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驾驶改变

气候工具箱中的下一个工具:您停放的电动汽车

John Wheeler, CFO of Fermata Energy, pictured near the company's technology in Brooklyn, New York

Fermata Energy首席财务官John Wheeler在该公司在纽约布鲁克林的智能充电器之一附近。CJ Clouse摄

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The cathedral of a structure that houses thenewlab技术中心足够大,可以建造海军船只。它越过84,000平方英尺,并在支撑玻璃制成的天花板的钢梁上升至空中70英尺。实际上,几代工人位于纽约东河河岸的布鲁克林海军院子,实际上是在1801年至1966年为美国海军建造了船只和潜艇。

如今,技术企业家研究,设计和建造Newlab共享的工作区和“孵化场”的各种东西,用于社会导向的技术制造业 - 从智能室内农场到全天候四足机器人。不过,我看到的是坐在停车场的外面:2021年的日产叶子加,带有62千瓦的锂离子电池,由充电器电缆连接到包含双向充电器的金属盒。充电器属于费马塔能量这是一家总部位于弗吉尼亚州夏洛茨维尔的初创公司,它已经开发了软件,该软件使电动汽车的电池能够为耸立在其上方的Newlab建筑物中供应能源。

费玛塔(Fermata)首席财务官约翰·惠勒(John Wheeler)说:“从字面上看,这辆车正在帮助为这座建筑提供动力。”“这并不能为所有功能提供动力,而是其中的一部分是为了帮助降低电力成本。”

NEWLAB使用的软件监视着建筑物的电力消耗以避免需求费用,当用法上升到一定阈值以上时,成本会付出的成本。当建筑物的消费爬上触发电荷的线路上时,叶子的电池越来越大,提供了足够的功率,使使用率降低到了基本价格。

惠勒告诉我:“大多数汽车都有95%的时间停放。”“因此,我们的任务是在坐在那里时给汽车要做的事情,以便所有者可以从中获得最大的价值。”

Fermata成立于2010年,旨在以三种方式加速美国采用电动汽车和可再生能源:通过降低电力成本来激励电动汽车所有权;通过抵消越来越多的电动汽车插入充电的能源需求的增加;并提供所需的一部分储能,以使过渡到可再生能源。

大多数汽车在95%的时间停放。因此,我们的任务是在坐在那里时给汽车要做的事情,以便所有者可以从中获得最大的价值。

该公司的智能充电技术包括车辆对屋(V2H)功能,该功能使EV驾驶员在停电期间可以为房屋供电。V2H还为支付“使用时间”电量的家庭提供了节省资金的机会,通过在高峰需求时间内用电动汽车电池为房屋供电,通常晚上4点至11点,然后在电量率的一夜之间向电池充电下去。

But even more important to Fermata’s mission is the software’s vehicle-to-grid (V2G) capabilities, which enable an EV hooked up to a bidirectional charger to go beyond powering the owner’s home or office building and actually return energy to the grid, essentially turning the car’s battery into backup storage that an electricity utility can tap during periods of high demand.

Giving back to the grid

This ability will be crucial in the future to both alleviate stress on the grid and balance out supply and demand, according to energy analysts.

RMI估计,今天在美国道路上,在美国道路上的四分之一的汽车和七分之一的卡车需要到2030年才能达到该国的减少目标。另一个挑战在于,这种需求如何全天潮起潮落。如果大多数电动汽车驾驶员在电力最高时被插入,则该系统很容易被超载。

"So let’s say I make an agreement with the utility that, every night between 6 p.m. and 6 a.m., they can stop and start charging my EV whenever they want, as long as I'm fully charged at 6 in the morning, every morning," Britta Gross, managing director of RMI’s Global Carbon Free Mobility Global Program, explained. "This gives a utility the enormous capability to say, for example, ‘I want to stop all these vehicles in my network from charging right now, for the next hour, because demand is high and the wind’s not blowing.’ It’s the ability to take this very large load of electric vehicles, the smartest and most flexible load to ever hit the grid, and put them to use."

V2G功能已经在欧洲和亚洲的部分地区使用,但是,与可再生能源和EV相关的所有内容,美国也在落后。

这是因为从技术角度来看,V2G需要三个要素:具有双向能力的电动汽车;双向充电器;以及允许车辆与实用程序和供应电源通信的软件。到目前为止,后两个在美国还没有容易获得。

这是Fermata将其技术称为“车辆到所有东西”或“ V2X”的地方。这也解释了为什么这家软件公司最终建立了自己的双向电池。这是一个关于双向标准和通信系统的复杂而技术的故事,它使电动汽车和充电器可以互相交谈,但这归结为这一点:自行执行此操作更容易。

"We're not in the charger business. We don't want to be in the charger business," David Slutzky, Fermata’s CEO and founder, told me. "I needed a [bidirectional] charger, and I talked to everybody on the planet that made chargers and spoke English, French or Spanish, and I couldn't convince anybody that V2X is real and imminent. So I ended up finding a small tech startup that was a spinoff from Virginia Tech, just down the road from us. And we entered into an agreement for them to develop a charger for us. Our charger is good enough for these early deployments, and we will continue to make them until better chargers come along."

从汽车制造商和收费公司的公告来看,他们不久就等待了。

Fermata Energy在日产期货活动中的技术

Fermata Energy的技术在Nissan活动中亮相。照片由Fermata Energy提供

2022:年份双向充电成为一件事

第一个具有双向充电能力的批量生产EV,Nissan Leaf, remains the only one available — for the moment. After hitting the market in 2010, Nissan later introduced the Leaf’s V2H charging system in Japan in the wake of the country’s 2011 earthquakes. But Nissan’s V2H system remained a Japan-only technology for the next decade, and being that no one else was producing and selling bidirectional chargers for the U.S., American Leaf drivers have yet to take advantage of the capability.

但是,从今年开始,在美国双向充电方面的情况将要改变。

例如,西班牙的壁箱预计将开始出售其最新的双向家庭充电器Quasar 2, which will have both V2H and V2G capabilities, in North America in the fourth quarter of 2022, the company confirmed in an email.

On the car end of things,Volkswagen曾表示,它的电动汽车将具有双向充电功能,也许是在年底之前。和新的现代IONIQ 5起亚EV6还将支持该技术。

现在,我们可能有20个系统,其中许多系统在商业网站上,为客户赚钱。

但是,大个子是Ford 150 Lightning pickup截至今年春季,这将是美国广泛使用的第一辆车,可以直接与您的房屋电气系统集成。

According to the U.S. Energy Information Administration,美国平均电力消耗每天为32千瓦时(千瓦时),尽管它因州而异。最新一代电动电池可以大致容纳60 kWh能源,或者足以为美国普通家庭提供两天的备用能力。据汽车制造商称,凭借其98千瓦时,F-150可以为房屋提供最多三天的供电,或者如果配给电力,则可以长达10天。福特还表示,它计划将来引入智能V2G系统。

Perhaps not uncoincidentally, Fermata was one of five startups chosen by Ford in October to participate in the inaugural cohort of the移动工作室,一个程序密歇根州中央, a new mobility innovation district the automaker is developing.

费马塔最近在资金方面也收到了一些好消息。一月份,私募股权公司凯雷(Carlyle)承诺超过1亿美元的共同资金到能源开发人员NineDot Energy和Fermata.

首先跳入舰队

该公司与Ninedot和Electric Ride ailting创业公司建立了现有合作伙伴关系陶醉, and will soon be testing its V2G system in New York City. The initial pilot will include three chargers attached to three Leafs that will supply nearly 50 kWs to the grid managed by electric utility Con Edison, enough to power 50 homes.

This is just one of a number of demonstration and pilot projects that Fermata has partnered on with various fleet owners around the country, including Danville Utilities in Virginia, the city of Boulder, Colorado, the Alliance Center in Denver and Green Mountain Power in Vermont, Wheeler said.

他说:“我们现在大概在美国有20个系统,其中许多在商业网站上为客户赚钱。”

确实,一项2020年的案例研究E Source在Fermata与Danville Utilities和技术公司EIT的示威项目中,其第一个这样的项目发现,Fermata的系统和仅一台电动汽车可以节省EIT每年$ 1,900在水电费中。

最近,在整个夏天,费马塔与气候基础设施初创公司合作Electric Frog Company, which provided a Nissan LEAF for a pilot at the Burrillville Wastewater Treatment Facility in Rhode Island. The project used energy stored in the car’s battery to help offset peak electrical loads at the treatment facility and on the grid itself as part of National Grid’s连接溶解程序。该计划旨在减少同意将其恒温器,太阳能系统或家用电池系统连接到网格的房主的需求费用。该飞行员代表客户拥有的EV首次参加。

该公用事业公司在6月至9月之间的每千瓦时费用为300美元。费马塔的技术helped offset peak demand 27 times夏季在伯利尔维尔(Burrillville)总共有57个小时,电力青蛙从国家电网获得了4,200美元的凉爽。

国家电网客户销售和解决方案副总裁约翰·伊斯伯格(John Isberg)在一份声明中说:“这些结果有助于我们确信电动汽车可以为未来提供干净且有弹性的电网提供可靠的合作伙伴。”

惠勒告诉我:“我们从舰队开始的原因有很多。”“其中一个是他们确实可以使用具有很多权力的大型建筑物。另一个通常是舰队9到5。有一些市政舰队汽车一直停放,因为市政府需要有足够的容量。使用的人停在3或4点钟。在美国每个县,每个城市都是一样的。”

Combined public and private sector fleets made up a total of roughly8.14 million vehicles in 2020,舰队领导着电动汽车。在政府方面,从波士顿到西雅图的城市致力于电气化。仅纽约就占30,000拥有和租赁的车辆,所有城市都计划在2040年之前转换为电动汽车。同样,总统乔·拜登(Joe Biden)呼吁建立100%的电力联邦舰队,其中包括高达657,000辆汽车,运动型汽车和卡车 - 他开始了通过签署12月行政命令这要求所有新的轻型车辆在2027年之前购买为电动,并且所有联邦车辆的收购将在2035年进行电动。和赫兹。

换句话说,凭借双向充电功能,未来的电动车队可能会为电网提供大量电力,而其中的大部分只是满足傍晚的高峰需求。

这对于致力于过渡到可再生能源的城市和州特别有趣,这将需要大量的电池存储能力。在美元和自然资源方面,生产这些电池都会成本高昂。这使得所有这些电动电池(本质上是用车辆免费的)坐在那里的停车场,这一切看起来都更加理想。

Still, fleets represent only a fraction of the2.76亿辆车registered in the U.S. The vast majority of these belong to individuals or families.

Wheeler said Fermata hopes to begin testing its technology in homes toward the end of this year, or perhaps next year. But the company still has a long way to go in terms of commercialization, and how quickly it gets there will depend on the speed of adoption of bidirectional EVs and chargers.

除此之外,没有一致的车辆到网格集成规定。每个州都有自己的规则组合或缺乏规则。美国的电力由3,300多个公用事业(一些投资者拥有的,一些政府拥有的和一些合作社)提供的拼凑而成高度本地化,以及预测未来回报的业务。

格罗斯说:“在每个当地社区中,您都有公用事业和电网运营商,他们将不得不决定他们重视的网格服务以及他们愿意为这些服务支付的服务,因此它会有所不同。”"And that's where the analysis and evidence out there has been insufficient. You'll see really aggressive analyses that say, ‘This is going to be worth $50 a month for any vehicle plugged into the grid — and implying that this is true nationally.’ Well, the jury's out on that."

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