鉅大LARGE | 點擊量：1216次 | 2018年08月17日
中國電動汽車在電力系統(tǒng)的儲能前景
2015年6月3日，由國家能源局指導，中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）與杜塞爾多夫展覽（上海）有限公司共同主辦的“儲能國際峰會2015”在北京召開。在“新能源汽車與儲能”分論壇上，國家可再生能源中心助理研究員劉堅發(fā)表了主題演講，以下為演講內(nèi)容。
國家可再生能源中心助理研究員劉堅：
理論上，新能源汽車可按照不同的動力技術(shù)和車用燃料分為不同種類，我國主要分為三類，即電動汽車、混合動力汽車、燃料汽車。
在我國，電動汽車政策目前主要分為三個層面，即電動汽車的補貼政策；電動汽車基礎(chǔ)建設(shè)方面的投資；其他輔助政策，如一些城市給予電動汽車免費上牌、不限行、減免過路費、免收停車費等政策。整體上，我國對新能源汽車的扶持政策是立體的，而且力度非常大，所以，近兩年，我國新能源汽車發(fā)展速度非?？臁５?，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍是目前新能源汽車市場化所面臨的最大挑戰(zhàn)。
以下我主要介紹國家可再生能源中心在電動汽車能源方面的研究。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
第一，電動汽車充放電具有儲能的潛力。事實上，研究電動汽車的儲能應用具有非常重要的意義。
首先，從2005年到2014年，我國風電和光伏發(fā)電的裝機總量增長速度已超過一百倍，而相對應的儲能裝機容量增長速度非常緩慢，僅為三倍左右，其中，儲能裝機容量絕大多數(shù)為抽水蓄能。未來，我們面臨的生態(tài)環(huán)境壓力、移民的壓力，以及地理資源分布有限的制約，導致未來我國的發(fā)展?jié)摿ο鄬τ邢?，因此，我們需要尋找電力系統(tǒng)中其他的新增活性資源，理論上講，電動汽車可提供電力調(diào)解的靈活性。國際能源署對未來的電動汽車做出預測，認為未來電力系統(tǒng)與目前的電力系統(tǒng)相比，有兩個特征：一是有滲透于全網(wǎng)的先進電力電子通訊技術(shù)；二是分布于電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的儲能設(shè)施。同時，他們提出，電動汽車是分布在需求側(cè)的重要儲能資源。
我國電動汽車在儲能方面有著巨大的潛力。2014年，我國規(guī)模以上的發(fā)電機組臺數(shù)已超過10000臺，總發(fā)電容量是13.6億千瓦。據(jù)統(tǒng)計，2014年，我國的車輛保有率為1.4億輛，如果電動汽車的數(shù)量達到車輛保有量的10%，則可以提供約12.6億千瓦的儲能容量，這個儲能容量接近于目前我國的總發(fā)電裝機容量。美國特斯拉的投資創(chuàng)始人認為，未來，如果美國能生產(chǎn)出1.6億臺儲能電池，則能實現(xiàn)美國的全部用電需求。所以，如果我國能達到10%電動汽車保有量，則可實現(xiàn)高比例的可再生能源應用。另外，從技術(shù)參數(shù)的角度，包括電動汽車的運行時間、動力電池的響應時間，以及綜合效率等方面，電動汽車也完全可以滿足電力系統(tǒng)運行的需求。
目前，制約電動汽車儲能的最大問題，是電池在充放電過程中的電池壽命折損。以下為我們的研究內(nèi)容：
我們的研究方法為：首先，明確我國清潔能源的未來發(fā)展前景，這將決定需要多大的儲能來實現(xiàn)電力系統(tǒng)的平衡。其次，通過對電動汽車的需求響應資源和電力系統(tǒng)中原來存在的靈活性資源的數(shù)據(jù)分析，可推算出我國電力系統(tǒng)所需要的靈活性資源供給量。最后，通過靈活性資源的需求，計算出能源系統(tǒng)中高比例的清潔能源運行所需的儲能規(guī)模。
對電動汽車而言，首先要選擇一個參數(shù)，然后，要了解車輛的運行模式，即了解國內(nèi)電動汽車用戶的駕駛行為，如充電頻次、日均行程及充電分布等，最后，把關(guān)鍵的影響因素整合到電動汽車充放電的模型里，計算出電動汽車對充放電的影響和儲能能力。
除技術(shù)可行性之外，我們也需要分析電動汽車充放電過程中的成本問題。由于電動汽車的V2G成本很大程度上取決于電池在充放電過程中的壽命成本，該成本與電池的循環(huán)壽命和放電深度有很大的關(guān)系，因此，需要對不同的電動汽車的電池技術(shù)和不同的放電深度進行成本計算。
效益方面，電動汽車的儲能效益直接取決于電力市場情況。因此，我們需要選取不同地區(qū)電力市場的價格水平，然后計算電動汽車在不同電力市場中帶來的收益差異。
同時，研究發(fā)現(xiàn)，電動汽車要想實現(xiàn)V2G運行，商業(yè)模式也極其重要。
第二，電動汽車的能源消耗與環(huán)境的影響。
研究表明，電動汽車大規(guī)模發(fā)展后，所帶來的能源消費將減少，體現(xiàn)在終端消費上，交通部門的消費將明顯降低，而電力消費水平會快速提升，將有效地替代傳統(tǒng)汽油、柴油等能源消費。
但是，電動汽車的整體能源消費水平，以及溫室氣體排放，很大程度上取決于上游環(huán)節(jié)，即電力生產(chǎn)環(huán)境，因此，我們需要關(guān)注全生命周期的影響。事實上，隨著電力系統(tǒng)中新能源清潔電力比重的提升，對燃油汽車的排放和能源消費影響很小，但對電動汽車的能源消費和溫室氣體排放的影響非常明顯。
研究表明，電動汽車與上游的清潔能源能否形成閉合能源系統(tǒng)，將決定著電動汽車是否能夠?qū)崿F(xiàn)全生命周期的零排放。
第三，電動汽車的經(jīng)濟型及相關(guān)政策的制定。
電動汽車的經(jīng)濟性研究，包括電動汽車的宏觀政策、充電價格，以及對宏觀經(jīng)濟、對就業(yè)的影響。
以出租車為例，由于電動汽車在運行過程中的運營成本相對較低，因此，在一定的運行里程內(nèi)完全可實現(xiàn)初始投資的回收。當然，投資也非常重要，將對充電價格的制定產(chǎn)生直接影響。最后，要確保電動汽車的價格合理性。只有電動汽車的價格足夠高，才能吸引社會資本對充電基礎(chǔ)設(shè)施的投資；但是，電動汽車的價格又不能過高，否則將會影響到電動汽車相對于燃油汽車的市場競爭力。
第四，電動汽車的發(fā)展對宏觀經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)鏈及就業(yè)的影響。
研究表明，電動汽車規(guī)?；陌l(fā)展，將帶動像制造業(yè)、電力電子及相關(guān)服務行業(yè)的GDP和服務水平。
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