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新能源与电动汽车:“协同”才能共赢

2021/8/28 17:13:32

索比光伏网讯:电动汽车真的环保吗?从进入大众视野的那一刻起,电动汽车一直在饱受此类争议。

“如何才能让电动汽车用上清洁电?”国家能源局新能源司副司长梁志鹏在7月12日召开的“新能源和电动汽车协同发展圆桌会议”上指出,新能源发电与电动汽车的协同发展将会彻底填补这一空洞。

值得一提的是,会上还发布了《新能源发电与电动汽车协同发展战略研究》报告(下称《报告》)。《报告》认为,新能源发电与电动汽车的协同发展不仅可以降低新能源限电,又可减少电动汽车综合排放,还可显著提高电力系统运行效率和经济效益,实现多方共赢发展。

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价格政策是关键

“充放电价格决定了新能源发电与电动汽车协同过程中各利益相关方的成本效益,所以电价机制的设计十分关键。”刘坚在会上指出,目前国内大部分电动汽车的充电价格仍采用固定电价,建议相关政府部门在进一步推广现行峰谷电价政策的同时,实施电动汽车分时电价政策,特别是在新能源消纳压力较大的地区,增设日间低谷电价时段。

刘坚表示,分时电价政策一方面可以加强电动汽车充电与可再生能源发电之间的协同,另一方面也有助于提高电动汽车及储能用户分时电价充放电套利频次,提升协同经济性。

据了解,国家发改委发布的《关于电动汽车用电价格政策有关问题的通知》中提到要“支持电动汽车充换电设施用电执行峰谷分时电价政策,鼓励电动汽车在电力系统用电低谷时段充电,提高电力系统利用效率,降低充电成本。” 但《报告》认为,由于绝大多数居民用电采用固定电价,电动汽车在居住地充电往往无法享受峰谷电价。

《报告》对此建议,对居住地充电设施采取峰谷电价机制,其峰谷电价差水平可参考同地区工业电价;公共充电站充电价格可参考当地工业电价,具体价格应基于当地可再生能源发电渗透率水平,并充分考虑峰谷差调节需求而制定。

据悉,欧美国家早已在分时电价政策上有所尝试。如美国圣地亚哥燃气与电力公司对居民电动汽车就采取了“峰谷平”三级电价方式,其中高峰电价为0.49美元/kWh,低谷电价为0.16美元/kWh,其峰谷电价差远高于该地区居民峰谷电价差(0.1美元/kWh)。

“我们发现,专门的分时电价政策对圣地亚哥地区电动汽车用户的充电负荷引导效果显著,当地80%以上充电电量需求转移至电价低谷时段(凌晨零点以后),起到了明显的电力削峰填谷效果。”刘坚表示。

值得注意的是,《报告》发布了新能源发电与电动汽车协同发展路线图(如图2)。“如图所示,可再生能源发电量占比将从目前25%提升至50%以上,电动汽车储能理论潜力也将从目前的30GW-100GWh提升至700GW-3800GWh。”刘坚强调,在不同时段引入合理的价格机制和并网模式是发掘电动汽车储能潜力的关键。

除了电价政策,V2G及退役电池储能等具有放电能力的并网方式也是与会嘉宾讨论的焦点。“业内都在提通过V2G技术让电动汽车向电网充放电来赚钱。”梁志鹏认为,“若电池可靠性都没有解决,充放电挣那点钱也没太大意义。”

而在星星充电首席科学家王长青看来,随着V2G技术的发展,未来还将衍生例如“滴滴售电”的新行业。“当电动汽车续航里程有所突破且绿色电价较为低廉的情况下,一定会有人为了售电专门买电动汽车。”

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发展电动汽车是“双刃剑”?

“我们预计,2030年风电、光伏发电装机分别达到10亿kWh和11亿kWh,风电和光伏日均发电量将达到99.5亿kWh。同时,按照2030年全国电动汽车保有量达到8000万辆的预测,电动汽车每年充电需求将达到4100亿kWh,理论储能容量达到7亿kWh/55亿kWh,其功率储能容量约为目前全国抽水蓄装机总量的27倍。”《报告》课题组长、国家发改委能源研究所可再生能源发展中心主任王仲颖在现场表示,仅电动乘用车的有效储能容量就可满足49%波动性可再生能源日发电量的存储。

“电动汽车发展对于电力系统可谓‘双刃剑’,有效引导其与新能源发电之间的协同,对两者的可持续发展至关重要。”王仲颖强调,若不对电动汽车充放电模式进行管理或引导,电动汽车充电负荷非但无法帮助可再生能源发电并网消纳,反而会导致电力系统调峰压力增加,进而加剧可再生能源弃电问题。

记者在会议现场了解到,电动汽车可通过有序充电、退役电池储能以及V2G等方式实现电力系统需求响应或储能应用,从而提升电力系统灵活运行能力,提高波动性可再生能源发电的消纳能力。

《报告》特别对2030年京津唐地区电动汽车协同减少可再生能源弃电效果进行了场景分析(如图1)。“不难看出,在无序充电情况下,风电、光伏弃电率都非常高。而当引入有序充电及退役电池储能以后,弃风弃光都有明显下降。”《报告》课题组成员、国家可再生能源中心博士刘坚表示。

刘坚进一步指出,在近中期可再生能源发电常规发展规模下,仅凭车辆有序充电的方式就可以有效实现系统降低弃电的目标,而当中长期可再生能源发电占比进一步提高后,有必要采取V2G或退役电池储能的方式以保持较低的可再生能源弃电水平。

企业都在如何布局?

令人高兴的是,业内早有企业捷足先登,正在为实现电动汽车与新能源发电的协同发展积极布局。

“如何为越来越多的光伏、储能、充电设施运营商及电动汽车用户提供有效的能源服务与管理,已成为十分迫切的课题。”国网电动汽车公司总经理江冰在会议上谈到了国网公司搭建车联网平台的初衷。

“针对这一问题,我们以充电桩为能源入口,以车联网为基础服务平台,构建包括桩、车、光、储在内的能源生态体系,通过与智能电网的友好互动,推动能源互联网的落地。”江冰表示,车联网平台将可实现绿色证书的认证、转移和交流等功能。“我们正在立项阶段,该项目预计今年10月份启动。”

令人意外的是,中国光伏龙头企业协鑫集团副总裁柳崇禧在会议上透露了该公司在打造新能源汽车产业链方面的雄心。

“协鑫现已全面进入新能源汽车领域,试图打通从新能源发电到储能,到电动汽车,再到电动汽车运营的全产业链。”柳崇禧现场透露,协鑫与江铃和奇瑞两家汽车集团深度合作,共同打造正向设计轻量化的新能源汽车,规划产能为50万辆。“我们的对标就是特斯拉,而且我认为我们会比特斯拉还好。”

记者现场获悉,协鑫还在构建大规模的电池生产产业链,规划产能30GWh,并整合了日产汽车旗下的电池业务(AESC)。此外,该公司还在全国开展动力电池PACK租赁业务,推动“车电分离、裸车销售、电池租赁”的新型商业模式。“对于运营车辆,我们更主张用换电模式,对于私人用车,我们主张充电模式。”柳崇禧表示。

此外,苏州工业园区经济发展委员会副主任孙静霞也在会上分享了如何将电动汽车融入能源互联网的探索经验。据了解,苏州工业园区是国家能源局公布的首批55个能源互联网示范项目之一。

据介绍,苏州工业园区主要从技术工程、应用工程以及公共服务平台三大方面推进能源互联网示范项目建设。“我们建设了可支撑区域能源互联网的的公共服务平台,包括区域能源公共服务平台、区域充电基础设施公共服务平台和公共停车场的智能停车管理平台。”孙静霞补充道。

孙静霞坦言,项目在推进过程中也遇到了不少问题,一方面如何跟国网公司更好的协同互动有待探索,另一方面如何将已建充电桩的停车位被电动汽车有效使用,也是园区面临的一大问题。“我们建议出台相应的停车管理规定,当发生充电专用车位被燃油车辆占用的情况时,让公安和城管在执法中有法可依。”孙静霞补充道。 

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