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

根據(jù)IEA的預(yù)測(cè)， 2030年全球電動(dòng)汽車保有量將達(dá)到1.25億輛。而中國(guó)、美國(guó)、歐洲等，無(wú)疑是全球電動(dòng)汽車銷量最為集中的國(guó)家或地區(qū)。從另一個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)看，2017年，中國(guó)新能源乘用車銷量 57.8萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)超過(guò)72%，占全球銷量49%。

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

7月12日，自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)（NRDC）與國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司聯(lián)合發(fā)布《電動(dòng)汽車發(fā)展對(duì)配電網(wǎng)影響及效益分析》報(bào)告，NRDC高級(jí)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(dòng)模式表達(dá)了自己的看法。

「 對(duì)電網(wǎng)的三大影響 」

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

對(duì)整體電網(wǎng)的影響方面。到2020年與2030年，在無(wú)序充電情形下，國(guó)家電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)區(qū)域峰值負(fù)荷增加1361萬(wàn)千瓦和1.53億千瓦。分區(qū)域來(lái)看，加快發(fā)展地區(qū)占比最大，超過(guò)62%和58%。分設(shè)施來(lái)看，分散式專用充電樁占比最大，約68%和75%。

對(duì)配電網(wǎng)的影響方面。電動(dòng)汽車的聚集性充電可能會(huì)導(dǎo)致局部地區(qū)的負(fù)荷緊張，電動(dòng)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(huì)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(dòng)汽車充電需求，電動(dòng)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(dòng)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(huì)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(wèn)題，給電網(wǎng)公司配電側(cè)管理帶來(lái)了較大挑戰(zhàn)。

對(duì)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(duì)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(wèn)題，可能會(huì)出現(xiàn)對(duì)“后來(lái)者”不公平現(xiàn)象;最后，會(huì)出現(xiàn)大量高壓自管戶的“轉(zhuǎn)供電”或同一場(chǎng)地管理多個(gè)電力用戶的問(wèn)題，增加營(yíng)銷服務(wù)復(fù)雜程度。

根據(jù)互動(dòng)目的、手段與層次不同，“車-樁-網(wǎng)”互動(dòng)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(dòng)模式。

報(bào)告對(duì)比分析了電動(dòng)汽車無(wú)序充電行為和“車-樁-網(wǎng)”互動(dòng)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行的影響，著重分析了有序充電對(duì)電網(wǎng)的影響。“車-樁-網(wǎng)”互動(dòng)可以顯著降低對(duì)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(wú)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(dòng)增強(qiáng)電網(wǎng)靈活性調(diào)節(jié)能力。電動(dòng)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(dòng)汽車也進(jìn)入停駛狀態(tài)，可以通過(guò)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(dòng)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(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司電網(wǎng)所副所長(zhǎng)靳曉凌

電動(dòng)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(dòng)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(guó)電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院國(guó)際業(yè)務(wù)部處長(zhǎng)饒建業(yè)

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

個(gè)人認(rèn)為，動(dòng)力電池除了對(duì)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(duì)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(lì)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(guó)網(wǎng)電動(dòng)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(yíng)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(dòng)汽車在2020年后就會(huì)取消補(bǔ)貼，怎么解決購(gòu)置成本高的問(wèn)題，報(bào)告提出了一條路徑，通過(guò)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(lái)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(lái)的成本節(jié)約，給消納新能源帶來(lái)的都是外部效益，并沒有內(nèi)部化。

此外，未來(lái)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(dòng)試點(diǎn)示范的工程，讓企業(yè)用市場(chǎng)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(guó)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(dòng)汽車的充電價(jià)格。近期發(fā)改委出臺(tái)的文件中明確提到，未來(lái)會(huì)逐漸拉大峰谷價(jià)差，這樣電動(dòng)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(guò)幾年實(shí)踐，電動(dòng)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(lái)看，絕大多數(shù)電動(dòng)汽車用戶還無(wú)法觸及上游峰谷電價(jià)的波動(dòng)。

但是隨著現(xiàn)貨市場(chǎng)慢慢成熟，特別在新能源成熟之后，在現(xiàn)貨市場(chǎng)中，新能源發(fā)電高峰的時(shí)段，也是現(xiàn)貨市場(chǎng)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(dòng)汽車用戶之間的價(jià)格信號(hào)，未來(lái)解決的不僅僅是電動(dòng)汽車用戶的充電成本問(wèn)題，更多的是可以銜接到上游的新能源。

誠(chéng)然，有序充電是現(xiàn)在電動(dòng)汽車主流的能源補(bǔ)給方式，但是由于市場(chǎng)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(chǎng)景里面平衡的作用。

此外，我們未來(lái)發(fā)展的業(yè)態(tài)是比較確定的，分布式可再生能源、電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能三者的協(xié)調(diào)，其中電動(dòng)汽車可能會(huì)成為正面或者負(fù)面的影響因素，所以如何利用好電動(dòng)汽車有序充電對(duì)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(lái)進(jìn)行整合。

而對(duì)于報(bào)告中提到的燃料電池汽車對(duì)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(duì)燃料電池汽車充氫氣。