配电网可能是住宅电气化的障碍|住宅|电力|电气化|输变电工程|配电网

在未来拥有清洁电力和建筑物及私人车辆全面电气化的情况下，美国的温室气体排放量将是现在的一半左右。然而，建筑物和车辆在最寒冷天气下也会消耗更多电力。在这里，我们展示了为应对这些新的电力需求峰值而加强配电网，可能让美国人每户花费2800至6400美元。我们还展示了“智能电气化”——配合降低热需、提升设备效率和协调设备运行等措施缓解电力需求高峰——可将电网加固成本降低三分之二以上。我们相信，实现一个负担得起的全电动未来，需要工程师合作开发支持技术，社会科学家引导技术开发以符合人们的需求，以及政策制定者通过法律或激励措施塑造技术采纳。

•对美国3100个县的300万套住宅和600万辆车辆进行建模

•电气化可能危及配电网，尤其是在寒冷气候地区

•全国范围内，加固配电网的成本可能达到3500亿至7900亿美元

•需求侧管理可以将电网加固成本降低超过三分之二

摘要

用电动替代化石燃料的家用电器和车辆，可以在许多环境中减少温室气体排放和空气污染。然而，电气化也可能使电力需求超出电力基础设施的安全限制。这可能增加停电风险，或者可能需要电网加固，且通常过程缓慢且昂贵。在这里，我们估算了美国本土48个州中每个县对所有住房和个人车辆电气化对配电网的物理和经济影响。我们发现空间供暖是电网影响的主要驱动因素，最寒冷地区的需求峰值是当前峰值的五倍。预计全国范围内为住宅和个人车辆电气化需要600 GW的配电网加固，成本为3500至7900亿美元，或每户2800至6400美元（95%置信区间）。然而，需求侧管理可以消除超过三分之二的电网加固成本。