中國儲能網(wǎng)訊：面對隨機波動的風(fēng)、光等能源，如何平抑峰谷差成為關(guān)鍵，在這個問題上，儲能一直被寄予厚望。越來越多的電動汽車如果能夠成為儲能大軍中的一員，其將要發(fā)揮的價值不可忽視。近日，自然資源保護(hù)協(xié)會(NRDC)與國家發(fā)展改革委能源研究所發(fā)布最新報告《電動汽車儲能市場及激勵機制研究》(以下簡稱“報告”)。在發(fā)布會上，國家發(fā)展改革委能源研究所劉堅表示，“如果能夠發(fā)展電動車和電網(wǎng)間雙向互動的功能，把電動汽車作為一種移動式能源來儲存電量，在新能源發(fā)電占比相對較少的時段，讓電動汽車向其他的一些用戶提供清潔能源電力，那么對于電動汽車儲能價值的利用，就實現(xiàn)了促進(jìn)新能源電力消納的目標(biāo)，其產(chǎn)生的環(huán)境價值非同凡響。”
電動汽車儲能市場潛力大
不同于傳統(tǒng)燃油車，電動汽車與電網(wǎng)天然聯(lián)通，車輛通過電網(wǎng)充電補充能源，依靠動力電池驅(qū)動。報告指出，隨著電動汽車的普及，大量電動汽車能夠成為可觀的電力系統(tǒng)儲能設(shè)施，為電力系統(tǒng)提供輔助服務(wù)并提升可再生能源的消納規(guī)模。
近年來，中國電動汽車市場規(guī)模呈爆發(fā)式增長，現(xiàn)已連續(xù)3年成為全球最大電動汽車銷量國。到2020年，中國電動汽車保有量將達(dá)到500萬輛。與此同時，電動汽車核心儲能部件——動力電池成本也將快速下降，近5年成本下降60%以上。在劉堅看來，“車輛數(shù)量的快速增長和成本的不斷下降意味著電動汽車儲能推廣時機已日益臨近?！?
劉堅表示，考慮到我國電動汽車行業(yè)發(fā)展趨勢，假設(shè)2030年全國累計推廣電動汽車1億輛，則電動汽車?yán)碚搩δ苣芰蛇_(dá)5000吉瓦時以上。隨著動力電池技術(shù)的進(jìn)一步成熟，電動汽車未來完全有能力在乘用車領(lǐng)域替代基于燃油的內(nèi)燃機汽車。如此大規(guī)模的儲能資源，理論上完全能夠解決高比例可再生能源下的電力系統(tǒng)日內(nèi)調(diào)峰需求，大幅緩解困擾行業(yè)已久的棄風(fēng)、棄光問題。另一方面，隨著電源結(jié)構(gòu)清潔化，電動汽車全生命周期排放也將因此大幅降低，以此消解目前仍一定程度存在的電動汽車環(huán)境爭議。
消費者意愿等問題困擾電動汽車儲能發(fā)展
事實上，我國電動汽車儲能領(lǐng)域在政策上早就有了明確的支持。2014年，國家發(fā)展改革委出臺文件《關(guān)于電動汽車用電價格政策有關(guān)問題的通知》，明確提出了鼓勵電動汽車在用電低谷時段充電。該政策對引導(dǎo)電動汽車有序充電，減少峰谷用電差，對電網(wǎng)平穩(wěn)運行起到一定作用。2018年，國家發(fā)展改革委又出臺新政策，在《關(guān)于創(chuàng)新和完善促進(jìn)綠色發(fā)展價格機制的意見》中進(jìn)一步明確了鼓勵電動汽車提供儲能服務(wù)，并通過峰谷價差獲得收益。
除了政策上的明確支持，在技術(shù)上，隨著動力電池研發(fā)水平不斷進(jìn)步，動力電池的能量密度和循環(huán)壽命不斷提升，給其參與儲能創(chuàng)造了條件。清華大學(xué)副教授胡澤春在發(fā)布會上指出，以市場300至500公里續(xù)航里程，循環(huán)壽命1500次計算，電動汽車電池支持的行駛里程超過60萬公里，把剩余部分做儲能，既不影響電動車使用，也不會讓電池資源利用不足，實際是可行的?！霸谀壳暗碾娏l件和電網(wǎng)運行的條件下，電動汽車參與儲能在技術(shù)上應(yīng)該說不存在障礙?！焙鷿纱罕硎尽?
不過，盡管如此，想讓電動汽車真正參與到儲能之中的確是一件難事。
在劉堅看來，雖然電動汽車儲能具有很大的發(fā)展?jié)摿?，但其也存在消費者意愿、成本和技術(shù)路線方面的障礙。
首先，電動汽車主要服務(wù)于出行，若電動汽車的儲能應(yīng)用影響到車輛的正常使用，該模式顯然難以被消費者接受。其次，目前動力電池續(xù)航能力仍然有限，而電動汽車儲能必然犧牲部分電池循環(huán)壽命，若這種犧牲影響到車輛出行需求，電動汽車儲能勢必難以推行。第三，電動汽車動力電池技術(shù)路線也將最終影響電動汽車儲能效果。當(dāng)前提升能量密度是動力電池研發(fā)的首要目標(biāo)之一，但由于電池材料的技術(shù)進(jìn)步往往存在“木桶效應(yīng)”，即提升某一方面性能勢必犧牲其他方面性能，這將會影響循環(huán)壽命等其他電池參數(shù)進(jìn)步速度，進(jìn)而影響電動汽車儲能的可行性。近年來，三元正極材料動力電池的快速發(fā)展證明了動力電池與儲能電池的技術(shù)路線存在分化趨勢。
積極先行探索商業(yè)模式
為了更好地研究電動汽車用戶對儲能充放電服務(wù)的真實意愿，報告通過在蘇州市進(jìn)行問卷調(diào)研的方式嘗試從動力電池技術(shù)成熟度和經(jīng)濟性水平兩個角度來衡量電動汽車參與電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟可行潛力。問卷對電動汽車用戶車型參數(shù)、出行行為、參與有序充電以及電動汽車與電網(wǎng)雙向互動(V2G)的意愿度進(jìn)行了調(diào)查。
調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在有序充電方面，私家車用戶接受度相對較高，53%的私家車用戶愿意在不降低電池使用壽命的前提下獲取充電費用的降低;出租車和公交車用戶接受度較低，分別為15%和17%。在V2G方面，各類車型接受度普遍偏低，其中商務(wù)車用戶接受度比例相對最高，愿意考慮以電池壽命下降來換取補償?shù)氖茉L者占比為29%，其他各類車型接受度在20%以下，其中出租車用戶接受度僅為4%。私家車用戶對參與儲能的凈收益較為敏感：當(dāng)凈收益在0.2元/度以下時，用戶接受度不足5%;當(dāng)凈收益提升至0.8元/度以上時，用戶接受度接近20%。
由此看來，用戶對電動汽車儲能接受度的高低與電動汽車車型種類有直接關(guān)系。對于私家車、商務(wù)車而言，出行/運營強度、續(xù)航能力要求相對較低，充電量需求較小，停車時間較長，調(diào)整充放電的彈性較大，對電動汽車儲能亦能表現(xiàn)出較高接受度;相反，雖然出租車、公交車用戶充電量需求較大，但運營強度同樣較高，且大多已通過低谷充電降低電費，進(jìn)一步調(diào)節(jié)充放電的空間十分有限，用戶對有序充電或V2G的態(tài)度也更為消極。不能忽略的是，相比有序充電，參與V2G還將導(dǎo)致電池壽命折損的成本。
此外，劉堅還表示，“大多數(shù)受訪者表現(xiàn)出對電池壽命和質(zhì)保的擔(dān)憂?！笔聦嵣希囕v有序充電并不會對電池壽命產(chǎn)生影響，V2G帶來的影響也將隨著電池容量和循環(huán)壽命的提升逐漸減弱。從經(jīng)濟性來看，電動汽車儲能所帶來的價值收益也可彌補甚至超過電池老化成本。
對此，為更好解決目前電動汽車儲能市場遇到的種種問題，報告建議，政府應(yīng)明確車輛服務(wù)商、充電運營商、負(fù)荷集成商等電動汽車聚合商參與電力市場并明確市場身份與地位，降低電動汽車儲能參與市場的功率容量門檻，完善電動汽車充放電計量并允許電動汽車通過聚合集成的方式參與電力系統(tǒng)服務(wù)。同時，電動汽車聚合商可通過綜合服務(wù)套餐整合分散的電動汽車充電資源和改變電動汽車充電行為，這樣不僅降低了分散用戶進(jìn)入市場的門檻，也提升了其從批發(fā)電力市場競得低成本電量(如風(fēng)電、太陽能發(fā)電)的能力。因此，應(yīng)鼓勵各類聚合商通過商業(yè)模式創(chuàng)新匯聚電動汽車參與儲能服務(wù)，加快住宅、辦公地點充放電平臺建設(shè)，研究制定平臺化資源參與電力市場的交易規(guī)則、責(zé)任和義務(wù)。
