在停电期间平衡能源弹性与出行：部署共享自动电动车的多目标策略

让灯光继续亮着的汽车

想象一个未来的停电场景：平时在城市中悄然载客的无人电动车，此时转而为家庭、诊所和避难所供电。本文探讨了共享自动电动车（SAEV）车队如何兼顾这两重职责——既保持人们的流动性，又作为移动电池帮助社区度过停电危机。

一支车队的两项任务

SAEV结合了正在快速改变城市的三大要素：汽车共享、自动驾驶技术和电动化。由于这些车辆由中心化运营管理而非私人拥有，运营方可以将车辆调配到最需要的地方，而不必指望个别车主自愿参与。它们的电池可以在正常时期充满电，在电网故障时部分放电为建筑或本地枢纽供电。这使每辆车都成为了一个小型、灵活的移动发电站。问题在于，每分钟用于输电的时间就是减少载客的时间——因此城市和车队运营方必须决定如何在这两种角色之间取得平衡。

在真实城市中检验这一想法

为研究这一权衡，作者构建了一个详尽的计算机模型，涵盖了蒙特利尔的道路网络、出行需求和可能发生停电的位置。他们设想一支中等规模的车队——100辆SAEV，每辆车的电池与现代长续航电动车相当。模型追踪人们的出行需求、车辆必须行驶的距离、充电速度以及市中心某些区域在一天内几次典型停电“脉冲”期间可能需要的备用电量。关键的变化是，车队由一个将乘客出行和能源输送视为两项常常冲突目标的决策框架引导，然后搜索在两者之间做出最佳折衷的运营方案。

找到最佳平衡点

通过运行大量仿真，研究者绘制出一条可能结果的曲线。在一个极端，车队完全专注于出行，一天约完成5700次乘客接送，但不向电网输送能源。在相反的极端，同一车队优先提供电力支持，供应约7200千瓦时——相当于大约180户家庭的一天用电量，但仅运送约1600名乘客。一个中间的“平衡”方案位于两极之间：大约服务3500次出行，同时仍向停电区域输送接近4000千瓦时。换言之，同一车队可以满足大约2%的日常出行需求，或满足受影响区域约28%的能源需求，但无法同时全额实现两者。最终在这条曲线上选择何处运行，是一项政策与商业决策。

更重要的是更多车辆，还是更好的充电器？

团队还测试了系统对不同设计选择的敏感性。令人意外的是，当充电器很慢时，仅仅增加车辆数量并不能显著提高出行次数，因为太多车辆在等待充电。相比之下，提高充电功率带来了显著差异：更快的充电器使车辆更快恢复服务，从而促进了更多乘客出行和更灵活的能源输送。同样，提高紧急供电的付费水平大幅提升了运营者收入，而对出行影响不大；反之，降低该电价会使车辆完全不愿意为电网提供帮助。这些结果表明，精心设计的补偿机制以及位置合理、功率强且具双向功能的充电设施，比增加几辆车或稍微增大电池容量更为重要。

这对未来城市意味着什么

对非专业读者来说，主要信息很简单：未来的无人电动出租车队可以提供的不仅仅是便捷出行。如果城市在社区充电枢纽上进行投资并为紧急供电支付公平报酬，这些车辆可以形成一种流动的安全网，削平停电峰值并帮助社区更快恢复。然而研究也警告称，这一能源角色必须有限度。过度将SAEV作为移动发电机使用，会使居民在最需要前往工作、医院或探亲时面临长时间等待。通过明智的规则、合适的电价和配套基础设施来实现聪明的平衡，能够把未来的共享汽车转变为既安静又可靠的清洁出行与城市能源弹性伙伴。

引用: Augusto Manzolli, J., Yu, J., D’Apice, A.V. et al. Balancing energy resilience and mobility: a multi-objective strategy for deploying shared autonomous electric vehicles during power outages. npj. Sustain. Mobil. Transp. 3, 13 (2026). https://doi.org/10.1038/s44333-026-00081-9

关键词: 共享自动电动车, 城市能源弹性, 停电, 车到网（V2G）, 可持续出行