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电动汽车加剧电网“晚高峰”,该咋破?

日期:2021-12-30    来源:中国能源报  作者:苏南

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2021
12/30
08:33
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关键词: 电动汽车 充电站 新能源汽车

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业内建议,出台电动汽车与电网互动的准入政策,允许低压充电站参与需求响应和辅助服务市场,合理设置负荷量、调节量等门槛条件,争取较宽松的电动汽车充放电量偏差考核标准。

中国汽车工业协会最新发布数据显示,今年1-11月,新能源汽车产销继续创新高,累计产量已超过300万辆,销量接近300万辆,仅11月,新能源汽车市场渗透率就达17.8%。

业内人士表示,电动汽车爆发式增长提升了电网负荷,电动汽车同时充电的特性加剧了区域的电网峰谷差,给电网调节带来新变数。如何应对这个较大变数,成为摆在行业面前的一道难题。

“晚高峰”电力平衡压力大

国网能源研究院研究显示,电动汽车发展潜力巨大,未来将呈现S形曲线增长趋势。我国2030年电动汽车保有量预计将突破6600万辆,2060年电动汽车保有量有望达3.5亿辆左右。

预测数据显示,电动汽车充电量需求持续增长,预计2030年、2060年分别达4200亿千瓦时、1800亿千瓦时左右,占全社会用电量比重约3.5%、11.5%。据此预测,2030年我国电动汽车年充电量将比2020年增长10倍以上。

“电动汽车充电负荷逐年增长,如不加以引导,2030年峰值负荷可达全社会最大用电负荷的6%以上,且时空分布不均,将对电力系统‘晚高峰’电力平衡造成巨大压力。”一位业内人士对记者直言,尽管电动汽车用户习惯与出行规律不同,电动汽车充电负荷具有较大随机性,但是,相对集中于电力系统“晚高峰”时段,呈现加大电网负荷的峰谷差势头。“考虑到未来光伏等新能源逐步成为电源主体,晚间光伏发电无出力,叠加电动汽车充电负荷激增,晚高峰电力平衡和系统安全稳定运行将面临极大考验。”

挖潜参与各级电网调度

业内人士普遍认为,有序充电和V2G(Vehicle-to-grid,车辆到电网)技术可使电动汽车成为新型电力系统的重要灵活性资源,初步估计2030年可贡献调峰容量的理论潜力约0.6亿千瓦。

上述业内人士表示,大部分小微型客车90%以上时间处于停驶状态,可结合峰谷分时电价、需求响应、现货市场、辅助服务等市场机制,合理设置激励价格,充分利用电动汽车柔性可调节资源潜力,鼓励电动汽车车主参与有序充电,降低由电动汽车接入产生的电网和电源扩容需求。“近中期主要向凌晨用电低谷时段引导,远期则转向午间光伏大发时段引导,促进新能源消纳。”

国网能源研究院研究显示,可通过补贴政策,将一半于19时-23时充电的小微型客车、货车、大中型客车引导至凌晨1时-7时充电,此举可促使晚高峰最大充电负荷占全社会最大用电负荷比重由6.8%降至3.4%。

国网能源研究院智能电网研究室主任代贤忠接受记者采访时表示,要创新充电设施建设运营模式,主动降低峰谷差。首先,在建设模式方面,结合分布式光伏、分布式储能等用户侧设备,推广光储充一体化建设,依托光储直柔建筑配建充电桩,实现“源网荷储”就地平衡;其次,在充电运营方面,积极探索并推广有序充电、V2G、换电等运营模式,在保障车主出行需求的前提下,主动采取错峰充电的措施,将峰谷差消解在局部电网层面;最后,在市场机制方面,通过分时电价、经济补偿、代理商参与辅助服务等方式,激励用户在低谷期多充电、高峰期少充电或放电。

“此外,精准预判充电负荷曲线,可积极应对峰谷差。”代贤忠表示,依托出行数据平台,在不侵犯车主个人行程隐私的前提下进行大数据分析,对电动汽车群体的出行特征画像,精准预测电动汽车充电负荷曲线,研判电力系统灵活调节需求,通过传统机组主动调节、其他负荷主动响应、电网分区互济等方式,保障负荷峰谷时段的供需平衡。

业内人士还认为,加快建设车联网平台是挖掘电动汽车可调节资源价值的关键举措,通过将电动汽车规模化聚合到车联网平台,参与各级调度系统,实现车网协同互动。

建议出台车网互动政策

业内专家认为,电动汽车作为可调节资源潜力空间巨大,诸多技术、政策、市场障碍亟待破解。在技术方面,一是频繁充放电会影响动力电池寿命,进而缩短电动汽车续航里程;二是电动汽车的大规模接入将会对配电网的可靠性产生影响;三是缺少“车-桩-网”通信协议标准,电动汽车无法大规模接入电网;四是电动汽车接入电网涉及用户隐私,可能降低电动汽车用户参与的积极性。

“在政策方面,国家尚未出台专门针对电动汽车与电网互动的专项政策,与此同时,当前与电网互动的市场主体准人门槛高,不利于车网互动。”知情人士坦言,在市场方面,车网互动的激励机制不健全,无法提升用户参与意愿;商业模式不完善,如充电桩参与车网互动,投入大、产出少。

国网能源研究院专家建议,出台电动汽车与电网互动的准入政策,允许低压充电站参与需求响应和辅助服务市场,合理设置负荷量、调节量等门槛条件,争取较宽松的电动汽车充放电量偏差考核标准。

对于车网互动难题,代贤忠建议,通过强化平台互联互通,建立数据平台共享机制,打通社会上不同企业车联网平台之间,以及与调度平台、电力交易平台的交互关系,聚合电动汽车的灵活性潜力,发挥主动调节作用。“另外,可将电动汽车充换电绿电交易所获得的绿证,作为碳排放核算的凭证,纳入到碳市场交易,将电动汽车的低碳价值体现为经济效益,鼓励电动汽车错峰消纳绿电。”

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