美国的智能充电和消费者行为

实践报告 美国的智能充电和消费者行为 实践说明提供了对与特定项目相关的经验的快速分析。分析和建议仅限于说明中提出的具体情况，不应被解释 为更广泛地适用。WRI.ORG 内容 执行摘要，，引言，， 智能充电程序，，方法论，， 调查结果，，学习限制29建议，， 小结，， 33 尾注47 参考文献，，致谢，， 关于作者，， 作者 明迪·埃尔南德斯维尚特·科塔里埃米特·韦斯曼罗伯特·乌耶基 Erika迈尔斯 罗马Kenny-Manning 布局 珍娜公园hello@jennaparkdesign,com 版本1|2022年11月 建议引用:埃尔南德斯，M，，V，科塔里，E，韦斯曼，R，Uyeki，E，迈尔斯和R，肯尼-曼宁， 2022年，“美国的智能充电和消费者行为，” 实践说明，华盛顿特区：世界资源研究所，可在线获取：https://doi，org/10，46830/wripn，21， 00128， ▪ 突出了 为了确保电动汽车（EV）充电支持而不是压力，国家的 电网，我们将需要消费者采用智能充电，也称为车网集成（VGI）， ▪ ▪本实践说明介绍了消费者对未来和当前VGI的调查结果本田电动车车主在美国, 我们发现95%的受访者对VGI计划感兴趣，主要是由于 有机会变得更环保，节约能源，并获得经济激励 ▪ ， 然而，94%的受访者至少关注VGI的一个特征，最常见的是VGI。 ▪ 数据隐私、电池寿命和准备, 黑人、土著和有色人种（BIPOC）;低收入人群;和女性受访者 ▪ 通常报告更高级别的关注，特别是VGI对数据隐私，服务器控制和电池寿命的影响， 每年300美元（单向计划）至1，000美元（双向计划）的奖励 计划），80-89%的受访者表示有兴趣购买可以参与 ▪ VGI计划的电动汽车， 尽管存在担忧，但超过85%的受访者希望收到未来的通知 参与VGI的机会，表明通过正确的信息，框架和激励措施，智能充电可以成为通往电气化的未来的有希望的途径， 执行概要 盒子ES-1|关键术语 非托管或被动充电:充电从车辆插入电源时开始并以恒定速率（kW ）持续，直到车辆充电或拔出电源，没有协调的努力来控制车辆 充电的时间和千瓦，也没有考虑电力成本和当地电网的需求， 按使用时段率(石头):TOU费率计划根据相对能源需求向消费者收取 不同的费用，目的是在发电成本较低的时候激励能源消耗，TOU计 划可以减少消费者每月的能源账单，并可以通过将电力需求转移到可再生能源更可用的时候来减少对化石燃料发电厂的需求， 智能充电或车网集成（VGI）：任何技术或政策旨在: 1、减轻电动汽车充电对电网的影响;2、最大限度地降低消费者和公用事业的成本;或3，通过控制充电发生时间、充电器功率输出（kW）、发生的位置充电和/或功率流方向来降低用于充电的电力的碳强度（CAISO2014 ，Daniels等人，2022年），VGI由两种类型的充电组成，V1G和 V2G， 内燃机车(ICEV):由标准内燃机提供动力并使用在燃烧室内燃烧的 燃料的车辆，为了运行，ICEV实际上燃烧燃料， 电池电动汽车(BEV):仅由锂离子电池供电的车辆， 单向智能充电(V1G):一种智能充电形式，用于管理从电网到车辆的 单向电流， 插电式混合动力电动汽车(PHEV):包含中型电池的车辆，可以通过将 车辆插入充电端口来充电;但是，与BEV不同，PHEV还具有汽油或柴 油动力发动机，一旦电池耗尽即可使用，通常PHEV的电池续航里程为20-40英里（或32-64公里），具体取决于型号， 汽车电网(V2G):一种先进的智能充电形式，其中充电器和车辆能够 双向动力流;配备硬件和软件，使车辆既可以从电网接收电力（充 电），又可以将电力送回电网（放电），虽然双向流可用于为负载 （V2L）、建筑物（V2B）或家庭（V2H）供电，但本实践说明仅关注V2G， 本实践说明使用术语电动汽车（EV）来描述BEV和PHEV， 上下文 运输部门是美国温室气体排放的最大贡献者，占2020年排放量的近三分之一（EPA2022）。与传统汽车相比，电动汽车每英里产生的排放量（平均）是一半到三分之一 （UCSUSA2021）。因此，公众和政治对以下方面有着巨大的兴趣 电动汽车是减少温室气体排放的有希望的途径。事实上 ，《基础设施投资和就业法案》专门投入75亿美元用于开发国家充电基础设施网络（USDOT2022）。作为补充 ，《降低通货膨胀法》为电动汽车购买建立了超过124 亿美元的税收抵免，以及许多其他旨在推动电动汽车拥有和使用增加的电动汽车支持条款（白宫2022年）。 然而，电动汽车采用率的提高带来了新的挑战。大多数电动汽车的默认充电方法是非托管充电。使用这种方法， 充电在车辆插入电源时开始，并以恒定功率输出（以千瓦为单位， 或千瓦），直到车辆充满电。这种类型的充电被称为“非托管”，因为它缺乏协调的努力来控制充电的时间和功率 ，并且无法考虑对当地电网的更广泛需求。虽然从设备和安装的角度来看，非管理充电成本更低、更直接，但它对消费者和电网都提出了严峻的挑战。 由于电动汽车车主通常在晚上为车辆充电，当住宅家庭能源需求也达到峰值时，不受管理的充电将不可避免地导致高峰时段电网过载和网络损耗激增（Saldaña等人，2019年）。这些过载将对电力公司以及消费者造成巨大损失和 破坏性。此外，无人管理的住宅充电模式与太阳能发电的高峰时段不一致，后者在中午时分最多。 通过智能充电改善电动汽车与电网之间的关系是一个有前途的解决方案。智能充电或车网集成（VGI）是指旨在通过控制充电发生时间、功率输出、功率流方向和/或充 电发生的位置来减轻电动汽车充电对电网的影响和成本的任何技术或政策（CAISO2014）。从非托管充电转向智能充电可以避免或推迟昂贵的基础设施升级，为消费者节省资金，解决间歇性问题，并提高电网稳定性（Werthmann和Hutchinson2021;达瓦尔2020;国际能源署2020）。 智能充电在住宅环境中的成功取决于技术准备和消费者的广泛接受，但很少有研究从行为角度理解智能充电（Sovacool ）。 etal.2018年)。这种疏忽是重要的，因为只有当智能充电 被很大一部分人采用时，智能充电的许多好处才能实现。 1行为视角是理解问题和设计电动汽车车主可能采用的 有效、有吸引力的智能充电计划的关键。 对这一做法的注意 本实务指引旨在了解消费者在采用新的充电行为时面临的障碍和机遇。我们的研究和分析详细介绍了由世界资源研究所和美国本田汽车公司共同设计的在线调查的结果。 我们调查了超过3，603名潜在和当前的本田Clarity电动汽车车主。我们样本中的绝大多数（95%）是插电式混合动力电动汽车（PHEV）车主，5%是插电式混合动力汽车（PHEV）车主。 电池电动汽车(BEV)的主人。22021年1月向当前本田EV 车主和EV“意向者”的随机样本发送了两项在线调查，这些样本被定义为之前表示有兴趣购买本田EV但当时尚未完成购买的人 的调查。 智能充电行业是一个快速增长和发展的领域。本实践说明并不试图推测行业趋势或评论这些技术的未来状况。相反 ，利用来自真实世界消费者调查数据的见解，我们为选定的利益相关者群体提出建议：汽车制造商（也称为原始设备制造商或OEM），电力公司以及政策制定者和监管机构，3在越来越多的领域的智能充电。 重要发现 我们发现，对于消费者来说，智能充电既带来了不确定性 ，也带来了机遇。超过一半的受访者“担心”或“非常关注” 智能充电计划对汽车电池寿命、数据隐私、 以及控制充电的能力。然而，受访者也表示对这些计划的兴趣很高，超过85%的人表示对计划功能“感兴趣”或“非常感兴趣”，包括节能或“更环保”的机会，保证他们的汽车在指定时间内充满电，并获得参与的金钱奖励。 我们还发现，参与智能充电的激励措施具有说服力，并且可能有效。在每年100美元的激励下，近50%的受访者 表示有兴趣购买可以参与单向管理充电（V1G）计划的电动汽车。以每年500美元的价格，近70%的受访者表示有兴趣购买可以参与车辆到电网（V2G）计划的电动汽车。 利息每增加100美元（对于V1G），以300美元/年的价格达到80%的利息，每增加250美元（对于V2G） ，以1，000美元/年的价格达到近90%的利息。 反应VGI相差人口。有色人种、低收入人群和女性受访者通常比其他群体更关心我们调查的VGI的几乎所有方面 （数据隐私、可能带来不便、对电池寿命的担忧）。 收入较高的受访者更有可能表示有兴趣参加VGI计划。我们发现消费者对货币激励的反应没有一致的人口统计学差异，除了零排放汽车（ZEV）州的受访者4更有可能选择提供的最高激励措施。5我们尚未完全了解人口统计和地理位置做出不同反应的原因。这是未来研究的肥沃和重要领域。 尽管存在担忧，但超过85%的意向者和车主都希望收到未来参与VGI的机会的通知，这表明通过正确的框架和激励措施，有可能让大量电动汽车车主参与智能充电计划，以及潜在消费者通过参与VGI计划来降低电动汽车拥有成本。我们的分析表明，强调VGI的环境 和节能方面并提供足够的激励措施可能是推动VGI采用的关键。 建议 为了增加对当前和未来VGI计划的参与，6汽车制造商（OEM，如本田）、电力公司以及政策制定者和监管机构将需要合作。我们为每组参与者提供建议。 ▪ oem厂商: 利用他们与消费者的直接关系来应用所描述的研究见解 在本实践说明中，以令人信服的方式传达有关VGI的信息。具体而言，这包括 ▪ 提供有关智能充电计划如何保护个人数据安全的明确信息 和私人,应对隐私问题; ▪ ▪清楚地传达VGI将方便电池准备;和 与公用事业公司合作，为那些仍然怀疑的人提供“收费保证”， ▪ 向车主保证他们的汽车将在一天中的特定时间充满电。 与公用事业公司合作，将司机注册到VGI计划中，提供有关VGI优势的数据 消费者和电网。此外，与政策制定者和州监管机构分享消费者对VGI感兴趣的证据，以帮助制定政策 和监管。 ▪ 应用有关VGI的关注点和兴趣因人口统计而异的见解 ▪ 分组，并相应地定制外展方法和消息传递。电力公司: 与车辆OEM和聚合商合作并签订合同，为驾驶员注册VGI计划。 ▪与厂商进行VGI紧密合作成本效益分析,量化的经济 ▪ 获得VGI提供给OEM、能源聚合商和消费者的产品。 根据这些分析，提供财务激励计划，每笔100至500 美元 年，向参与VGI计划的当前电动汽车车主提供，并向有兴趣购买电动汽车的新客户提供VGI注册奖金 ▪ 。 在严格的隐私法规下，利用OEM关于车辆电池尺寸、电池状态的信息 ▪ 充电、大致位置和其他车辆特性，以最大限度地提高电网效益并最大限度地减少对消费者的干扰和不便。 与OEM合作，使数据透明度和网络安全成为重中之重，并有效地成为重中之重 沟通并确保公用事业公司将保护消费者的数据 。 ▪ 为政策制定者和监管机构: 扩大能源效率计划和政策，以包括VGI计划。包容性将激励 电力公司扩大VGI计划，让更多利益相关者从电动汽车提供的分布式能源价值中受益。 鼓励早期VGI试点和示范项目的公用事业提案，以提供强大的力量 ▪ 证明点。VGI试点产生的数据将是制定推动VGI和 ▪ EV采用的政策的关键。 随着VGI成本的降低和服务可用性的增加，探索如何最好地整合 未来5-10年的大规模VGI计划，作为综合资源规划过程的一部分。 ▪ 所有合作伙伴应考虑支持研究，以测试旨在促使当前电动汽车车主注册VGI计划的干预措施，以及“对电动汽车好奇”的消费者购买电动汽车并参与VGI。特别是，主要利益攸关方应 在不同市场的实际环境中测试特定的VGI激励金额 ，以确定 EV采用率激励效应;和 ▪ 设计具有有意大且多样化的样本群体的现场研究 ，允许 VGI的主要利益相关者，以更好地了解和回应目前作为电动汽车车主代表性不足的社区的不同观点，需