关键要点
为重型卡车在停靠站和停车场量身定制充电解决方案
模块化和标准组件的选择是实现可扩展性的关键
针对本地及电网弹性以及公用事业参与情况优化充电
因果原理在科学探索、古代哲学以及宗教教义中有着深厚的根源，后来也反映了人类在历史长河中试图理解和解释世界运行机制的种种尝试。
具备优化充电基础设施的模块化微电网就是这样一种效应，它能够加速卡车电动化带来的经济和环境效益。为支持卡车电动化，本文着重探讨卡车充电基础设施以及相关微电网的模块化部署。
在本特・弗林夫伯格（Bent Flyvbjerg）所著的《大事如何办成》（How Big Things Get Done）一书中（该书在 2023 年荣登商业书籍排行榜榜首），在第九章提出了 “你的乐高是什么？” 这一概念。蕴含其中的成功理念就是模块化、可重复性和可制造性。这是未来几十年电动卡车充电变革的核心设计理念。
要有效地为重型卡车构建以微电网为核心的充电基础设施，该基础设施必须实现模块化，并设计成能逐步满足高低不同的充电需求，同时还要与货运业务相契合。卡车需要兆瓦级充电以最大限度地减少停机时间，特别是在卡车停靠站。
停车场充电和卡车停靠站充电有着不同的充电功率等级，因而在能源使用模式和技术方面也存在差异。
对于卡车停靠站而言，需要兆瓦级充电。最初配备两台兆瓦级充电器、电池缓冲装置以及一些屋顶和雨棚太阳能板的微电网，对于初期的卡车流量来说就足够了，而且按照渐进式的设计思路，可以精心规划、逐步增加容量。对于停放卡车车队的停车场来说，通常夜间进行长时间的低功率充电就足够了，但对于除小型车队之外的其他车队而言，仍需要配备缓冲电池和屋顶太阳能板的微电网。
首篇相关行动建议文章提出，先从投资和电力供应需求较低的小型微电网入手，然后随着整个车队电动化进程的推进，根据需要获取更大的电网连接许可、延长时间跨度、增加充电器数量、提升本地发电容量以及增强需求灵活性等，逐步扩充微电网规模。
关于这一点的一个关键在于，其中多项技术本质上就如同乐高积木块。电池和太阳能板是当今我们经济活动中使用的最具模块化特征且可制造的物品。兆瓦级充电器也是模块化的，并且可以随着充电需求的增加而逐步添加，在那篇关于向微电网逐步增加充电容量的首篇文章中对此有更详尽的探讨。不过，兆瓦级充电目前尚未实现标准化，所以预计在最初几年会出现需要进行变更管理并产生相关成本的情况。
本材料的目标受众还必须考虑的一个挑战是，目前变压器和转换器的模块化程度较低，且供应受限。
变压器能将电网的电力升高或降低至所需的电压等级，转换器则能在交流电和直流电之间进行转换，它们目前面临三个问题。第一个问题是，像日立（Hitachi）和弗吉尼亚变压器（Virginia Transformer）等传统制造商是按照特定场地规格来制造它们的。这一过程比较缓慢，因为每个部件通常都要经过完整的工程设计、制造以及质量保证流程，而不是在流水线上进行生产。
第二个问题是，和许多其他工业产品一样，生产它们的工厂大多已撤离美国，中国占据了市场主导地位。日立为应对这一情况，采取了在众多国家（而非仅在中国）设立小型工厂的策略，这样它就能向美国提供相关技术，而无需担心关税问题，也无需理会那些常被提及却毫无根据的网络安全风险担忧。
第三个问题是，随着全球在交通、供暖和工业领域推进电气化，并大规模建设风能和太阳能能源项目，全世界都在购买变压器和转换器。目前存在供应短缺的情况，而且在一些需要大型电网连接的情况下，有时获取电力管理部件所需的时间几乎和获取电网连接本身的时间一样长。
像总部位于佛罗里达州的艾美电力（AmePower）这样的公司，目前在美国为多家供应商的变压器和转换器提供维修和保养服务，它们正试图通过制造模块化、可制造且可通过软件配置来执行变压器和转换器功能的部件来解决这一问题，这些部件可以根据电力和能源需求进行串联或并联组合。它们打算在美国本土为美国市场进行生产。对于像亚马逊这样的大型企业来说，找到艾美电力这样的合作伙伴并为其提供所需资金是合理的举措。
电池系统的模块化使得在无需更换最初部署的电池的情况下就能轻松地逐步增加容量。同样，明智地选择在首次、第二次、第三次以及后续各阶段的太阳能板安装位置，意味着在安装新容量时，最初的部署仍能继续运行。在升级时需要格外留意转换器和变压器，以避免对其进行拆除和更换。这是可行的，但目前并不常见，而且最终可能需要在不同容量的站点之间转移较小的变压器和转换器。
这一举措有助于应对本系列早期在分析充电微电网时所指出的初期成本高、缺乏标准化、网络安全担忧以及认知和专业技术有限等挑战。
停车场和卡车停靠站的容量递增方式有所不同，但模块化对两者而言都是关键所在。找到你的 “乐高积木” 并坚持使用它。
