中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：5月19日至21日，“第八屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)”在深圳隆重召開， 來自中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、加拿大、西班牙、日本、韓國(guó)、澳大利亞等國(guó)和地區(qū)1500余位政府機(jī)構(gòu)、科研院所、行業(yè)組織、電力公司、新能源項(xiàng)目單位、系統(tǒng)集成商等代表出席本次大會(huì)。
國(guó)家發(fā)改委能源研究所研究員劉堅(jiān)在“儲(chǔ)能電站專場(chǎng)（下）”發(fā)表了題為“電動(dòng)汽車儲(chǔ)能與光伏發(fā)電協(xié)同前景展望”的精彩演講。
演講內(nèi)容如下：
劉堅(jiān)：各位下午好！非常感謝儲(chǔ)能大會(huì)邀請(qǐng)我來參加這次峰會(huì)，我來自國(guó)家發(fā)改委能源研究所，主要是從事儲(chǔ)能、可再生能源、電動(dòng)汽車方面的研究，我們的研究更加偏向于政策和市場(chǎng)的層面。
本來這個(gè)會(huì)議邀請(qǐng)的時(shí)候是把我安排在光儲(chǔ)充的環(huán)節(jié)，但是今天實(shí)際的安排還是把我放在儲(chǔ)能電站的領(lǐng)域，大家之前聽到的和后續(xù)聽到得更多是關(guān)于儲(chǔ)能技術(shù)本身未來發(fā)展的情況，包括政策方面的一些變化或技術(shù)上的趨勢(shì)，我這邊更多側(cè)重于純電動(dòng)汽車與電力系統(tǒng)或者是可再生能源之間的協(xié)同。電動(dòng)汽車可以與可再生能源形成協(xié)同之后，它也可以成為一種儲(chǔ)能的資源，從而實(shí)現(xiàn)電力的更加優(yōu)化的過程。
今天我也給大家介紹一下我們最近研究的一些新的進(jìn)展，因?yàn)槲也荒軈⒓幼詈蟮挠懻摥h(huán)節(jié)，如果大家在我講完之后有任何問題也可以隨時(shí)提出來，我們可以進(jìn)行交流。
（見PPT）這張圖是對(duì)比我國(guó)的新能源汽車和可再生能源在用戶側(cè)、電源側(cè)發(fā)展的情況。剛才的宣傳片里面也已經(jīng)提到，這兩者其實(shí)是影響電力系統(tǒng)的一個(gè)非常重要的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)，在用戶側(cè)越來越多的電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)，而且它的充電負(fù)荷是不規(guī)律的，在發(fā)電側(cè)有越來越多的波動(dòng)性的可再生能源，它是很難預(yù)測(cè)、很難調(diào)節(jié)的，這一頭一尾在影響著電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式，也就催生了大量的儲(chǔ)能需求。中國(guó)的新能源和電動(dòng)汽車的發(fā)展速度是非常快的，左邊這張圖是我國(guó)的電動(dòng)汽車的發(fā)展態(tài)勢(shì)，截止到去年中國(guó)已經(jīng)占到全球電動(dòng)汽車銷量的一半以上，增速非常巨大，也引領(lǐng)了全球交通電動(dòng)化的趨勢(shì)。我們對(duì)后續(xù)也做了一個(gè)預(yù)測(cè)，左邊這個(gè)是高增速預(yù)測(cè)下的電動(dòng)車保有量的變化，預(yù)計(jì)到2050年，電動(dòng)汽車在乘用車領(lǐng)域基本上可以替代燃油汽車，總數(shù)量規(guī)?？梢赃_(dá)到4億輛。右邊是新能源發(fā)電的情況，中國(guó)現(xiàn)在也是全球最大得風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電的增速市場(chǎng)，現(xiàn)在的市場(chǎng)規(guī)模累計(jì)的裝機(jī)量大約可以占到全球總的風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)的1/3，同樣也是全球最大規(guī)模的。
我國(guó)的電動(dòng)汽車和可再生能源發(fā)展比較快，但是各自在發(fā)展過程中都遇到了很多的問題，一直到現(xiàn)在電動(dòng)汽車都還有這樣的爭(zhēng)議，就是電動(dòng)汽車在發(fā)展過程中是不是存在問題，因?yàn)橹袊?guó)的電能結(jié)構(gòu)更多是煤電，新能源發(fā)電雖然發(fā)展很快，但是傳統(tǒng)能源發(fā)電還是占主體的，在這個(gè)時(shí)候使用電動(dòng)汽車，是不是真正的節(jié)能環(huán)保也是一個(gè)有爭(zhēng)議的問題，另外就是有棄風(fēng)、棄光的問題，如此高的增速對(duì)能源系統(tǒng)也帶來了明顯的挑戰(zhàn)。
基于這樣的背景，我們就提出這樣一個(gè)想法，是不是我們可以通過電動(dòng)汽車和可再生能源之間的協(xié)同，實(shí)現(xiàn)兩者的互動(dòng)，解決它們各自在發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題。使用電動(dòng)汽車，對(duì)新能源來講，可以提升它的消納規(guī)模，因?yàn)殡娫唇Y(jié)構(gòu)中有更多的清潔能源，電動(dòng)汽車充進(jìn)去的電有更多的是清潔能源，也是幫助電動(dòng)汽車本身節(jié)能減排，也提升它的社會(huì)接受度。
電動(dòng)汽車與可再生能源之間的協(xié)同方式可以分為很多種，我們這里主要列了4種方式，首先是有序充電，這是虛擬的充電方式，我們簡(jiǎn)單地改變電動(dòng)汽車的充電時(shí)間，就可以一定程度上跟可再生能源發(fā)電形成一種互動(dòng)，幫助更多的新能源的消納。后面三類包括電池的更換，V2G和退役電池的儲(chǔ)能，都是實(shí)實(shí)在在的儲(chǔ)能方式，通過這種儲(chǔ)能方式就可以大幅提升整個(gè)電力系統(tǒng)里面儲(chǔ)能的規(guī)模，幫助新能源的消納。
如果我們利用好電動(dòng)汽車這部分儲(chǔ)能的資源，它的潛在的發(fā)展前景其實(shí)是非常理想的。這里是根據(jù)剛才我們所做的電動(dòng)汽車數(shù)量增速預(yù)測(cè)的結(jié)果分析出未來電動(dòng)汽車儲(chǔ)能的潛力，2030年達(dá)到1億輛電動(dòng)汽車保有量的情況下，它的理論的儲(chǔ)能規(guī)模大約是500GWH。對(duì)比目前全國(guó)已經(jīng)探明的抽水蓄能的資源量，是1.5億千瓦的規(guī)模，電動(dòng)汽車基本上可以提供4倍的抽水需能的資源量的儲(chǔ)能規(guī)模，所以它這種作用是目前我們可以看到的潛在的儲(chǔ)能資源里面最大的一個(gè)種類。我們也對(duì)比了可再生能源發(fā)展的趨勢(shì)，看看這個(gè)潛在的數(shù)量到底有多大，比如說我們有一個(gè)可再生能源預(yù)測(cè)的前景之一，2030年風(fēng)電和太陽(yáng)能光電的總裝機(jī)量大概是1.5億千瓦，平均到每一天可再生能源發(fā)電量，大概可以滿足兩天可再生能源的電量的存儲(chǔ)。如果我們充分利用好這種電動(dòng)車儲(chǔ)能的資源，未來并網(wǎng)之后日內(nèi)調(diào)峰是可以得到滿足的。
如果我們能夠有效地影響電動(dòng)汽車的并網(wǎng)方式，特別是影響它的充電行為，實(shí)際上整個(gè)電力系統(tǒng)的峰谷差就會(huì)得到很明顯的平抑的作用。但是我們這里反映的只是一種電動(dòng)汽車V2G的應(yīng)用場(chǎng)景。其實(shí)電動(dòng)車類似于儲(chǔ)能，它可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)不同層面的應(yīng)用，除了峰谷差調(diào)節(jié)，它可以幫助可再生能源并網(wǎng)，可以幫助我們提升系統(tǒng)備用的規(guī)模等等，各種不同層面的應(yīng)用都有相當(dāng)大的應(yīng)用空間。比如說這個(gè)圖中最左邊的部分，電動(dòng)汽車V2G更多的是在凌晨0點(diǎn)到5點(diǎn)之間來充電，提升電網(wǎng)低谷負(fù)荷的負(fù)荷水平，這部分負(fù)荷在這張圖中反映出來的就是一個(gè)填谷的作用，隨著新能源，特別是風(fēng)電在夜間不斷地產(chǎn)生，這部分電量也可以消納新能源產(chǎn)生的電量，所以它的應(yīng)用的價(jià)值是多個(gè)層面的。
電動(dòng)汽車與可再生能源之間的協(xié)同可以分為不同的方式，或者說存在直接影響、間接影響兩種方式，首先來看間接影響，其實(shí)這種影響已經(jīng)在發(fā)生，就是電動(dòng)汽車的市場(chǎng)正在驅(qū)動(dòng)鋰電池成本的快速下降。這張圖是我們做的一個(gè)學(xué)習(xí)曲線的預(yù)測(cè)結(jié)果，這里對(duì)比了電動(dòng)汽車動(dòng)力電池，也包括傳統(tǒng)的鉛酸電池、釩液流電池等等，也包括抽水蓄能等等的技術(shù)種類。實(shí)現(xiàn)的部分是我們基于已有數(shù)據(jù)做的學(xué)習(xí)曲線的結(jié)果，雖然說目前來講電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的成本相對(duì)來說還是比較貴的，特別是對(duì)于抽水需能來講，它的成本是更高的。但是我們通過梳理前幾年的累計(jì)產(chǎn)量和當(dāng)年的電池成本的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，動(dòng)力電池由于它的產(chǎn)能增速非?？?，它的技術(shù)成熟也是非常迅速，所以它的成本下降速度相比于其它幾類技術(shù)來講是更快的，特別是我們預(yù)測(cè)到未來有非常大的電動(dòng)汽車的需求量，所以能夠保證這樣一個(gè)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池成本下降的趨勢(shì)，仍然是按照我們剛才所說的1億輛電動(dòng)汽車的保有量來講，到2030年如果實(shí)現(xiàn)累計(jì)保有量1億輛的規(guī)模，電動(dòng)汽車屆時(shí)的生產(chǎn)成本，也就是按照瓦時(shí)生產(chǎn)的成本，比我們計(jì)算的抽水蓄能的成本是相當(dāng)?shù)?，但是問題在于抽水蓄能到1.5億千瓦以后就存在資源的限制，可能后續(xù)它的成本下降潛力是非常有限的，特別是目前抽水蓄能的成本已經(jīng)不是按照這張圖里顯示的情況，這張圖按照學(xué)習(xí)曲線的分析方法，更適合電化學(xué)儲(chǔ)能，對(duì)抽水蓄能來講，它的成本下降并不是可以通過它的產(chǎn)量或者產(chǎn)能規(guī)模的變化來體現(xiàn)的，因?yàn)楝F(xiàn)在很多抽水蓄能的資源開發(fā)難度已經(jīng)越來越高，實(shí)際的成本已經(jīng)呈上升的趨勢(shì)，所以從長(zhǎng)遠(yuǎn)來講，我們認(rèn)為由電動(dòng)汽車所催生的動(dòng)力電池成本的下降速度可能是要更快，而且是更具競(jìng)爭(zhēng)力的，當(dāng)然這是電動(dòng)汽車的發(fā)展間接影響到儲(chǔ)能行業(yè)，間接影響到可再生能源并網(wǎng)的作用。
（見PPT）其實(shí)電動(dòng)汽車本身也可以作為直接的儲(chǔ)能的方式，提升整個(gè)電力系統(tǒng)的靈活運(yùn)行能力。比如說我們這里對(duì)比了四種方式，最左邊是作為參考的固定電池的儲(chǔ)能方式，右邊三類是電池更換、V2G和退役電池的儲(chǔ)能，總體的結(jié)論是，電動(dòng)汽車與可再生能源的協(xié)同，它的成本是低于固定電池儲(chǔ)能的，但是主要的影響因素就在于市場(chǎng)規(guī)模足夠大，能夠?qū)?dòng)力電池成本下降得足夠快，導(dǎo)致現(xiàn)在電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能成本相對(duì)于其它的固定式儲(chǔ)能更低。
剛才做的是硬件的儲(chǔ)能成本的分析，在我們做調(diào)研的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，用戶對(duì)電動(dòng)汽車儲(chǔ)能的接受度是要打一個(gè)問號(hào)的，比如說我們這張圖是基于我們的調(diào)查得出的不同車型用戶對(duì)于V2G或者說電動(dòng)汽車儲(chǔ)能的認(rèn)可度。我們這里主要是針對(duì)兩種并網(wǎng)方式，一種是電動(dòng)汽車參與的需求響應(yīng)，也就是改變它們的充電時(shí)間，一種虛擬充能的方式。另外一種是V2G，通過電動(dòng)汽車放電來實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的方式，問用戶對(duì)這兩種方式的接受程度，可以看到每種車型用戶的接受度都有比較大的差異，總體來講都不高，哪怕是對(duì)于私家車來講，他對(duì)需求響應(yīng)的接受度在50%左右，但是對(duì)V2G來講，所有的車主都有比較大的接受難度。而且這跟它的成本也存在一定的相關(guān)性，也就是說當(dāng)我們的電池成本越貴，到目前我們這個(gè)電池成本可能還是比較貴的，在這種情況下，用戶對(duì)V2G的接受程度可能會(huì)進(jìn)一步降低。比如說我們這張圖里電池的成本如果幾乎是0的話，私家車用戶對(duì)V2G的接受度可以達(dá)到20%。但是實(shí)際上我們的電池成本還是比較貴的，以目前的成本，平均轉(zhuǎn)化成本大約是8毛錢，根據(jù)我們的問卷結(jié)果，認(rèn)可V2G方式的用戶不到5%。根據(jù)這個(gè)分析，從硬件的角度來講，對(duì)用戶來講它的成本是有限的，收益更大，但是對(duì)用戶的直觀的認(rèn)識(shí)來講，能接受這種方案的用戶是非常少的。
我們進(jìn)一步分析，為什么很多用戶對(duì)V2G沒有很好的接受度的原因，我們大致梳理可能存在兩方面的原因，一方面是因?yàn)槌潆娰M(fèi)用可能提升，我們知道電池是一個(gè)比較重的設(shè)備，我做了儲(chǔ)能之后，在車上又增加了一塊電池，導(dǎo)致車輛的電耗提升，全生命周期充電的成本就會(huì)提升，對(duì)用戶來講直接增加負(fù)擔(dān)，而且對(duì)于能量密度相對(duì)比較低的電池技術(shù)，這種問題會(huì)更嚴(yán)重，它的充電成本提升速度會(huì)更快。另一方面，同樣是由于電池的成本是比較貴的，我們每增加這么一塊電池，我們期望它能夠給我們帶來一個(gè)比較直接的續(xù)航能力的提升，但是由于我們?cè)黾舆@塊電池，導(dǎo)致我們的車輛的續(xù)航可能也會(huì)受到影響，而且這個(gè)影響會(huì)隨著電池容量越來越大，重量越來越重之后，對(duì)續(xù)航的影響會(huì)越來越大，也就是說實(shí)際的續(xù)航能力與理論續(xù)航提升的速度偏離的差距會(huì)越來越大，所以導(dǎo)致目前我們?cè)谝延幸呀?jīng)相對(duì)比較重的電池上增加一塊儲(chǔ)能電池的可能性或者用戶的接受度，就會(huì)越來越困難。可能是進(jìn)一步導(dǎo)致電動(dòng)汽車用戶對(duì)V2G這種儲(chǔ)能方式的接受度降低。
剛才我們所說的更多的還是電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)的情況分析，另一個(gè)層面就是氫能，這是非常理想的與新能源或者說與電力系統(tǒng)做協(xié)同的方式，一方面來講，氫能與電力系統(tǒng)運(yùn)行是解耦的方式，它的靈活度比電池儲(chǔ)能更高。另一方面相比于鋰電池儲(chǔ)能，氫能將功率單元和它的儲(chǔ)能單元分離，所以我們?cè)谧鲆恍┐笕萘績(jī)?chǔ)能的時(shí)候，其實(shí)我們只要增加儲(chǔ)能單元的投資就可以。左邊這張圖里我們分析了不同的電量的情況下儲(chǔ)能系統(tǒng)成本變化的情況。簡(jiǎn)單來說，我們?cè)谀芰啃枨笙鄬?duì)來說比較低，功率需求相對(duì)比較高的情況下，我們對(duì)鋰電池的需求更高一些，因?yàn)樗氖袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力更高。但是隨著能量的需求越來越大之后，燃料電池+氫的儲(chǔ)能方式，相比之下它的經(jīng)濟(jì)性會(huì)更加凸顯。但是同樣存在一個(gè)問題，如果我們只是在電力系統(tǒng)做儲(chǔ)能的這種應(yīng)用，氫能存在一個(gè)效率存在的問題，因?yàn)槎嗔艘粚託淠艿霓D(zhuǎn)換。只有當(dāng)電力成本非常低的時(shí)候，再實(shí)現(xiàn)一個(gè)放電的過程，它才是經(jīng)濟(jì)的方式。在發(fā)電成本相對(duì)來說比較高的時(shí)候，目前新能源發(fā)電規(guī)模還是比較小的時(shí)候，我們認(rèn)為最好還是實(shí)現(xiàn)多能的互補(bǔ)，也就是電力與熱力，乃至于油氣之間的互補(bǔ)，這樣才能彌補(bǔ)氫能轉(zhuǎn)換效率損失比較高的問題。
還有一點(diǎn)是市場(chǎng)環(huán)境，這方面說的已經(jīng)很多了，我們需要一個(gè)比較靈活的電力市場(chǎng)來銜接我們的波動(dòng)性的可再生能源發(fā)電和電動(dòng)汽車用戶的行為，這方面的核心觀點(diǎn)認(rèn)為，未來的集成運(yùn)營(yíng)商可以作為非常重要的角色，它的并網(wǎng)效率相對(duì)來說是更高的，這些集成運(yùn)營(yíng)商也能更好地幫助退役的動(dòng)力電池應(yīng)用在一些其它的二次儲(chǔ)能利用的場(chǎng)景里面。
目前潛在的集成運(yùn)營(yíng)商有很多的備選方案，比如說電動(dòng)汽車充電運(yùn)營(yíng)商，或者說一些新生的售電服務(wù)商，他們可能都是非常好的集成運(yùn)營(yíng)商的主體，因?yàn)樗麄兿鄬?duì)來說獲得電動(dòng)汽車這種資源的售電商，在未來的市場(chǎng)售價(jià)方面具有更強(qiáng)的競(jìng)價(jià)能力。
最后說一下結(jié)論，首先我們認(rèn)為電動(dòng)汽車與可再生能源具有巨大的協(xié)同發(fā)展?jié)摿Γ鶕?jù)剛才的分析，大約1億輛電動(dòng)汽車?yán)碚摰膬?chǔ)能能力可以實(shí)現(xiàn)我們?nèi)諆?nèi)大規(guī)模高比例的可再生能源的并網(wǎng)，這樣的作用可以說是非常明顯的。第二，目前電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為儲(chǔ)能成本下降的一個(gè)關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)力，儲(chǔ)能成本下降之后，可再生能源系統(tǒng)并網(wǎng)的成本就會(huì)明顯的降低，從而提升新能源并網(wǎng)的規(guī)模。第三，電動(dòng)汽車也可以通過有序充電、V2G、電池更換的方式來實(shí)現(xiàn)與可再生能源的直接互動(dòng)，但是這種方式實(shí)現(xiàn)是存在一定成本的，但是對(duì)比它所帶來的效益，我們認(rèn)為還是有很大的經(jīng)濟(jì)性，問題就是要更好地教育用戶，引導(dǎo)電動(dòng)汽車用戶的并網(wǎng)行為或者充電行為，來發(fā)揮這部分的潛在的儲(chǔ)能的潛力。氫能方面，我們認(rèn)為氫能是靈活性最高的儲(chǔ)能方式之一，特別相對(duì)于鋰電池來講，它可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的解耦，它非常適合大容量、長(zhǎng)周期的儲(chǔ)能方式。目前氫能在中國(guó)發(fā)展的基礎(chǔ)是比較薄弱的，而且在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中存在效率存在的問題，所以首先需要構(gòu)建多能互補(bǔ)的體系，才能提升氫能儲(chǔ)能的效率。最后一點(diǎn)，我們認(rèn)為市場(chǎng)和商業(yè)模式是影響協(xié)同效果的一個(gè)非常重要的因素，特別是一些商業(yè)模式的創(chuàng)新，新的繼承商、充電服務(wù)商的引入，能夠更好地幫助我們的客戶，形成上游可再生能源的互動(dòng)。
這就是我今天要給大家介紹的內(nèi)容，謝謝大家。
（本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錄音整理，未經(jīng)本人審核）
