电量将大幅攀升,考虑到诸如美国这样的电力供应并不充裕的国家现状,未来用太阳能面板为电动汽车供电现实吗?PCIS(美国一家为企业提供策略支持与科技解决方案) CTO Vaclav Vincalek近日撰文解读了这一问题。

今天,每一家公司的服务器都需要能源来驱动。我是一名科技企业家,学过电子工程,我当然希望城市能有更好的未来。于是我会问:未来的能源需求还会增长,我们能有足够的能源去做想做的事吗?

最近加州停了电,德州也曾严重停电,整个美国的电价都在上涨,而且拒绝降价。现在的社会是科技社会,能源需求正在快速增长。我们希望未来是绿色的,汽车将会变成电动汽车,一切互联。数字资产(比如比特币等)消耗的电力相当于小国能耗。可惜的是,未来很光明,但我们似乎没有能力让灯一直亮着。

我们曾经梦想着获得无穷无尽的电力,从而在地球上构建天堂。但最近德州的停电并不是反常现象。如果我们不小心一点,未来停电可能会成为常态。总之,社会正在剧变,未来我们需要更多电力。

电动汽车时代已经来了,我们已经看到未来是怎样的。在美国登记的汽车有2.75亿辆,在过去20年销售的插电式电动汽车、混动汽车约为700万辆,我们可以乐观一点假定,认为当中大多数还在使用,那么它在所有汽车中占的比重最多也只有2.5%。有预测认为,2040年之前,电动汽车在美国所有销售的乘用车中将会占到一半以上的比例。换言之,在2040年之后电动汽车将会成为主流。

为了简单起见,我们忽视电动汽车的多样性,用2020款特斯拉Model 3 Standard Range Plus作为标准来计算,这款汽车每行驶100英里需要24度电。假设你每年行驶13500英里(这是美国的标准),需要3240度电。假设美国有2.75亿辆电动汽车,每年需要8910亿度电。

去年,美国发电大约4万亿度。如果所有汽车都电动化,大约四分之一的电力要给汽车用。当然,现在离2040年还要20年,美国还可以继续增加发电量。

目前全球约有84%的电力来自化石燃料,而化石燃料又是气候变化的重要原因。

这里只是谈到了交通领域,还没有考虑其它行业的电力需求。如果我们不能满足现在的电力需求,当电动汽车普及时怎么办?

现在问题来了:我们用什么发电呢?

与流行观点不同,我个人认为靠绿色能源技术可能是不够的。不要认为渐进优化能源就够了,不够的。

打个比方,如果用太阳能面板为美国提供电力,需要78.6亿块。如果太阳能面板的宽度是3.5英尺(约1.07米),长度约为500万英里(805万公里),相当于在美国来来回回走1700多次。这还是假设太阳一直照射。如果天上云多,太阳能面板发的电是就没有那么多的。现在风能的使用正在增加,在丹麦和哥斯达黎加是可行的,那里多风。

没有风时,就要用煤或天然气发电厂来填补,我觉得很多人对这点并不是很重视。再看潮汐发电厂,一天的有效使用时间大约只有12-14小时。

对于任何可再生能源来说,最大的问题在于利用率,也就是实际能源输出与可能最大输出的比例。核电的利用率是93.5%,氢能39.1%,风能34.8%,太阳能只有24.5%。

如果我们真的想有所突破,就要超越太阳能、风能与潮汐能。能源需求正在增加。就算我们想抛弃化石燃料,也要从其它地方来填补。

想获得大量绿色能源,真正要依靠的可能是核聚变。直到最近几年,人们才渐渐认为核聚变发电可以在很远的将来实现,注意,是多年之后。如果我们能摆脱对核裂变技术的恐惧,小型模块化核反应堆也许能帮我们解决眼下的问题。这样的技术既面临心理挑战,也面临工程挑战。70年前就有了核电站,现在因为有了新设计,核电站更可靠更安全了。

除了关注能源问题,我们还应该重视智能电网技术。试想,如果晚上所有电动汽车都能为城市供电,它就相当于一个庞大的分布式电池系统,它可以充当备用发电机,可以为住宅、医院、城市提供电力。

作为企业,如何赶上潮流?只能向创新投资。

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