翻訳
hello everyone and welcome in this video we're going to be answering the question can the grid handle electric cars we're going to kind of take this question to its extreme let's see if gas cars were to be banned not whether or not that's a good decision but if that were to happen could the power grid actually handle all of these cars being electric an immediate switch to electric cars and so i really think there's two parts of this question you need to look at big picture looking at power production and then smaller picture looking at residential consumption where you're actually charging all of these cars so let's start off with a little very simple math so in the united states there's about 230 million licensed drivers and those drivers drive on average about thirteen thousand five hundred miles per year so you can multiply those two together and get the total miles driven by people in the us each year just in their you know regular old everyday cars now the way we discuss efficiency for electric cars is kind of silly in the u.s but we give it mile per gallon equivalent mpge and so the worst electric cars are getting about 70 mile per gallon equivalent the best electric cars are getting about mile per gallon equivalent and so if you look at that spread if you look at the median it's over 100 mile per gallon equivalent so in this video we're going to use 100 as our you know just average point that we're looking at probably a bit conservative and certainly a number that could increase in the future but let's just say the average electric car gets a hundred mile per gallon electric now what does that mean well one gallon of gasoline is equivalent to 33.7 kilowatt hours so if we go back to our initial proposition we have our 230 million drivers they're driving 13 500 miles per year we divide that by their fuel economy which is 100 mpge and then we multiply that by the amount of energy used and that gives us the total amount of energy that would be used in the us if everyone was driving uh electric cars for all of their mileage now that number ends up being about 1 trillion kilowatt hours so total amount of energy that would be needed if everyone was using electric cars about a trillion kilowatt hours now that doesn't take into consideration transmission losses through power lines and it doesn't take into consideration uh charging losses when you're charging that battery at home so we're going to add another 25 on top of that so a total amount of energy required of 1.25 trillion kilowatt hours now how much energy do we actually produce in the united states well according to the eia about 4.1 trillion kilowatt hours so we would need in addition to that 4.1 trillion kilowatt hours another 1.25 trillion kilowatt hours so an increase of total energy production in the united states of about 30 percent uh would be required which is significant i don't think it's as mind-blowing of a number as some people might have thought um you know switching over just a 30 increase in energy required now let's give some perspective for that number so from 1960 to the year 2000 in 1960 the energy production in the us was under a trillion kilowatt hours per year in the year 2000 it was nearly 4 trillion kilowatt hours per year so in 40 years we increased the amount of energy we produced in the united states five times and so this is asking for a thirty percent increase uh you know not multiplying that number by five just thirty percent uh and it's over what duration so if you start looking at what are countries saying uh that are going all electric they're saying you know maybe 2050 some maybe 2040. um gm announced you know they want to go all electric by 2035. the whole point being if you look at what the us was capable of from the years 1960 to the year 2000 they were increasing energy production by about four percent per year so in order to get this 30 percent improvement if we were to use a similar scale looking at 1960-2000 it would only take us six and a half years in order to meet that demand to make the amount of energy additional energy required if everyone every single person were to start driving an av we'd have six and a half years uh based on previous rates but you know i don't think we're going to adopt anywhere near you know we're not going to be anywhere near 100 evs in the united states uh in six and a half years it's going to take much longer than that especially considering we're only adopting at like a two percent rate currently that meaning two out of every hundred cars sold in the us are electric so the adoption rates very slow the you know switch over to full electric is going to take a very long amount of time it's not going to be this instantaneous thing and so for a 30 increase in energy production that to me doesn't seem like a challenge does it mean companies have to make more power yes absolutely but are companies willing to make more money yes they are if you are a customer and you want more energy that is a product they are selling they will sell you what you want so you want more energy they'll sell it to you i don't think that is an issue now i will say that 30 percent increase does not take into consideration population growth or other reasons why you might need more energy at home so a production you know a power production company it might not be 30 that they need to increase by it could be more considering you know what the population growth is going to be if it's explosive population growth or if you have other demands for electricity that are not accounted for currently okay so now let's look at it from more of a local perspective so of course you have that power plant that's generating the electricity and then it sends that to a transformer which steps up the voltage and sends it across transmission lines so you can send that electricity very far distances efficiently so then you get to a local transformer you step down that voltage and you distribute it across local power lines and then before it comes to your house at that final poll you have one more transformer to step down the electricity before it gets to your house so now we're at your house and so the question is how much energy are we going to be adding to our household consumption by adding this electric car and so if you look at the average house in the united states according to the eia electricity consumption is about 900 kilowatt hours per month now if we go back to our example of driving 13 500 miles per year well then we can get an average monthly consumption of electricity purely from that electric car and so that gives us about 15.6 kilowatt hours per day or about 475 kilowatt hours per month so that means an increase in total consumption on a monthly standpoint of about 50 and that is a sizable increase so you know this is going to you know cause a strain on a local grid and so think about it like this if you think about it from an average standpoint all that's saying is you know you're using 1400 kilowatt hours per month that's the equivalent of using one outlet one 120 volt outlet constantly so can the electricity grid on average handle one outlet from every household constantly absolutely yes it can handle that you know it's just like running a vacuum cleaner constantly but that's the only thing you're doing all month long so of course the grid can handle that the challenge is that's not what happens so if everyone's driving an ev and they all get home at 5 30 and they all have fast chargers at home and they all plug in uh you know their car at 5 30 and everyone's got an 8 kilowatt charger and suddenly all of these houses in a neighborhood are all charging at that really high rate well then you're putting a huge demand on that local electrical infrastructure and so from a power standpoint it's not that big of a deal you know it's only two hours on average that you need to charge each day in order to accommodate the average driving distance per day for the average person if you think about it like from an ac standpoint it's like running an air conditioner for four and a half hours per day like that's definitely something that happens right there are plenty of houses that are going to run an air conditioning system for four and a half hours per day that's the amount of energy you're asking for um the challenge is you're asking for it all at once now speaking of air conditioning of course there was a time where air conditioning wasn't common in most households and then there was a time where air conditioning was common in most households and we didn't simply say you know what the grid can't handle it uh let's all just sweat in our homes like we rose to a certain challenge that challenge being hey we need more energy if everyone wants to use ac in their homes uh so you know it has been done and there are solutions infrastructure solutions to these challenges and it's not like we just have to give up and say ah we can't do it it's like we've done it before uh with you know bringing air conditioning into our homes so what is the solution well there's multiple parts to this so first of all yes you could just simply update the infrastructure to allow for that higher demand peak surge and power consumption now sure that's possible but it'd be a very expensive thing to do and it means that your electricity rates are all going to go up really high because the power company has to make all those expensive updates so there are smarter ways of solving this problem and the real key is just changing when everyone is charging so for example a lot of peak demand occurs when everyone's running their ac systems right but during the night when temperatures cool down not everyone's running their ac systems at full blast like they were during the day and so energy consumption at night goes down so utility companies can say hey if you charge your car at night we'll offer you a cheaper rate a lot of people will take advantage of that cheaper rate and thus more people will charge on off peak hours and as a result the peak demand doesn't change all that much and therefore your infrastructure demand doesn't change all that much another example let's say you live in a location that has a lot of solar power and so of course solar power is only effective during the day unless you have some way of storing that energy so a solar company could say hey we're going to give you a better rate if you can charge during the day when we have crazy power production and at night when they don't have that production then you know you're charged a different rate because something else is kicking on in order to compensate for that now does that mean everyone has to do it everyone has to charge during the day no you just need a certain percentage to take advantage of it so you can reduce your peak demand so it's all about just making sure that that peak demand remains as low as possible and you can do that by spreading out when people charge you could also have smart grids where you have certain areas of the grid where you allow for charging and then you move to another section of the grid and you allow for charging and it can work as long as you spread it out so that everyone can get that full charge now maybe you know people don't want to be in that system so you make it opt in and offer a lower rate so you say hello hey you can control you know my peak power limits and as a result you'll get you know a cheaper monthly electricity bill so you can have ways of getting a portion of the population it doesn't have to be everyone a portion of the population to opt in and by having that portion you know incentivized opt-in you reduce your peak and by reducing your peak you don't have to change the local infrastructure nearly as much because it can handle it it can handle those constant loads it's where you get those spikes uh like what you see in california where they have factories that aren't producing power factories that are down and then really high outdoor temperatures everyone's using their ac in that scenario you know there's gonna be brownouts and blackouts because they can't produce all of that power and send all of that power out immediately the peak demand is so high and so yes you know you do have to update that infrastructure or these flaws will be shown um but it is something that is predictable it's something that you can see okay here's the eevee adoption rate here's how many cars are coming in it's a problem that doesn't seem like hey this is the the reason why we can't switch over to evs that's not going to be the grid the grid can handle it it's a predictable problem with a predictable solution and there are clever ways of minimizing how much infrastructure you have to update now a really interesting example of this is norway and so norway has a very high ev adoption rate in fact in 2020 over 50 percent of new cars bought were electric so an insanely high adoption rate so you might wonder well what's going on with the grid and before you think okay in norway you know completely different circumstance yes sure it's a lower population five million uh population of norway versus you know 300 million in the united states but the problem is just scaled differently right like they still have to produce a certain amount of power for those five million residents and if they all start going ev they have to produce more for those residents and distribute it more for those residents so it's just a different scale of a problem it's the exact same problem though and so with norway if you look at their energy consumption numbers from 1990 they've only increased by 30 percent that's pretty wild to see so that's not that dramatic of an increase in electricity consumption yet you know they're they have this massive push towards evs and really the bulk of that increase in consumption comes from an increase in population because if you look at it on a per capita basis per person you can see that the energy consumption really hasn't changed throughout the years so they found other ways to be efficient um while adding on these other you know additional power draws so you know if you make your home ac unit more efficient but you're charging with an electric car then you know you may have offset that charging by the more efficient uh cooling system or heating system so norway is an example where you can look at today and say look they've adopted at an insanely fast rate like this is not the rate that the us is ever going to come close to adopting at uh and yet norway is doing it much faster and they are able to you know meet these challenges from an energy production and distribution standpoint it's also worth noting you know that electric cars can improve in efficiency in the future so you know we're not at their best i'm using an average of 100 mpg where we have examples today of 140 mpgs so electric cars can improve in their energy efficiency and of course you have that charging efficiency which you know is in the mid 80 so there are ways that we can improve you know that power consumption and those peak demands now there is one thing though i do want to make very clear about this video i'm not saying that i think you know it makes sense to tell everyone today as in right now hey you have to switch to an ev there's obvious challenges electric cars are expensive the cost to purchase them new is very high so you can't simply expect everyone to be able to do that and then secondly the charging infrastructure isn't there for everyone so if someone lives in an apartment and that apartment doesn't offer any way for them to charge their car it seems silly where one of the biggest advantages of an electric car is the fact that you can charge up at home and then you tell someone who can't do that hey you have to drive this thing so there are very real challenges with electric cars uh the purpose of this video i really want to dive into that you know power grid question and i think that's a bit of a silly excuse to use uh to not adopt evs uh saying that the grid can't handle it because it is predictable and there are predictable solutions in order to make that happen are there challenges with evs yes absolutely so if you'd like to watch other videos that i have surrounding electric cars i'll include some relevant ones in the video description thank you all so much for watching and if you have any questions or comments of course feel free to leave those below
皆さんこんにちは、このビデオで歓迎します 疑問にお答えします グリッドは電気自動車を扱うことができます この質問を その極み ガス自動車が禁止になったら見てみよう それが良いかどうかは別として 判断だが、いざとなれば 停電に耐えられるかどうか これらの車の でんきにかえる 車には2つあると思います。 本問の一部分 視野を広げて見なければならない 発電時 を見ている小さな写真 住民消費 あなたは実際にこれらのすべてに課金しているのですか? 車のことなので、まずは少しだけ 甚だしく アメリカでは簡単な数学 約2億3千万 免許を持っている運転手と、その運転手が運転する 平均して約1万3千5千 百里 掛け合わせることができる 人々が運転した総走行距離を取得する アメリカでは 毎年恒例の 旧車 のための効率性を議論する方法 電気自動車はちょっと馬鹿げています。 US でも1ガロンあたりのマイル 等価mpge ということで、最悪の電気自動車は 一ガロン70マイル 等価 最高の電気自動車は約得ている ガロンあたりマイル に相当するので、それを見てみると 中央値を見るとスプレッド 1ガロン換算で100マイル以上 然れば このビデオでは、100 私たちのあなたが知っているようにちょうど平均的なポイントとして おそらく少し見ている 保守的で確かに数が多い 今後も増えるかもしれないが 平均的な電気自動車と言えば 電気は1ガロンあたり100マイルを取得します どういうことかというと ガソリン1ガロンは 33.7キロワット時に相当するので 最初の命題に戻ると 2億3千万人のドライバーがいる ドライブ13 年間500マイル......それを割って 燃費は100mpgeです。 そして、それに金額を掛けて 使用されたエネルギーの 総エネルギー量 アメリカで使われている もしみんなが電気自動車に乗っていたら 走行距離のすべてのために これでその数は約1になりました 兆 キロワット時 とすれば 電気自動車を使うようになったのは 兆キロワット時 それを差し引いても 送電損失 考慮されていない あー充電してる時の充電ロス そのバッテリーを自宅で だから上に25を追加します そのうち の必要なエネルギーの総量は 1.25 兆キロワット時は今どのくらい の中で実際に生産されているエネルギーは 聯合 四兆一千億キロワット時 4.1兆キロワット時に加えて、4.1兆キロワット時が必要になります。 兆キロワット時 一兆二千五百五十億キロワット時 総エネルギーの増加 アメリカ生産 約30%の...... 何れ それが重要だとは思わないが 人並み外れた数字 と思うかもしれない えーと、あなたはちょうど30に切り替えを知っています 必要なエネルギーが増えてきました。 見通しをつける その数のために、1960年からその年まで 1960年に2000年 アメリカでのエネルギー生産は 兆キロワット時未満 2000年には年間でほぼ 年間4兆キロワット時 だから40年で量を増やした 連合国で生産したエネルギーの 諸国 5回だから、これは 三割 増やして......掛け算ではなくて、その...... 五分三分 どのくらいの期間なのかな? 国とは何かを見始める 言い分 "あの...." "オール電化で....." "それは.... そういえば2050年かな 2040年になるかもしれない オール電化を希望していることを知っている 2035. 要するに 何のための ができるようになったのは1960年から 20000年 エネルギー生産を増やしていた 年率約4%増 この30%を得るためには とすると改善されます。 縮尺 六つ半で済む その需要を満たすために エネルギー量を増やす 所要エネルギー もし誰もが一人残らず 走らせる 6年半もあれば... 以前のレートでは... 思う あなたの近くで養子縁組をすることになりました 近づけない 100 アメリカでは......6.5年後には 半年はかかる それ以上 養子縁組をしているだけなのに げんざいりつ 百人に二人 アメリカ車 は電気なので、採用率は非常に高いです。 遅かれ早かれ フルエレクトリックへの切り替えは 時間がかかる 一瞬にして そのため、エネルギーが30増加すると とは思えない演出 挑戦 を増やさなければならないということでしょうか? 威力絶対 が、企業はより多くのことをしたいと思っているのでしょうか? 金はある もしあなたが顧客であり、あなたがより多くを望むならば 商品であるエネルギー 売り出し 欲しいものを売ってくれる 欲しければ売ってくれる 然程問題ではない これで三割増し 考慮しない 人口増加 またはその他の理由でもっと必要になるかもしれません。 家庭でのエネルギー だから、あなたが力を知っている生産 制作会社 30ではなくてもいいかもしれない 増えてもおかしくない 人口を考えれば 成長は爆発的になれば 人口の増加や、他にも 電力需要 現在計上されていない では、もっと詳しく見てみましょう。 地元の視点から見た場合、当然のことながら 発電所がある でんき そしてそれを変圧器に送ります 電圧を上げる を送信し、伝送路を介して送信します。 電気を送ることができます えんきょ 効率的なので、ローカルの 降りる変態 その電圧を分配して ローカル電力線を越えて そして、それがあなたの家に来る前に 最終投票で もう一台の変圧器を持っている 辿り着く前に電気を止める 貴家 だから今はあなたの家にいるから 問題は エネルギーは、私たちの 家計消費 この電気自動車を追加することで の平均的な家を見てみると 合衆国 電気通信によると 消費量は約900キロワット時 今は月に一度のペースで 運転例13 年間500マイル...... 某 月平均消費量 でんき 純粋にその電気自動車から 1日あたり約15.6 1日あたり約15.6キロワット時、または約475 キロワット時 が増えるということは 月別消費量 約50で、それはかなりの大きさです。 増す だから、これはあなたが知っているように 負担をかける ローカルグリッドで考えてみてください。 此の様に 凡庸に考えれば 立場 というだけで、自分が 1400を使用して キロワット時間/月それはそれは 等価 1つのコンセント1つの120ボルトを使用することの コンセントは常にそう電気をすることができます 格子 平均的には、1つのアウトレットから1つのアウトレットを処理します。 かてい 勿論それはあなたがそれを扱うことができます 掃除機をかけているようなもの いつもきれいにしているが、それだけでは しごと もちろんグリッドは 課題があることに対処する そうではないので、みんなが 追い込み みんな5時半に帰宅して 家に急速充電器がある そして、彼らはすべてのプラグを......あなたは彼らを知っている 車 5時半には誰もが8キロワットの 充電器 で、突然、これらの家のすべてが 近所の人はみんなその時に課金している 高率 そうか、そうか、需要があるんだな その地域の電気インフラに だから、力の面から見ても 大したことないと思っていても 平均して2時間 日課 平均的な 平均的な一日あたりの走行距離 人 考えてみれば 立場 クーラーを回しているようなもの しはんじかん それは 偶には偶には 家はいくらでもある 空調運転 一日四時間半 その分だけ 求めるのは......あなたの挑戦は........ 一斉請求 空調といえば 勿論空の時代もありました 条件付け はほとんどの家庭では一般的ではなかったし 往時 条件付け はほとんどの世帯で共通していたので とは言わない ばんぐみには手がつけられない 家の中で汗を流そう 好む 私たちはある課題に立ち向かった 挑戦するにはもっとエネルギーが必要だ 誰もが自分の中でACを使いたいと思っているなら 家々 それを知っていて 解決策はない これらを解決するためのインフラソリューション 挑戦 と言っても、ただ与えればいいというわけではなく 挙句の果てには「もう無理だ」と言ってしまった 前にもやったことがある 空気を持ってきて コンディショニングを家の中に 解決策は何か......それは........ 幾重にも まず第一に、そうですね...... インフラを更新する その高い需要のピークを考慮して サージと消費電力 可能性はあるが 金のかかること そして、それはあなたの電気料金が 盛り上がっている なぜなら電力会社が にしなければならない だから、よりスマートな解決方法があります。 此れ 問題があり、本当の鍵は 頃合いを見計らって 誰もが充電しているので、例えば ピーク時の需要が多い 皆がACを回している時に 正しいが、夜の間に 寒冷化 みんながみんなACをやっているわけではない 一気に 日中のように 夜間の消費電力が減る 光熱費会社に言われるように 夜間にあなたの車を充電する 私たちはあなたを提供します 安上がり 多くの人がそれに便乗して その割安な料金で 閑散期に課金する人が増える じかん その結果、ピーク時の需要は かわりつくす したがって、あなたのインフラ需要 然程変わらない 別の例を挙げると、あなたは たいようち ということで、もちろん太陽光発電は 実効性のある 日中は何か方法がない限り そのエネルギーを蓄えるために そうすれば太陽光発電の会社は 割り増し 日中に充電できるなら 狂う そして夜になると、それがないときは 課金されていることを知っている場合は、生産 別料金 蹴散らしている それを補うために今は いみじょう しなければならない 誰もがしなければならない 日中の充電はありません ある程度の割合で それを利用して、あなたはそれを減らすことができます。 貴殿の最盛期の需要 ということを確認しておけばいいだけのことです。 そのピーク需要 可能な限り低いままで、あなたは 撒き散らす スマートグリッドを持つこともできます。 グリッドの特定の領域を持っているところ 課金先 の別のセクションに移動して グリッドとあなたは充電を許可します。 普及していれば大丈夫 誰もがそれを完全に得ることができるように 罩める みんなが嫌がっているのを 知っているかもしれないが そのシステムに入っているので、それをオプトにします。 で、あなたが言うように低いレートを提供しています。 こんにちわ 私のピークパワーの限界を知っていて 得られる結果 月々の電気代が安いのを知っていますか? 法案を入手する方法があります しない人口もいる 揃っていなければならない 一部の人が選ぶ その分を持つことで 煽動的 オプトインすることで、ピークを減らして ピークカット を変更する必要はありません。 インフラ 扱えるから扱える その一定の負荷は、あなたが得るところです。 その棘 カリフォルニアのように ではない工場を持っています。 ダウンしている発電所 そして、本当に高い屋外 皆の温度 そのシナリオでは ブラウンアウトやブラックアウトになるのは その力を出し切れない そして、そのパワーのすべてを送り出す ピーク時の需要はすぐに高くなる そう、そう、あなたがしなければならないことを知っています。 そのインフラを更新する またはこれらの欠陥が表示されます......しかし、それは が予測可能なものであることは、それが 何か 見えるだろう...これがイービーだ 採用率はこちらの車の台数 入り とは思えない問題です やあ、これが に切り替えられない理由 グリッドにはならないだろうが グリッドはそれを処理することができますそれは予測可能な 問題 予測可能な解決策があり、そこに 巧妙な手口 どのくらいのインフラが必要かを最小限に抑えることの 更新しなければならない 今、本当に面白い例 でござる ノルウェイは非常に高い進化を遂げています。 2020年に実際に50以上の採用率 新車購入率 は電気的なものだったので、非常に高い 養子縁組率が高いので不思議に思うかもしれませんが グリッドはどうなっているのか ノルウェーでは大丈夫だと思う前に 事情を知る 確かにそれは低人口5 ノルウェイの人口は百万人 対して、3億ドルの アメリカでも問題は 縮尺が違うのが正しいように 出ずにはいられない その五つのためのある種の力 100万人の住民が、もし全員がスタートしたら ゴーイング・エヴ そのためにはもっと生産しなければなりません。 住民のためにもっと配布して その住人たちのことを考えれば、それはそれで違う 問題規模 それは全く同じ問題であり ノルウェイを見てみると エネルギー消費量 1990年から30%しか増えていない パーセンテージ それはそれはそれは それほどまでに 電力消費量では 彼らはこの大プッシュを持っています に向けて の増加の大部分を占めています。 消費 人口増加によるもの なぜなら、あなたがそれを当たり前のように見ているなら 一人当たり 一人当たりのエネルギーが 消費は変わらない 年中 だから他の方法を見つけて効率的になった うーん これらの他のあなたが知っているこれらの他の追加しながら 余分な電力を消費するので あなたの家のACユニットを作るかどうかを知っています より効率的ですが、あなたが充電しているのは 電気自動車 それが相殺されているかもしれないということは より効率的な充電 冷房式 ノルウェイは、あなたが見ることができる例です。 こんにち で採用したと言って、見よう見まねで このような非常に速いレートは 割合 迎えに来ることはない ノルウェイはそれをやっています はやい そして、彼らはあなたが知っているこれらを満たすことができます。 エネルギー面での課題 生産流通面 知っておいて損はない 電気自動車は効率が良くなる この先 俺たちが最高の状態ではないことを知っているだろう 100mpgの平均を使って きょうに例がある 電気自動車が改善できるように 140 mpgs エネルギー効率はもちろんのこと その気になれば 中途半端な効率 80 だからこそ、改善する方法があります。 消費電力は知っての通り そして、それらのピーク時の需要は今、1つあります。 でも、私が作りたいのは このビデオをはっきりさせてくれ と思うほど みんなに言うのは筋が通っている 今日 切り替えが必要なんだよ にとって 電気自動車には明らかな課題がある は、それらを購入するためのコストが高いです。 新品は高い とは言えないので、誰もが できるようになり、次に 充電インフラがない みんなのために、もし誰かが住んでいたら アパート そのアパートには何もない 車を充電するために 愚かなことだと思われます 利害関係 電気自動車の事実は 家で充電してから言うことができます。 それができない人 お前が運転しないといけないんだ 難しいところがある 電気自動車 このビデオの目的は...... あなたが力を知っていることに飛び込みたい 格子問題 と思っていると 使う口実 進化を採用しないためには......グリッドが必要だと言って なので手に負えません。 予測可能 で予測可能な解決策があります。 そうするために 進化に課題はありますか? ぜったいに なので、他の動画を見たい方は 電気自動車を取り巻く環境 に関連するものをいくつか入れておきます。 ビデオ記述 ご覧いただきましてありがとうございます ご質問やご意見がございましたら もちろん、以下のものはご自由にどうぞ