实施共益电气化交通
本节列出了确保交通电气化有益的一些考虑因素。此外,我们会提供一套与共益电气化相关的策略供各州考虑。
保障公共利益的几点思考
公平与环境正义
为了确保公平分享交通电气化的益处,各州应考虑令所有消费者都可以使用电气化交通的程度,无论其经济地位和所处地理位置如何,即包容性。目前很多充电基础设施是私人所有,这其中引发了一个担忧,即如果没有政策干预,包容性目标是否可以实现。各州应该认识到,公共政策和决策过程中的公平问题将确保更加平等地分享电气化交通的效益。各州还需要与有可能完不成目标的社区合作,识别并制定实现包容性目标的解决方案。 政策制定者需要考虑环境公平,确保任何集团都不会因交通电气化而对环境造成不成比例的负面影响。尽管电动汽车使用率的增长有可能在整个经济中发挥作用,但考虑到环境正义,在制定和采用政策之前,政策制定者首先需要了解其对有可能完不成目标的社区的影响。其次,政策制定者需要确保减轻其负面影响。
土地使用管理
最广泛意义上的交通规划,即塑造城镇类型 ,超出了本文的范围。但是,电气化交通的发展是各州进行深入探讨并重新审视其政策和交通规划实践的机会,以便改善居民和货物的运输方式。否则,我们将面监电气化交通只会产生“电气拥堵”的风险。土地规划从一个简单的问题开始:我们是否会以与我们使用内燃机车辆相同的方式继续使用电动汽车?
乡村交通需求
满足乡村交通需求将是交通部门电气化的关键。乡村社区与城市的区别很大,他们的交通需求也各不相同。五分之一的美国人 – 大约六千万人 – 生活在美国乡村地区,乡村人口与65岁或以上城市人口所占的比例更高,增长更快。同样,乡村和小城镇人口(特别是老年妇女)的贫困率,高于全国平均水平。
这些数字表明,乡村居民更有可能在物理上或经济上依赖共享交通而非私人汽车。然而,对乡村交通的需求并没有消除私家电动汽车满足其出行需求的作用,这些居民因为远距离通勤、购物和就医会产生额外的出行需求,如果采用传统汽油车,需要花费更多的油费以及修理费。因此,他们对私家电动车需求更大。
通过对电动公交车和EV供电设备的大量投资可以最好地为乡村社区服务。但是,与乡村社区直接接触是各州政府确定居民实际交通需求的最佳方式。
支持共益电气化的战略
制定相关标准
早期的多数电动车车主住在带车库的独立式住宅中,而公寓居民等通常无处充电。如果没有政策干预,这种获得充电权的差距不太可能很快改变。各州正在通过“充电权”条款来应对这一挑战。如果州政府不采取行动,个人将不得不与房东或房主协会进行谈判。
为了改善现有多户公寓的电动汽车充电问题,最近的一份报告建议:
1.对公寓管理人员实行教育;
2.各州制定分层资助计划,确保有经过电动车充电评估和规划培训的专业人员;
3.制定各州资本改善(成本分摊)补助计划,通过提供经过认证的评估员来帮助业主规划和设计电动汽车充电项目。
另一方面,新建筑是更快速部署EV供电设备技术的理想机会。新建筑的建筑规范可以包括电容标准和必要的布线,以便更容易地促进将来充电设备安装。
充电设备标准
典型的EV充电设备应允许最终用户、电网运营商或负荷集成商监控EV的充电状态并控制充电。可以为具有Wi-Fi或电力公司接口的EV充电设备制定标准,使充电器能够接收电网信号,以便将其作为灵活性资源。目前尚不清楚美国能源部是否会推荐电动汽车充电设备标准,环保署会不会根据”能源之星”计划进一步阐明自愿性标准,也尚未明确。 然而,显而易见的是,具有内置控制系统的电动汽车和充电设备会提供实质性的好处。
试点项目:第一步
试点项目是监管机构和公共事业单位允许时间和其他限制条件下进行实验的一种过渡性安排。在进行全面的EV供电设备扩建或电价设计变更之前,通过电动汽车试点可以验证想法、开发能力,学习和获得经验。
政策制定者首先需要确定电动汽车试点项目是否明确阐明其有利于电气化的目标和优先事项。它会加强电网管理吗? 会创造经济效益吗? 它是否有助于满足消费者的愿望或各州减少空气污染的目标?
下一步是确保从试点获得有用的数据。监管机构可能需要熟悉规定比一般电力公司项目更广泛的报告要求,特别是在确保数据开放和访问方面。这些指标包括:
- 按时间段和细分市场划分的项目费用;
- 充电站部署;
- 负荷情况(司机何时开始充电,需要多久);
- 充电费用;
- 大约可减少多少排放量。
试点项目应经常报告以上这些指标,以便监管机构能够及时采取措施进行纠正。 在有时间期限的试点项目中,依赖年度指标报告毫无意义,而是需要简明扼要的报告。同样,利益相关者,公共事业单位和监管机构需要举行定期会议,以监督试点项目实施。最后,项目的灵活性很重要:政策制定者可以为正在实施电动汽车试点和机构提供一些余地,以便他们能够根据市场情况进行调整和创新。
综合规划
各州可以采取一种综合资源规划形式,以帮助预估交通电气化的潜力及其对电力系统的影响。综合资源规划是一个公共过程,允许公用事业单位、监管机构和公众参与者在商定的计划范围内(如10-20年)深入了解能源需求。准确的需求预测对于这项工作至关重要,而EV部署方案则需要成为其中的一部分。
在此过程中还应该考虑到可用资源以及需要获得的资源,以便以最低可靠成本满足预期需求。各州会考虑自身适应不同类型的电动汽车充电需求 – 尤其是需要高容量的充电器 – 首先对其现有的次输电(sub-transmission)资源(尤其是那些未充分利用的资源)进行盘点以确定其承载能力。
能效标准和项目
各州能效资源标准中使用的指标,也可作为各州评价电气化机遇的另一个例子。由于许多项目要求以节电量千瓦时(kWh)衡量节能效果,因此这些标准可能会阻碍使用额外的电气化终端用途,从而错失实现清洁交通的机会。典型的能效资源标准也可能阻碍有益的电气化,因为公共事业单位的节能义务随着售电量增加而增加。这意味着公共事业单位越鼓励电气化使用,它实现的节能量就必须越多。为此,有两种方式来解决这一问题。以一次能源使用或总能耗来衡量节能量,或从这些标准中豁免电气化电量。
“脱钩”机制
美国超过一半的州都有脱钩机制,即打破售电量和公共事业单位收入之间的联系,脱钩机制既能提高能源效率又不损害公共事业单位股东回报,但可能对电气化构成挑战。如果脱钩机制允许每个客户获得固定数量的收入,但电气化需要适度增加供电和配电基础设施中的公用事业投资,公共事业单位可能无法收回这些成本。对于狭义的投资决定来说,这是一个简单的事情,但不应该被忽视。
电价设计
随着电动汽车充电负荷增加对电网的需求,公共事业单位和监管机构有责任确保管理现有资源以优化负荷增长的需求,并确保所有用户均等地分享智能电网管理的经济效益。实现这一目标的关键方式是通过电价设计为EV客户提供明确的价格信号。
典型的美国住宅电价包括固定电费和电量电费,即按照每千瓦时收取的电费,这一费用在一天中的所有时段都是相同的。这种设计不会给EV车主提供明确的信号,调动其在电网最佳时充电。分时电价就可以达到这一目标,它可以为车主节省费用,同时实现电网效益。
EV在商业和工业电价设计也是如此,这会影响到商业和工作场所充电费用。分时电价应用在商业和工业中已经很常见,但这些客户通常还会在每月都支付峰时电价的费用,以满足他们的用电需求。以这种方式征收电价并不一定有助于降低整体系统峰值负荷,然而,电价设计及其实践应用的一个天然目标是,这么做会降低整体系统成本。
需求电费可能占整个电费账单的很大比例,因此会极大影响到电动汽车充电的经济性构成。这对在工商业场所中安装和使用充电基础设施产生了威慑作用。出于这些原因 – 以及与成本动因的智能电价设计原则相一致 – 不符合系统峰值的用电费用应限于客户回收特定成本。我们在正文中将会详细介绍改善电价设计以同时满足电网成本和鼓励电动车充电的方案。
许可第三方充电服务商
除了通过受监管的公共事业单位实现和促进电气化交通投资之外,各州还应有第三方机构作为充电服务商。接着,各州将面临是否需要监管这些机构的问题。从事充电车辆的服务商应该像公用事业单位一样获得许可和接受监管吗?他们是否应该像竞争性零售服务商那样接受认证程序,审核其资格和服务条件?
对公共事业单位的服务要求是由各州建立和执行的,因此他们负责回答这些问题。当前的趋势是州立法机构免除第三方充电服务商免受一般的公共事业单位类的监管,尽管各州可能会认为在市场发展的初期阶段,适当的监管是有必要的。
重新审视燃油税
在本报告附件中,我们对燃油税进行了分析—这是为道路和桥梁的建设和维护提供资金的机制之一。近年来,燃油税等相关税收无法满足支出需求。我们的讨论着眼于交通基础设施的资金来源,并建议各州如何在电气化交通选择增加的情况下改善资金状况,以维持和完善交通基础设施。
发电效率的提高和电力的终端用途为共益电气化提供了机会,是当今电力行业最大的机遇之一,即将消费者与更实惠和更清洁的发电资源联系起来,并帮助公共事业单位更好地管理电网和减少对环境和公众健康的危害。电气化交通是节省消费者成本,改善电网灵活管理,减少由交通导致的温室气体的经济实用途径。
在本文中,睿博能源智库提出的三个共益电气化条件应用于两个具体的机会 – 充电轿车和公交车 – 以说明电气化交通的效益是可以实现的。当决策者考虑这些机会时,我们鼓励他们应用三个共益电气化条件,以确保电气化以促进公共利益的方式进行。
This paper is also available in English.