充電難？光伏發(fā)電+電動(dòng)汽車，簡(jiǎn)直是絕配啊

把廢棄的光電和風(fēng)電在電動(dòng)汽車領(lǐng)域運(yùn)用，二者協(xié)同發(fā)展，讓電動(dòng)汽車更加環(huán)保，是一種解決現(xiàn)有難題的有效手段。

“新能源和電動(dòng)汽車這兩個(gè)領(lǐng)域，都有必然發(fā)展的潛力。如何讓電動(dòng)汽車使用綠色電，通過新能源發(fā)電與電動(dòng)汽車協(xié)同發(fā)展，可以在宏觀上解決電動(dòng)汽車是不是清潔能源利用這個(gè)大問題，推動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展。”7月12日，國家能源局新能源司副司長梁志鵬在新能源與電動(dòng)汽車協(xié)同發(fā)展會(huì)議上表示。

根據(jù)羅蘭貝格與德國著名汽車研究機(jī)構(gòu)亞琛汽車工程技術(shù)有限公司7月11日共同發(fā)布的《2017年第二季度全球電動(dòng)汽車發(fā)展指數(shù)》顯示，中國首次在電動(dòng)汽車發(fā)展指數(shù)的整體排名中躍居全球第一。在可預(yù)見的未來，中國將統(tǒng)領(lǐng)全球電動(dòng)汽車行業(yè)與市場(chǎng)。

自2006年頒布《中華人民共和國可再生能源法》以來，中國新能源發(fā)電規(guī)模迅速增長，風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)分別在2010和2015年躍居全球首位，逐漸成為能源發(fā)展的主流。

中國新能源發(fā)電和電動(dòng)汽車的發(fā)展，都已經(jīng)走在了世界前列，但各自在發(fā)展過程中也面臨著不少挑戰(zhàn)和爭(zhēng)議。目前大部分為電動(dòng)汽車提供充電服務(wù)的電力來自化石能源，過程中同樣會(huì)造成污染，全生命周期節(jié)能減排的效益有限。另一方面，在新能源發(fā)電領(lǐng)域，部分地區(qū)出現(xiàn)了大規(guī)模棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象，數(shù)據(jù)顯示，2016年，全國平均棄風(fēng)率為21%，棄風(fēng)率最高的甘肅達(dá)到了43%。

把廢棄的光電和風(fēng)電在電動(dòng)汽車領(lǐng)域運(yùn)用，二者協(xié)同發(fā)展，讓電動(dòng)汽車更加環(huán)保，是一種解決現(xiàn)有難題的有效手段。

有序充電利用清潔能源

新能源和電動(dòng)汽車如何協(xié)同發(fā)展，首先要體現(xiàn)在改變現(xiàn)有的充放電模式上。電動(dòng)汽車充放電模式分為隨機(jī)充電、有序充電、電動(dòng)汽車與電網(wǎng)雙向互動(dòng)(V2G)以及退役電池儲(chǔ)能梯次利用四類。

目前國內(nèi)大部分新能源車用戶所采用的充電方式為隨機(jī)充電，完全按照用戶停車時(shí)間自主決定，這有可能加劇電網(wǎng)高峰負(fù)荷水平。

有序充電電動(dòng)汽車可以根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求，對(duì)車輛的充電時(shí)間進(jìn)行調(diào)控;V2G是指電動(dòng)汽車作為分布式儲(chǔ)能單元，以充電和放電的形式進(jìn)行調(diào)控;退役電池儲(chǔ)能梯次利用有助于降低電動(dòng)汽車用戶及電力系統(tǒng)的儲(chǔ)能成本，讓較高的儲(chǔ)能成本在較長的使用壽命中一次、二次用戶進(jìn)行分?jǐn)偂?/p>

“這三種充電方式能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)需求響應(yīng)或儲(chǔ)能應(yīng)用，提升電力系統(tǒng)靈活運(yùn)行能力，從而能在發(fā)電側(cè)引入更多的可再生能源。”新能源發(fā)電與電動(dòng)汽車協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略研究課題組核心成員劉堅(jiān)表示。

通過對(duì)京津冀地區(qū)充電模式的研究顯示，在無序充電下，風(fēng)電光伏的棄電率非常高，棄光率可以達(dá)到30%以上，而在引入有序充電以及退役電池儲(chǔ)能以后，棄風(fēng)和棄光都會(huì)明顯下降。

新能源發(fā)電與電動(dòng)汽車協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略提出未來的規(guī)劃是，到2025年，逐步完成有序充電，到2030年，乘用車采用V2G和電池梯次利用進(jìn)行充電，公交車、出租車等則采用V2G的方式進(jìn)行充電。

“新能源汽車屬于分布式的能源消耗產(chǎn)品，跟它相匹配的是分布式能源，如果要用分布式的耗能單位，要和集中式的能源生成、場(chǎng)地銜接很難。要直接用大的光伏風(fēng)電站、大的風(fēng)電站去解決棄風(fēng)、棄光，難度較大。但是如果和分布式能源相對(duì)接，相對(duì)比較容易。”中國電動(dòng)汽車百人會(huì)理事長陳清泰說。

他進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)：“新能源和電動(dòng)汽車具有巨大的協(xié)同發(fā)展?jié)摿?。新能源發(fā)電規(guī)模的不斷提高將有效降低電動(dòng)汽車的全生命周期排放水平，進(jìn)而從根本上實(shí)現(xiàn)在交通領(lǐng)域清潔能源對(duì)化石能源的替代。”

對(duì)于汽車企業(yè)和動(dòng)力電池企業(yè)而言，技術(shù)上實(shí)現(xiàn)V2G和梯次利用問題不大，但如何將電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能設(shè)施進(jìn)行系統(tǒng)化的繼承，需要更為合理的商業(yè)模式。例如，戴姆勒公司專門成立電池生產(chǎn)企業(yè)ACCUMOTIVE，并與儲(chǔ)能運(yùn)營商、資源再生企業(yè)合作形成完整的動(dòng)力電池生產(chǎn)-使用-儲(chǔ)能-回收-生產(chǎn)閉合生態(tài)鏈。

“國網(wǎng)電動(dòng)汽車公司已經(jīng)建成了中國第一個(gè)高速公路服務(wù)區(qū)的光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、充電一體化的電站。如果電動(dòng)車作為一個(gè)儲(chǔ)能裝置的話，未來會(huì)對(duì)電網(wǎng)的發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。”國網(wǎng)電動(dòng)汽車公司總經(jīng)理江冰表示。

需配備相應(yīng)的價(jià)格機(jī)制

要想充分地釋放電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能，不同車型有不同的技術(shù)路線的選擇，也需要配置以相應(yīng)的政策機(jī)制、價(jià)格機(jī)制來予以支撐。

“電動(dòng)汽車所產(chǎn)生的系統(tǒng)價(jià)值，更多的是可以通過減少棄風(fēng)棄光，降低燃料成本以及提高輸備電線路的負(fù)荷率方式，分別被可再生能源發(fā)電商、火電發(fā)電商以及電網(wǎng)公司獲取。其中一個(gè)非常關(guān)鍵的問題就是電價(jià)機(jī)制的設(shè)計(jì)，因?yàn)殡妰r(jià)機(jī)制直接影響到了不同利益相關(guān)方之間的價(jià)值分配。”劉堅(jiān)說。

雖然目前政府是鼓勵(lì)電動(dòng)汽車執(zhí)行分時(shí)定價(jià)，但是實(shí)際操作過程中，大多數(shù)電動(dòng)汽車仍然是采用固定電價(jià)。

中國電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟綜合部主任張帆表示：“實(shí)際上充電并不貴，居民在家充電大概一度電是四五毛錢，在公共設(shè)施上充電，電價(jià)實(shí)際上是峰谷平電價(jià)，在北京大概四毛左右，最后加上服務(wù)費(fèi)大概不到兩塊。但是，目前充電設(shè)施行業(yè)絕大部分的運(yùn)營商是不盈利的。前期充電設(shè)施建設(shè)投入還是較大，回收周期長，運(yùn)營商光收服務(wù)費(fèi)難以盈利。”

在當(dāng)前的非競(jìng)爭(zhēng)性電力市場(chǎng)環(huán)境下，電動(dòng)汽車具有靈活的充放電能力。電動(dòng)汽車對(duì)各類分時(shí)電價(jià)有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，而固化的價(jià)格政策難以發(fā)揮電動(dòng)汽車靈活充電的潛力。

“未來儲(chǔ)能最大的切入點(diǎn)可能在削峰填谷、提高設(shè)備利用率，參與需求管理、提高新能源的接入、提高微網(wǎng)的能力等方面，儲(chǔ)能的價(jià)值和價(jià)格認(rèn)定現(xiàn)在很難，所以真正商業(yè)化使用很難。”中國電力科學(xué)院電工與新材料研究所總工程師惠東表示。

推廣電動(dòng)汽車分時(shí)電價(jià)可以提升電動(dòng)汽車的系統(tǒng)價(jià)值水平，而分時(shí)電價(jià)設(shè)計(jì)將決定電動(dòng)汽車所產(chǎn)生的系統(tǒng)價(jià)值在不同利益相關(guān)方之間的分配。

蔚來汽車副總裁沈斐認(rèn)為，梯次電池最大的出路在于發(fā)現(xiàn)國內(nèi)的削峰填谷儲(chǔ)能市場(chǎng)，國內(nèi)的市場(chǎng)在于需求側(cè)。“梯次電池的價(jià)格，要從讓終端用戶可能獲利到普通市場(chǎng)定價(jià)。電改紅利尚未完全釋放，儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性還未被認(rèn)可。而這些潛能需要價(jià)格政策來激發(fā)。”