美国发展电动汽车，电网“拖后腿”

【环球时报记者 丁雅栀 环球时报驻美国特约记者 张思思】“美国公路之旅将全面进入到电气化时代。”这是美国总统拜登去年12月在社交媒体推特上喊出的口号，与此同时，他表示美国各地正在建设50万个电动车充电站。扩建充电站只是拜登政府追求碳中和目标，提升电动车渗透率的举措之一。就在上个月，拜登政府表示，计划从去年通过的《通胀削减法案》中再拿出20亿美元，用于加速国内电动车制造。能够看出，拜登有一个宏大的“电动梦”，他希望到2030年，电动车在美国的新车销售中占比在54％至60％之间，但这背后却面临着一个实际的难题，那就是在化石燃料时代建立起来的美国电网，似乎已经“垂垂老矣”，老旧系统恐怕很难支撑美国电动车的发展目标。

老旧的美国电网系统

(资料图片)

针对拜登提出的2030年电动车销售目标，美国《财富》杂志在4月的报道中就表示，2022年，电动车仅占美国新车销量的5.8%。而今年第一季度，电动车约占美国汽车销量的7.2%。要在不到10年时间里，将电动车的渗透率提高数倍，如此快的转向即使能实现，也可能会给该国已经老旧不堪的电网带来巨大压力。据美国普林斯顿大学的数据，到2035年，仅轻型汽车的用电量就预计将比现在高出3360%。

美国总统拜登，资料图

电动车的激增，可能会压垮电网。美国CNBC网站3日报道称，“这会给美国的电网系统带来巨大压力”。

2021年，美国土木工程师协会（ASCE）曾将美国能源系统评为“C-”级，认为电网系统尤其脆弱，并在报告中指出：“美国全国大部分电网都在老化，其中一些部件已经使用了超过一个世纪——远远超过了它们50年的预期寿命，另外一些部件，包括70%的输配电线路，也已经进入了寿命末期。”

此外，报告认为美国电力供应依赖老旧发电设施的复杂拼凑，美国配电系统的可靠性很差。根据统计，在由恶劣天气、基础设施老化、恶意破坏等事件引发的停电中，92%是配电系统故障。美国能源信息署数据显示，2020年，美国人均遭遇8小时以上的停电。

CNBC援引美国能源企业相关负责人的话表示，如果美国电网基础设施跟不上电动车的发展，司机可能会遇到充电困难的情况，比如排长队，或者只能在特定的时间和地点充电。过度紧张的电网系统也将更容易受到极端天气的影响，发生停电。

满足电力需求，需要多少钱？

然而，推动汽车市场电动化意味着美国需要供电量更大更强的电力系统，因为给电动车充电是相当耗电的。CNBC举例称，如果一名车主拥有一辆新的特斯拉Model 3，平均每年行驶约2.25万公里，那么他在家里给汽车充电所消耗的电量与一年给电热水器充电所消耗的电量大致相同，大约是一台新型节能冰箱所消耗电量的10倍。像福特F-150闪电这样的大型电动车通常会比大型家庭的中央空调消耗更多电量。

根据美国能源部的估算，到2030年，美国需要将输电系统容量扩大60%，到2050年甚至可能需要将现有容量增加两倍，才能适应快速增长的清洁能源供应，满足电动车和家庭供暖日益增长的电力需求，并减少由恶劣天气造成的停电情况。

美国输电政策组织电网战略的创始人兼总裁罗布·格拉姆利希对CNBC表示，只有与可再生能源的大规模建设相结合，电气化才能成为一种有效的脱碳解决方案。格拉姆利希说，这意味着我们需要对电网进行重大改革：增加高压输电线路，将电力从农村的风能和太阳能发电厂输送到需求中心；适当减小配电线路和变压器容量用于最后1英里的电力输送；使用诸如逆变器之类的硬件，它允许拥有家用电池、电动车和太阳能电池板的用户将多余电量输回电网。

要满足日益增长的电力需求，最直接的方法是让更多能源上网，最好是绿色能源。煤炭和天然气工厂一般建在人口密集的地方，而太阳能和风能资源通常在农村。这意味着美国真正需要的是更多的高压输电线路，它可以跨县和州输送太阳能和风能。格拉姆利希表示，虽然美国花钱更换和升级旧输电线路，但几乎没有建造任何新线路，“我认为，美国每年可能需要花费约200亿到300亿美元在新的输电线路上，包括容量、里程及输电能力等方面。而现在，美国在这方面的支出几乎为零。”

过去几年中，美国输配电系统和电网可靠性投资有所增加，美国高压输电的年度支出从2012年的156亿美元增加到2017年的219亿美元，配电系统的支出在过去20年中增加了54%，但这远远不够。

“53%的美国人没有信心”

哥伦比亚大学萨宾气候变化法律中心高级研究员罗曼尼·韦伯在接受CNBC采访时表示：“美国电力系统本应该是联邦和州相互配合，共同负责。但事实上，我们在联邦政府和各州之间看到某种权力分裂，这是导致美国电网现代化和建设额外基础设施复杂化的因素之一。”此外，某些州和地区监管机构还经常出于政治动机来对抗电网的变化。

美国跨州输电项目建设需要多个州的监管部门同意，多个联邦政府部门之间的协调难度较大，且行政审批程序复杂、耗时长，最终获准门槛高。CNBC称，建设新的输电线路通常跨越多个县、州和公用事业服务区，这不但需要审批，还需要在融资方面达成一致。即使批准的步伐加快，建设所需的基础设施仍需要数年时间。

皮尤研究中心最近的一项民意调查显示，美国人普遍怀疑美国是否有能力建设必要的基础设施来支持消费者迅速转向电动车。只有17%的美国成年人非常有信心这是可能的，30%的人有一定的信心，53%的人则没有信心。

有电力行业从业者向《环球时报》记者解释了美国电网为配合电动车发展建设的难度，美国电网系统呈现出东、西、南三大区域网，各区域之间能源结构迥异。东部电网地区以煤炭和天然气发电为主，西部电网地区则以水电装机为主，南部的得克萨斯电网中，天然气发电一家独大。美国也曾尝试特高压建设，但美国各自为政的区域化电网结构很难做到全局统筹兼顾，因此美国特高压远距离输电网建设的阻力较大。

此外美国的电力产业结构非常复杂，尤其是电网的产权结构分散掌握在不同公司与组织手中。再加上电力产业的自然垄断性质，很难做到高度的统一和协调。在此基础上，若要配合电动车发展，美国各电力公司主要还是通过需求侧响应来解决这一问题，比如说设置有序充电、竞价充电等。

那么，中国在发展电动车时是否会面临同样的难题？该人士表示，能源结构决定中美电网差异化形态。中国电力供应以煤电为主，煤炭资源集中分布在华北、西北地区，中国主要用电负荷中心集中分布在华东及东部沿海的人口密集区，供给与需求的空间错配客观上要求建设跨区域特高压电网，形成特高压西电东送、北电南送“一张网”格局。此外，在中国，电力行业的所有权主要由国家掌握，全国电网公司作为国家控股企业，负责国家的电力传输和调控任务。同时，各地方政府也在电力行业中占有重要地位。