2030年全球電動汽車將有1.25億輛，對電網(wǎng)有何影響？電網(wǎng)又該如何應(yīng)對？

根據(jù)IEA的預(yù)測， 2030年全球電動汽車保有量將達(dá)到1.25億輛。而中國、美國、歐洲等，無疑是全球電動汽車銷量最為集中的國家或地區(qū)。從另一個(gè)數(shù)據(jù)來看，2017年，中國新能源乘用車銷量 57.8萬輛，同比增長超過72%，占全球銷量49%。

毋庸置疑，新能源汽車，尤其是電動汽車數(shù)量在接下來的一段時(shí)期內(nèi)將會飛速地增長，由此也必然會給電網(wǎng)造成很大的影響。那么，電動汽車大發(fā)展的時(shí)代，電網(wǎng)又該如何應(yīng)對呢？

7月12日，自然資源保護(hù)協(xié)會（NRDC）與國網(wǎng)能源研究院有限公司聯(lián)合發(fā)布《電動汽車發(fā)展對配電網(wǎng)影響及效益分析》報(bào)告，NRDC高級政策分析師金亨美介紹了報(bào)告的主要內(nèi)容，各方專家也就“車-樁-網(wǎng)”的互動模式表達(dá)了自己的看法。

「 對電網(wǎng)的三大影響 」

金亨美介紹稱：“報(bào)告主要從對整體電網(wǎng)的影響、對配電網(wǎng)的影響、對供電服務(wù)的影響三方面研究充電基礎(chǔ)設(shè)施對電網(wǎng)的影響。”

對整體電網(wǎng)的影響方面。到2020年與2030年，在無序充電情形下，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域峰值負(fù)荷增加1361萬千瓦和1.53億千瓦。分區(qū)域來看，加快發(fā)展地區(qū)占比最大，超過62%和58%。分設(shè)施來看，分散式專用充電樁占比最大，約68%和75%。

對配電網(wǎng)的影響方面。電動汽車的聚集性充電可能會導(dǎo)致局部地區(qū)的負(fù)荷緊張，電動汽車充電時(shí)間的疊加或電力負(fù)荷高峰時(shí)段的充電行為將會加重配電網(wǎng)負(fù)擔(dān)。

一方面，由于已有的公共配電網(wǎng)和用戶側(cè)配電設(shè)施在當(dāng)年建設(shè)時(shí)沒有考慮電動汽車充電需求，電動汽車的發(fā)展使得部分地區(qū)的局部配電網(wǎng)產(chǎn)生了增容改造的需求;另一方面，電動汽車充電設(shè)施這一類大功率、非線性負(fù)荷的設(shè)備，且布局分散，會產(chǎn)生很高的諧波電流和沖擊電壓，并存在用戶私拉電線和飛線充電等問題，給電網(wǎng)公司配電側(cè)管理帶來了較大挑戰(zhàn)。

對供電服務(wù)的影響方面。首先，大量單個(gè)用戶小容量“零散報(bào)裝”，急劇增加了電網(wǎng)公司業(yè)擴(kuò)報(bào)裝服務(wù)的工作量，對電網(wǎng)公司服務(wù)體系提出了更高的要求;其次，現(xiàn)有部分公共配電容量的公平處置問題，可能會出現(xiàn)對“后來者”不公平現(xiàn)象;最后，會出現(xiàn)大量高壓自管戶的“轉(zhuǎn)供電”或同一場地管理多個(gè)電力用戶的問題，增加營銷服務(wù)復(fù)雜程度。

根據(jù)互動目的、手段與層次不同，“車-樁-網(wǎng)”互動可以分為價(jià)格引導(dǎo)模式、本地優(yōu)化的智能充電模式、全網(wǎng)優(yōu)化的智能充電模式、本地優(yōu)化的智能充放電模式、全網(wǎng)優(yōu)化的智能充放電模式共五種互動模式。

報(bào)告對比分析了電動汽車無序充電行為和“車-樁-網(wǎng)”互動對配電網(wǎng)運(yùn)行的影響，著重分析了有序充電對電網(wǎng)的影響。“車-樁-網(wǎng)”互動可以顯著降低對電網(wǎng)最大負(fù)荷的影響，促進(jìn)需求側(cè)資源的協(xié)調(diào)運(yùn)行，最大程度消納新能源，并降低配電網(wǎng)建設(shè)改造成本。以一個(gè)2000戶的居民區(qū)配電設(shè)施為例，在配置充電樁時(shí)，無序充電下小區(qū)用電總?cè)萘恳黾?05%，在有序用電模式下用電下僅增加35%，并減少充電樁成本約50%。

“車-樁-網(wǎng)”互動增強(qiáng)電網(wǎng)靈活性調(diào)節(jié)能力。電動汽車的停駛特性與電網(wǎng)負(fù)荷的爬坡特性存在較好的匹配關(guān)系。當(dāng)早晨電網(wǎng)負(fù)荷爬升以及夜間電網(wǎng)負(fù)荷快速降低的同時(shí)，電動汽車也進(jìn)入停駛狀態(tài)，可以通過充電基礎(chǔ)設(shè)施接入電網(wǎng)，參與電網(wǎng)的削峰填谷。“車-樁-網(wǎng)”互動模式還能夠提高配電網(wǎng)的管理效率，豐富電網(wǎng)的服務(wù)模式。

「 多方論道 」

在報(bào)告之后，各方專家也表達(dá)了自己的觀點(diǎn)和建議。

? 國網(wǎng)能源研究院有限公司電網(wǎng)所副所長靳曉凌

電動汽車充電不同于交通，交通早晚高峰的車流不好轉(zhuǎn)移，但是電動汽車的充電需求是可以引導(dǎo)和轉(zhuǎn)移的，所以這也是我們一再提有序充電、有序用電的一點(diǎn)初衷。

? 中國電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院國際業(yè)務(wù)部處長饒建業(yè)

這個(gè)研究非常有必要。舉個(gè)簡單的例子，北京的電動汽車現(xiàn)在排隊(duì)已經(jīng)到21萬輛，根據(jù)電動汽車發(fā)展的規(guī)劃，到2020年大概是22萬輛的規(guī)模，一個(gè)車對應(yīng)一個(gè)樁，假設(shè)在極端情況下同時(shí)充電，對電網(wǎng)的負(fù)荷會帶來280萬左右的負(fù)荷，而北京市最高的負(fù)荷大約是2000萬，這將對電網(wǎng)造成非常大的負(fù)荷波動。

個(gè)人認(rèn)為，動力電池除了對電池特性在設(shè)備方面的分析，課題可以進(jìn)一步深入挖掘。同時(shí)，充放電對于系統(tǒng)諧波、設(shè)備的干擾需要采取什么樣的措施，解決的成本代價(jià)是什么，這也是下一步需要深挖研究的一點(diǎn)。

政府的激勵政策方面，政府層面更希望聽到的是需要怎樣的支持，比如調(diào)度運(yùn)行需要付出的代價(jià)，需要給予稅收、金融怎樣具體的政策等等，這是可以更細(xì)化研究的一個(gè)方面。

? 國網(wǎng)電動汽車服務(wù)有限公司發(fā)展策劃部戰(zhàn)略規(guī)劃主管張寶平

報(bào)告中提到的五種技術(shù)模式，建議還要再細(xì)化一下，因?yàn)槊糠N模式還需要做大量的一些工作，包括政策、技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)方面。這可能涉及到各個(gè)方面的一些主體，包括政府、運(yùn)營商、電網(wǎng)以及車企，這些主體要承擔(dān)哪些責(zé)任，開展哪些工作，尚需明確，給大家有一個(gè)更好的指導(dǎo)。

? 丘隅咨詢執(zhí)行董事李立理

我們現(xiàn)在追求的是高質(zhì)量的發(fā)展，電動汽車在2020年后就會取消補(bǔ)貼，怎么解決購置成本高的問題，報(bào)告提出了一條路徑，通過有序用電進(jìn)一步的V2G可以把電池變成一個(gè)活的資產(chǎn)。

接下來的工作方面，我建議是在怎么把有序充電改造的外部效益內(nèi)部化，因?yàn)楝F(xiàn)在我們給電網(wǎng)帶來的成本節(jié)約，給消納新能源帶來的都是外部效益，并沒有內(nèi)部化。

此外，未來還是需要一些企業(yè)提供專業(yè)化的服務(wù)，因?yàn)楝F(xiàn)在還有一些政策機(jī)制上的壁壘，是否可以合力去啟動試點(diǎn)示范的工程，讓企業(yè)用市場化和商業(yè)化的方式給小區(qū)用戶提供有序用電的服務(wù)。

? 國家發(fā)改委能源研究所研究員劉堅(jiān)

政策引導(dǎo)方面，最直接的是電動汽車的充電價(jià)格。近期發(fā)改委出臺的文件中明確提到，未來會逐漸拉大峰谷價(jià)差，這樣電動汽車有序充電就可以充分享受峰谷價(jià)差的作用。但是經(jīng)過幾年實(shí)踐，電動汽車參與有序充電的效果并不盡如人意，從現(xiàn)實(shí)角度來看，絕大多數(shù)電動汽車用戶還無法觸及上游峰谷電價(jià)的波動。

但是隨著現(xiàn)貨市場慢慢成熟，特別在新能源成熟之后，在現(xiàn)貨市場中，新能源發(fā)電高峰的時(shí)段，也是現(xiàn)貨市場電價(jià)比較低的時(shí)段，我們能夠打通上游的峰谷電價(jià)到電動汽車用戶之間的價(jià)格信號，未來解決的不僅僅是電動汽車用戶的充電成本問題，更多的是可以銜接到上游的新能源。

誠然，有序充電是現(xiàn)在電動汽車主流的能源補(bǔ)給方式，但是由于市場變化非常快，換電、車電分離的新商業(yè)模式也在興起，我們必須考慮到這些潛在價(jià)值提升的可能性，在不同應(yīng)用場景里面平衡的作用。

此外，我們未來發(fā)展的業(yè)態(tài)是比較確定的，分布式可再生能源、電動汽車和儲能三者的協(xié)調(diào)，其中電動汽車可能會成為正面或者負(fù)面的影響因素，所以如何利用好電動汽車有序充電對于配電網(wǎng)的影響，可能需要把研究成果向其他的分布式能源等關(guān)鍵因素來進(jìn)行整合。

而對于報(bào)告中提到的燃料電池汽車對于配電網(wǎng)的影響，可能更多在于用戶側(cè)，低谷電價(jià)時(shí)制氫，再對燃料電池汽車充氫氣。