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電動汽車加劇電網“晚高峰”,該咋破?

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業内建議,出台電動汽車與電網互動的準入政策,允許低壓充電站參與需求響應和輔助服務市場,合理設定負荷量、調節量等門檻條件,争取較寬松的電動汽車充放電量偏差考核标準。

(文丨本報記者 蘇南)

中國汽車工業協會最新釋出資料顯示,今年1-11月,新能源汽車産銷繼續創新高,累計産量已超過300萬輛,銷量接近300萬輛,僅11月,新能源汽車市場滲透率就達17.8%。

業内人士表示,電動汽車爆發式增長提升了電網負荷,電動汽車同時充電的特性加劇了區域的電網峰谷差,給電網調節帶來新變數。如何應對這個較大變數,成為擺在行業面前的一道難題。

“晚高峰”電力平衡壓力大

國網能源研究院研究顯示,電動汽車發展潛力巨大,未來将呈現S形曲線增長趨勢。我國2030年電動汽車保有量預計将突破6600萬輛,2060年電動汽車保有量有望達3.5億輛左右。

預測資料顯示,電動汽車充電量需求持續增長,預計2030年、2060年分别達4200億千瓦時、1800億千瓦時左右,占全社會用電量比重約3.5%、11.5%。據此預測,2030年我國電動汽車年充電量将比2020年增長10倍以上。

“電動汽車充電負荷逐年增長,如不加以引導,2030年峰值負荷可達全社會最大用電負荷的6%以上,且時空分布不均,将對電力系統‘晚高峰’電力平衡造成巨大壓力。”一位業内人士對記者直言,盡管電動汽車使用者習慣與出行規律不同,電動汽車充電負荷具有較大随機性,但是,相對集中于電力系統“晚高峰”時段,呈現加大電網負荷的峰谷差勢頭。“考慮到未來光伏等新能源逐漸成為電源主體,晚間光伏發電無出力,疊加電動汽車充電負荷激增,晚高峰電力平衡和系統安全穩定運作将面臨極大考驗。”

挖潛參與各級電網排程

業内人士普遍認為,有序充電和V2G(Vehicle-to-grid,車輛到電網)技術可使電動汽車成為新型電力系統的重要靈活性資源,初步估計2030年可貢獻調峰容量的理論潛力約0.6億千瓦。

上述業内人士表示,大部分小微型客車90%以上時間處于停駛狀态,可結合峰谷分時電價、需求響應、現貨市場、輔助服務等市場機制,合理設定激勵價格,充分利用電動汽車柔性可調節資源潛力,鼓勵電動汽車車主參與有序充電,降低由電動汽車接入産生的電網和電源擴容需求。“近中期主要向淩晨用電低谷時段引導,遠期則轉向午間光伏大發時段引導,促進新能源消納。”

國網能源研究院研究顯示,可通過補貼政策,将一半于19時-23時充電的小微型客車、貨車、大中型客車引導至淩晨1時-7時充電,此舉可促使晚高峰最大充電負荷占全社會最大用電負荷比重由6.8%降至3.4%。

國網能源研究院智能電網研究室主任代賢忠接受記者采訪時表示,要創新充電設施建設營運模式,主動降低峰谷差。首先,在建設模式方面,結合分布式光伏、分布式儲能等使用者側裝置,推廣光儲充一體化建設,依托光儲直柔建築配建充電樁,實作“源網荷儲”就地平衡;其次,在充電營運方面,積極探索并推廣有序充電、V2G、換電等營運模式,在保障車主出行需求的前提下,主動采取錯峰充電的措施,将峰谷差消解在局部電網層面;最後,在市場機制方面,通過分時電價、經濟補償、代理商參與輔助服務等方式,激勵使用者在低谷期多充電、高峰期少充電或放電。

“此外,精準預判充電負荷曲線,可積極應對峰谷差。”代賢忠表示,依托出行資料平台,在不侵犯車主個人行程隐私的前提下進行大資料分析,對電動汽車群體的出行特征畫像,精準預測電動汽車充電負荷曲線,研判電力系統靈活調節需求,通過傳統機組主動調節、其他負荷主動響應、電網分區互濟等方式,保障負荷峰谷時段的供需平衡。

業内人士還認為,加快建設車聯網平台是挖掘電動汽車可調節資源價值的關鍵舉措,通過将電動汽車規模化聚合到車聯網平台,參與各級排程系統,實作車網協同互動。

建議出台車網互動政策

業内專家認為,電動汽車作為可調節資源潛力空間巨大,諸多技術、政策、市場障礙亟待破解。在技術方面,一是頻繁充放電會影響動力電池壽命,進而縮短電動汽車續航裡程;二是電動汽車的大規模接入将會對配電網的可靠性産生影響;三是缺少“車-樁-網”通信協定标準,電動汽車無法大規模接入電網;四是電動汽車接入電網涉及使用者隐私,可能降低電動汽車使用者參與的積極性。

“在政策方面,國家尚未出台專門針對電動汽車與電網互動的專項政策,與此同時,目前與電網互動的市場主體準人門檻高,不利于車網互動。”知情人士坦言,在市場方面,車網互動的激勵機制不健全,無法提升使用者參與意願;商業模式不完善,如充電樁參與車網互動,投入大、産出少。

國網能源研究院專家建議,出台電動汽車與電網互動的準入政策,允許低壓充電站參與需求響應和輔助服務市場,合理設定負荷量、調節量等門檻條件,争取較寬松的電動汽車充放電量偏差考核标準。

對于車網互動難題,代賢忠建議,通過強化平台互聯互通,建立資料平台共享機制,打通社會上不同企業車聯網平台之間,以及與排程平台、電力交易平台的互動關系,聚合電動汽車的靈活性潛力,發揮主動調節作用。“另外,可将電動汽車充換電綠電交易所獲得的綠證,作為碳排放核算的憑證,納入到碳市場交易,将電動汽車的低碳價值展現為經濟效益,鼓勵電動汽車錯峰消納綠電。”

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出品 | 中國能源報(ID:cnenergy)

見習編輯 | 李澤民

責編丨闫志強

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