配電網(wǎng)可能是住宅電氣化的障礙

在未來擁有清潔電力和建筑物及私人車輛全面電氣化的情況下，美國的溫室氣體排放量將是現(xiàn)在的一半左右。然而，建筑物和車輛在最寒冷天氣下也會消耗更多電力。在這里，我們展示了為應(yīng)對這些新的電力需求峰值而加強配電網(wǎng)，可能讓美國人每戶花費2800至6400美元。我們還展示了“智能電氣化”——配合降低熱需、提升設(shè)備效率和協(xié)調(diào)設(shè)備運行等措施緩解電力需求高峰——可將電網(wǎng)加固成本降低三分之二以上。我們相信，實現(xiàn)一個負擔(dān)得起的全電動未來，需要工程師合作開發(fā)支持技術(shù)，社會科學(xué)家引導(dǎo)技術(shù)開發(fā)以符合人們的需求，以及政策制定者通過法律或激勵措施塑造技術(shù)采納。

?對美國3100個縣的300萬套住宅和600萬輛車輛進行建模

?電氣化可能危及配電網(wǎng)，尤其是在寒冷氣候地區(qū)

?全國范圍內(nèi)，加固配電網(wǎng)的成本可能達到3500億至7900億美元

?需求側(cè)管理可以將電網(wǎng)加固成本降低超過三分之二

摘要

用電動替代化石燃料的家用電器和車輛，可以在許多環(huán)境中減少溫室氣體排放和空氣污染。然而，電氣化也可能使電力需求超出電力基礎(chǔ)設(shè)施的安全限制。這可能增加停電風(fēng)險，或者可能需要電網(wǎng)加固，且通常過程緩慢且昂貴。在這里，我們估算了美國本土48個州中每個縣對所有住房和個人車輛電氣化對配電網(wǎng)的物理和經(jīng)濟影響。我們發(fā)現(xiàn)空間供暖是電網(wǎng)影響的主要驅(qū)動因素，最寒冷地區(qū)的需求峰值是當(dāng)前峰值的五倍。預(yù)計全國范圍內(nèi)為住宅和個人車輛電氣化需要600 GW的配電網(wǎng)加固，成本為3500至7900億美元，或每戶2800至6400美元（95%置信區(qū)間）。然而，需求側(cè)管理可以消除超過三分之二的電網(wǎng)加固成本。

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