新能源汽車(chē)如何融入新型電力系統(tǒng)、更多使用新能源電

當(dāng)前，新能源汽車(chē)市場(chǎng)呈現(xiàn)出驚人的增長(zhǎng)速度，也帶動(dòng)了充電樁市場(chǎng)的快速發(fā)展。大規(guī)模新能源汽車(chē)充電補(bǔ)能會(huì)加劇電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，且新能源汽車(chē)充電往往集中在晚間用電高峰期，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定和安全產(chǎn)生影響，新能源汽車(chē)的有序充電和儲(chǔ)能資源利用成為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要方向。

此外，當(dāng)前新能源汽車(chē)既沒(méi)有大量使用新能源電力作為能量來(lái)源，降低新能源汽車(chē)的低碳減排效果；又沒(méi)有充分發(fā)揮自身可調(diào)節(jié)負(fù)荷和移動(dòng)儲(chǔ)能作用，在參與構(gòu)建新型電力統(tǒng)方面受到較多制約。如何推動(dòng)新能源汽車(chē)更好融入新型電力系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)更多地使用新能源電力，對(duì)保障電網(wǎng)安全、促進(jìn)交通領(lǐng)域綠色低碳轉(zhuǎn)型意義重大。

 

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新能源汽車(chē)數(shù)量快速增長(zhǎng)，充電補(bǔ)能帶來(lái)更大挑戰(zhàn)

“雙碳”目標(biāo)提出后，我國(guó)加快各領(lǐng)域綠色低碳轉(zhuǎn)型步伐，新能源汽車(chē)成為交通領(lǐng)域低碳轉(zhuǎn)型的主要抓手。國(guó)家先后出臺(tái)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》、延長(zhǎng)新能源汽車(chē)財(cái)政補(bǔ)貼實(shí)施期限、開(kāi)展新能源汽車(chē)下鄉(xiāng)活動(dòng)等系列政策和措施，推動(dòng)新能源汽車(chē)市場(chǎng)快速發(fā)展。

在政策推動(dòng)和市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)新能源汽車(chē)便進(jìn)入了快速發(fā)展的階段。新能源汽車(chē)市場(chǎng)滲透率從之前的個(gè)位數(shù)快速攀升至30%以上，并帶動(dòng)充電樁設(shè)施的市場(chǎng)發(fā)展和擴(kuò)容。綜合公安部和中汽協(xié)數(shù)據(jù)，截至2023年年底，全國(guó)新能源汽車(chē)保有量達(dá)2041萬(wàn)輛，其中純電動(dòng)汽車(chē)保有量1552萬(wàn)輛，占新能源汽車(chē)保有量的76.04%。今年1-4月，新能源汽車(chē)國(guó)內(nèi)銷(xiāo)量完成252萬(wàn)輛。

在推動(dòng)新能源汽車(chē)發(fā)展的同時(shí)，國(guó)家也同步推進(jìn)充電樁基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，出臺(tái)《關(guān)于進(jìn)一步構(gòu)建高質(zhì)量充電基礎(chǔ)設(shè)施體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》等系列政策，支撐新能源汽車(chē)的使用和推廣。

根據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟數(shù)據(jù)，今年1-4月，充電基礎(chǔ)設(shè)施增量為101.7萬(wàn)臺(tái)，同比上升15.4%。其中公共充電樁增量為25.1萬(wàn)臺(tái)，同比上升10.3%，隨車(chē)配建私人充電樁增量為76.7萬(wàn)臺(tái)，同比上升17.1%。截至2024年4月，全國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)數(shù)量為961.3萬(wàn)臺(tái)，同比增加57.8%。

 

數(shù)據(jù)來(lái)源：wind，新京報(bào)零碳研究院制圖

新能源汽車(chē)和充電樁市場(chǎng)的持續(xù)擴(kuò)大，帶動(dòng)了巨大的充電補(bǔ)能需求。其中，僅在公共充電領(lǐng)域，2023年1-12月，行業(yè)充電量累計(jì)達(dá)到359.7億度，同比增長(zhǎng)68.7%。從充電樁公共和私樁占比來(lái)看，大量建設(shè)在社區(qū)內(nèi)的私人充電樁將產(chǎn)生更大規(guī)模的充電量，這無(wú)疑對(duì)社區(qū)電網(wǎng)的電力供應(yīng)和電網(wǎng)穩(wěn)定產(chǎn)生了較大挑戰(zhàn)。

 

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新能源汽車(chē)使用新能源電需要充電樁建設(shè)運(yùn)營(yíng)模式的創(chuàng)新

當(dāng)前，我國(guó)電力結(jié)構(gòu)中仍有60%多為火電，傳統(tǒng)充電樁下新能源汽車(chē)充電補(bǔ)能主要通過(guò)直接連接電網(wǎng)的方式來(lái)完成，這樣既不利于新能汽車(chē)的低碳減排又不利于電網(wǎng)的穩(wěn)定和安全。

2022年，國(guó)家發(fā)改委等部門(mén)印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)保障能力的實(shí)施意見(jiàn)》提出，推進(jìn)車(chē)網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新與試點(diǎn)示范，探索新能源汽車(chē)參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的實(shí)施路徑，研究完善新能源汽車(chē)消費(fèi)和儲(chǔ)放綠色電力的交易和調(diào)度機(jī)制，以及探索單位和園區(qū)內(nèi)部充電設(shè)施開(kāi)展“光儲(chǔ)充放”一體化試點(diǎn)應(yīng)用。

“光儲(chǔ)充放”一體化，即“光伏+儲(chǔ)能+汽車(chē)充放電”模式。隨著新能源汽車(chē)不斷普及、光伏平價(jià)上網(wǎng)、儲(chǔ)能電池成本不斷降低，整體配套基礎(chǔ)設(shè)施趨于完善，光儲(chǔ)充放的應(yīng)用模式已經(jīng)具備商業(yè)價(jià)值。因此，建設(shè)“光儲(chǔ)充放”一體化充電樁被認(rèn)為是解決新能源汽車(chē)與充電樁發(fā)展問(wèn)題的一種理想方案。

“光儲(chǔ)充放”一體化通過(guò)光伏發(fā)電和儲(chǔ)能技術(shù)，自由調(diào)節(jié)和調(diào)度電力需求，既能夠提升電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，也為充電樁提供了新的盈利方式；同時(shí)，“光儲(chǔ)充放”一體化電站可以充分發(fā)揮儲(chǔ)能的調(diào)節(jié)作用，在用電低谷期儲(chǔ)存電力，在新能源汽車(chē)充電高峰期釋放電能量，保障電網(wǎng)的安全，實(shí)現(xiàn)有序充電。

此外，最重要的是，“光儲(chǔ)充放”一體化電站可以讓新能源汽車(chē)通過(guò)光伏發(fā)電實(shí)現(xiàn)充電補(bǔ)能，促進(jìn)綠色電力就地消納，進(jìn)一步提升新能源汽車(chē)環(huán)境節(jié)能減排效益。

 

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充電站需要進(jìn)一步打開(kāi)參與電力市場(chǎng)的途徑

雖然“光儲(chǔ)充放”一體化電站可以較大程度上實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)使用新能源電，并減低新能源汽車(chē)充電對(duì)電網(wǎng)的沖擊。但如果“光儲(chǔ)充放”一體化電站僅僅局限于與電網(wǎng)的單向互動(dòng)，則就束縛了“光儲(chǔ)充放”電站的潛力，也浪費(fèi)了大規(guī)模新能源汽車(chē)的靈活調(diào)節(jié)能力。

近日，廣西便首次將新能源電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商納入市場(chǎng)交易，讓新能源汽車(chē)充電運(yùn)營(yíng)商參與低谷電力消納交易，預(yù)計(jì)拉動(dòng)低谷電量增長(zhǎng)24.74萬(wàn)千瓦時(shí)。數(shù)據(jù)顯示，2023年我國(guó)動(dòng)力電池裝車(chē)量387.7GWh，動(dòng)力電池是儲(chǔ)能電池的4倍多。預(yù)計(jì)，2030年新能源汽車(chē)保有量超1億，動(dòng)力電池裝車(chē)總量預(yù)計(jì)超50億kWh。新能源汽車(chē)將成為我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能體系的重要組成部分。

新能源汽車(chē)通過(guò)“光儲(chǔ)充放”一體化電站與供電網(wǎng)絡(luò)相連，可有效發(fā)揮新能源汽車(chē)動(dòng)力電池作為可控負(fù)荷或移動(dòng)儲(chǔ)能的靈活性調(diào)節(jié)能力，為新型電力系統(tǒng)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供重要支撐。因此，需要推動(dòng)充電站與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)融合發(fā)展，充分發(fā)揮新能源汽車(chē)作為可調(diào)節(jié)負(fù)荷和儲(chǔ)能的作用，讓“光儲(chǔ)充放”一體化充電樁和新能源汽車(chē)成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的一部分。

2023年12月，國(guó)家發(fā)展改革委等部門(mén)發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)新能源汽車(chē)與電網(wǎng)融合互動(dòng)的實(shí)施意見(jiàn)》，提出要建設(shè)車(chē)網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，智能有序充電得到全面推廣。同時(shí)，提出要優(yōu)化充電峰谷電價(jià)機(jī)制，推動(dòng)充電設(shè)施參與削峰填谷、虛擬電廠、聚合交易等應(yīng)用場(chǎng)景，到2030年，力爭(zhēng)為電力系統(tǒng)提供千萬(wàn)千瓦級(jí)的雙向靈活性調(diào)節(jié)能力。

尤其在居民社區(qū)領(lǐng)域，推動(dòng)大量私家新能源汽車(chē)和充電樁有序充電、實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模私家新能源汽車(chē)儲(chǔ)能資源的利用意義重大。一方面可以保障社區(qū)電網(wǎng)的安全，減少對(duì)居民正常生活用電的干擾；另一方面可以通過(guò)參與電力市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)更多可再生能源電力，促進(jìn)新能源電力消納和新能源汽車(chē)更多使用綠電。