中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：4月24-26日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)主辦的第九屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在浙江省杭州市洲際酒店召開。在4月25日下午的“電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互聯(lián)”專場(chǎng)，國(guó)家發(fā)改委能源研究所研究員劉堅(jiān)博士在會(huì)上分享了主題報(bào)告《電動(dòng)汽車參與電力系統(tǒng)儲(chǔ)能的模式與影響分析》，以下為演講實(shí)錄：
劉堅(jiān)：各位來(lái)賓，下午好，非常感謝大家今天下午參加電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互聯(lián)專場(chǎng)，我是來(lái)自國(guó)家發(fā)改委能源研究所的劉堅(jiān)。我的這個(gè)介紹內(nèi)容分為，以下幾個(gè)內(nèi)容包括電動(dòng)汽車跟電網(wǎng)互動(dòng)的主要幾種模式，未來(lái)與電動(dòng)汽車參與儲(chǔ)能的這樣技術(shù)潛力多大，具體在做電動(dòng)汽車儲(chǔ)能的具體的案例，做一些介紹。第三個(gè)問題也是介紹里面核心的問題就是目前電動(dòng)汽車儲(chǔ)能面臨的一些具體的問題，詳細(xì)來(lái)講的話，分為三個(gè)角度來(lái)說包括目前這樣的價(jià)格問題，還有市場(chǎng)問題，也會(huì)提一些建議。
這個(gè)圖就是目前現(xiàn)在電動(dòng)汽車的一個(gè)大的背景，因?yàn)閿?shù)量仍然是議題最根本的背景，我們知道中國(guó)的這個(gè)電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)，實(shí)際上是由大力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的，這樣的一個(gè)示范項(xiàng)目，然后2013年開始全國(guó)性這種購(gòu)置補(bǔ)貼的這樣一個(gè)政策，然后像一些重點(diǎn)城市北上廣這些城市，有對(duì)電動(dòng)汽車特殊的扶持政策，也是推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。補(bǔ)貼大家也都知道正在逐步的推廣，引入了新的市場(chǎng)化模式，促進(jìn)電動(dòng)汽車成本的補(bǔ)償，除了車輛本身之外，涉及到的一些其他的政策，像充電服務(wù)費(fèi)，希望能夠給予這樣的一個(gè)電動(dòng)用戶更加完善的這樣綜合服務(wù)的這樣一個(gè)效果。
可以看到右邊這個(gè)圖就是數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，2018年的話已經(jīng)是年度銷量超過125萬(wàn)輛，但是與國(guó)外的情況不太一樣由于國(guó)內(nèi)的政策更多的是比如說補(bǔ)貼的話，跟電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航有緊密的掛鉤的，所以基本上來(lái)講的話，就是中國(guó)的這個(gè)電動(dòng)汽車總保有量里面，純電動(dòng)汽車占比比較高這樣的一個(gè)結(jié)果。
再來(lái)看一下就是電池產(chǎn)量的結(jié)構(gòu)，這個(gè)圖其實(shí)想說明一個(gè)問題就是實(shí)際上目前這個(gè)電動(dòng)化儲(chǔ)能更大一部分來(lái)自電動(dòng)汽車，總的累計(jì)的電池的產(chǎn)量的一個(gè)統(tǒng)計(jì)，到2018年，總的這個(gè)電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池它的累計(jì)的產(chǎn)量已經(jīng)大約達(dá)到2億千瓦時(shí)這個(gè)規(guī)模，這個(gè)就是固定式儲(chǔ)能的統(tǒng)計(jì)，除了鋰離子電池之外也涵蓋了一些其他的典型的電池，包括鉛酸這些的，總的裝機(jī)規(guī)模大約是1G瓦，也就是四百萬(wàn)千瓦時(shí)這樣的規(guī)模。所以相比于這個(gè)動(dòng)力電池的市場(chǎng)規(guī)模來(lái)講的話是非常小的，大約也就是2%的這樣的規(guī)模。總體來(lái)講的話，電動(dòng)汽車這樣的數(shù)量規(guī)模推動(dòng)了整體電池成本下降，如果電動(dòng)汽車本身作為一個(gè)儲(chǔ)能的單元，來(lái)參與到整體的這個(gè)電力系統(tǒng)儲(chǔ)能來(lái)講的話，它會(huì)產(chǎn)生非常重要的戰(zhàn)略的價(jià)值，比如說我們這個(gè)圖里面把這個(gè)電動(dòng)汽車和可再生能源之間進(jìn)行了一個(gè)聯(lián)系，可以幫助我們上游吸納更多的可再生能源，反過來(lái)新能源越來(lái)越多之后，里面有更多的新能源占比，可以解決目前電動(dòng)汽車的爭(zhēng)議，中國(guó)大量還是媒電，排放水平是逐步的降低。總體來(lái)講他們之間的協(xié)作，通過儲(chǔ)能這種方式產(chǎn)生這樣的互動(dòng)協(xié)作可以解決各自在發(fā)展過程當(dāng)中面臨的關(guān)鍵的問題。
電動(dòng)汽車儲(chǔ)能有一些技術(shù)的條件，比如說最關(guān)鍵的就是它的電池這樣一個(gè)技術(shù)水平的提升，比如說這個(gè)圖里面我們是對(duì)最近幾年這個(gè)國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車的它的這個(gè)電池參數(shù)進(jìn)行一個(gè)統(tǒng)計(jì)，包括像車輛的續(xù)航，平均的續(xù)航，這個(gè)成長(zhǎng)的能效，單車的電池的容量，電池的容量密度等等，總得來(lái)講可以看到進(jìn)步的速度還是非常明顯的，像電池容量都有翻倍的提升，能量密度也有50%這樣的提升，百公里電耗有所下降，都是一個(gè)進(jìn)步的趨勢(shì)，這樣背景下可以聯(lián)系到電動(dòng)車儲(chǔ)能的，這是一個(gè)示意圖，它的意思就是說如果這個(gè)動(dòng)力電池扣除掉出行所需要的電量來(lái)講，所剩余的充放電的能力會(huì)有什么變化，這兩個(gè)技術(shù)參數(shù)就是電池的容量以及它的這個(gè)循環(huán)壽命，這兩者不停進(jìn)步使得我們新車新售出的電動(dòng)汽車，就會(huì)大幅提升。根據(jù)我們測(cè)算來(lái)講的話就是去年新售的電動(dòng)汽車普遍開始具有這樣的富有充放電能力的情況，這種電量會(huì)達(dá)到接近四百千瓦時(shí)這樣的概念，利用每輛車這樣的充放電能力的，去做價(jià)差的套利來(lái)講的話它的收益還是非常明顯的。
我們這里大致看一下就是電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)的幾種典型的模式，電池更換還有這個(gè)第一類稍微有點(diǎn)不同，是一個(gè)單向的通過調(diào)節(jié)充電時(shí)間，去實(shí)現(xiàn)虛擬儲(chǔ)能的作用，后面幾種是電動(dòng)汽車跟電網(wǎng)雙向驅(qū)動(dòng)的模式，這個(gè)大家比較了解，不具體說了，這也是我們可能兩年前做的一個(gè)研究的，就是假設(shè)2030年有一億輛電動(dòng)汽車的規(guī)模，來(lái)評(píng)估幾種儲(chǔ)能方式，總的儲(chǔ)能的這樣能力。通過V2G這樣來(lái)講的話，可以提供5T瓦時(shí)的儲(chǔ)能能力這樣的規(guī)模的話差不多就是4倍這樣的規(guī)模，按照8小時(shí)的放電時(shí)間，1.5億千瓦的這種資源去評(píng)估的。
我們也對(duì)比的新能源消納這樣的作用，如果風(fēng)能和太陽(yáng)能裝機(jī)達(dá)到15億千瓦的話，這樣的規(guī)?？梢詫?shí)現(xiàn)就是3.3小時(shí)的新能源發(fā)電的連續(xù)的充電，如果平均分到每一天新能源的出力小時(shí)來(lái)講的話可以保證兩天的新能源消納的這樣的需求，也就是說未來(lái)如果我們可以充分利用電動(dòng)汽車這樣的儲(chǔ)能資源的話，未來(lái)新能源可以通過電動(dòng)汽車解決，這個(gè)圖是一個(gè)大體上面電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能的分布，跟電動(dòng)車數(shù)量的分布非常接近的，像廣東、上海、北京，這些電動(dòng)汽車比較多的地區(qū)，比較集中的地區(qū)。從這張分布來(lái)講的話，其實(shí)就會(huì)看出未來(lái)可以跟這種發(fā)電做一些結(jié)合，很大程度上面可以幫助我們實(shí)現(xiàn)這樣的一個(gè)去中心化的能源供應(yīng)體系的實(shí)現(xiàn)。這個(gè)圖是我們做的一個(gè)案例研究，針對(duì)蘇州的一個(gè)電動(dòng)汽車參與電網(wǎng)運(yùn)行的分析，我們預(yù)測(cè)同樣也是2030年，預(yù)測(cè)到總的大概64萬(wàn)輛，參與V2G對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生的影響，左邊這個(gè)圖就是隨機(jī)充電的結(jié)果可以看到紅色的這個(gè)曲線基本上就是電動(dòng)汽車它雖然在有一定的充電負(fù)荷但是更多的集中在傍晚，電動(dòng)汽車隨著充電之后，使得系統(tǒng)的這樣的差進(jìn)一步會(huì)被拉大。通過電動(dòng)汽車儲(chǔ)能這種方式實(shí)現(xiàn)一個(gè)調(diào)節(jié)的話，右邊這個(gè)圖的話可以看到還是可以起到比較明顯的這樣的作用的。特別是在凌晨和午間跟風(fēng)電太陽(yáng)能發(fā)電的這樣的聯(lián)系，或者就是互動(dòng)，還是有一定的這樣的技術(shù)潛力。
剛剛說的是一個(gè)技術(shù)潛力這個(gè)問題，再看一下電動(dòng)汽車儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)的這個(gè)問題，這個(gè)國(guó)外研究比較多，收集了相關(guān)的一些研究成果，上面幾類在德國(guó)美國(guó)歐洲的一些國(guó)家，他們所做的案例的研究，有部分試點(diǎn)項(xiàng)目，有一部分就是研究的一個(gè)結(jié)果，總的來(lái)講的話，我們看到如果電動(dòng)汽車可以去參與一些比如說像調(diào)頻這種服務(wù)的話，它其實(shí)產(chǎn)生的這樣的價(jià)值還是非常高的，差不多每年可以超過兩千，就是比較高的情況下可以超過兩千美元。國(guó)內(nèi)也有一些案例研究，總的來(lái)講的話就是如果我們最后的歸類來(lái)講的話，電動(dòng)汽車可以實(shí)現(xiàn)跟電網(wǎng)更多的分離，比如說可以把電池跟車運(yùn)行可以結(jié)合的話，它的價(jià)值會(huì)更高一些，如果使用車載電池的話，V2G相對(duì)來(lái)說更低一些，采用這種單向的調(diào)節(jié)的話，它的價(jià)值可能又會(huì)更低一些，總體來(lái)講的話這樣的規(guī)律，高中低這樣的價(jià)值的排列，跟國(guó)外的情況也有比較相似的地方。
剛剛我們說到的這個(gè)就是電動(dòng)汽車儲(chǔ)能價(jià)值的問題，剛剛說一下成本的問題，核心的成本問題就是在于它的電池充放電導(dǎo)致，你服務(wù)電網(wǎng)肯定是有額外的充放電的這樣的損失使得電池快速老化，可能會(huì)更快速的老化，會(huì)帶來(lái)這部分的成本，除了這部分成本之外，還有一些其他的成本，這里面我大致梳理了三個(gè)環(huán)節(jié)，包括電網(wǎng)側(cè)的成本，還有電網(wǎng)的成本，電網(wǎng)的成本來(lái)講的話，主要就是由于這個(gè)配電網(wǎng)升級(jí)的成本，電動(dòng)汽車對(duì)這種雙向的充放電會(huì)導(dǎo)致我們這個(gè)負(fù)荷側(cè)的變化，會(huì)產(chǎn)生這樣的額外的檢修的成本，中端來(lái)講的話就是因?yàn)闀?huì)有一部分成本提升，相比目前單向的話可能會(huì)有50%到100%額外的成本可以通過規(guī)?；a(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)成本的降低，特別是現(xiàn)在很多充電裝具備了這樣雙向充電的能力，車端來(lái)講的話分兩種情況，一個(gè)就是交流車載充電機(jī)來(lái)講的話，可能會(huì)增加一部分的少量的這樣的逆變模塊還有保護(hù)回路的成本，如果反向充電的話可以簡(jiǎn)單一些，利用現(xiàn)有的接口改變少量的這樣的保護(hù)設(shè)置就可以的。
所以總得來(lái)講，我們?nèi)绻闯杀具@樣的結(jié)構(gòu)，實(shí)際上相對(duì)比較少，使得他們成本降低，但是我們認(rèn)為實(shí)際上少量的這樣的配電網(wǎng)升級(jí)，提高能力之后，這部分的成本雖然有一部分這樣的升級(jí)的成本，但是它可以很大程度上釋放我們電動(dòng)汽車這樣的一個(gè)靈活充放電的資源，還有包括像固定式的儲(chǔ)能，以及分布式的光伏的資源都需要這樣的過程，總的來(lái)講這部分的升級(jí)會(huì)帶來(lái)非常大的收益。其實(shí)隨著分布式的能源越來(lái)越擴(kuò)大，會(huì)有輸電成本的需要，也會(huì)大幅度的降低，實(shí)際上這部分網(wǎng)端的成本，升級(jí)所帶來(lái)的這樣的成本實(shí)際上是相當(dāng)高的。
剛剛說到了很多的理論問題，看一下實(shí)際的情況，國(guó)內(nèi)目前其實(shí)已經(jīng)有一系列的相當(dāng)多的電動(dòng)汽車參與電網(wǎng)運(yùn)行做充電或者儲(chǔ)能的這些相關(guān)的案例，我這個(gè)圖里面是后面還有一些專家包括電網(wǎng)公司包括像科研院所所做的一些實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目，這個(gè)圖里面列的是一個(gè)工信部還有全球環(huán)境基金還有聯(lián)合文化組織在去年啟動(dòng)的電動(dòng)汽車綜合運(yùn)用商業(yè)化推廣項(xiàng)目，也是聚焦在智能汽車的充放電的運(yùn)行。它的這種示范從兩個(gè)角度展開了，當(dāng)?shù)卣容^支持這一塊的技術(shù)，另一方面來(lái)講的話，當(dāng)?shù)氐碾妱?dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)也是有比較好的基礎(chǔ)。
再看一下剛剛說到很多成本還有效益的問題，現(xiàn)在一個(gè)關(guān)鍵的問題就是實(shí)際要推廣電動(dòng)汽車儲(chǔ)能，還是面臨一些具體的障礙，障礙來(lái)講的話，其實(shí)我們首先還要看一下國(guó)外已經(jīng)有的一些研究，因?yàn)榭赡茉贗EA他們較早之前就成立了一個(gè)電動(dòng)汽車V2G的工作組來(lái)分析這相關(guān)的一些包括技術(shù)包括市場(chǎng)包括政策方面的一些問題，它就將這個(gè)問題方面，就是將這個(gè)電動(dòng)汽車儲(chǔ)能的問題分為兩類，一個(gè)就是V2X，V1G就是通過調(diào)節(jié)充電時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的問題，V2X就是V2G就是一類的，車輛與建筑互聯(lián)，車輛與本地的負(fù)荷的這樣一個(gè)協(xié)同，也是可以作為這樣的V2X的這種應(yīng)用方式。總的來(lái)講其實(shí)跟V2G也是比較相似的，也有一系列的問題，從三個(gè)角度梳理的，包括實(shí)際的軟硬件的缺失還有商業(yè)模式利益相關(guān)方如何達(dá)成相關(guān)的協(xié)作的問題，還有政策方面的問題，總的來(lái)講的話，他們的這個(gè)研究的結(jié)論來(lái)講的話，就是實(shí)際上如果電動(dòng)汽車就是具備的解決當(dāng)?shù)乇镜氐倪@樣一個(gè)負(fù)荷的調(diào)節(jié)來(lái)講的話，它的障礙其實(shí)比較少的，直接可以通過現(xiàn)有的信號(hào)，如果這個(gè)價(jià)格機(jī)制可以傳遞到用戶側(cè)的話，它這樣的一個(gè)商業(yè)模式實(shí)際上是比較成熟的但是問題比較大的就是如果電動(dòng)汽車想去參與一些上游的這種應(yīng)用，比如說像調(diào)峰之類的可能就會(huì)存在兩大方面的問題，第一方面就是政策會(huì)存在一些門檻，作為電動(dòng)汽車這樣的單元，直接參與市場(chǎng)會(huì)存在很多的這樣一個(gè)具體技術(shù)的量的這樣的限制。
另一方面來(lái)講的話，還是商業(yè)模式不太成熟因?yàn)榫褪欠稚⒌挠脩魜?lái)講的話，它參與這些就是比較成熟的電力市場(chǎng)交易來(lái)講的話，可能還是會(huì)有一些障礙。回到國(guó)內(nèi)來(lái)講的話，我們這邊其實(shí)也是可以大致梳理一下電動(dòng)汽車它去做儲(chǔ)能可能實(shí)現(xiàn)的幾種商業(yè)模式，首先還是電價(jià)，就是說簡(jiǎn)單來(lái)說就是峰谷電價(jià)，最開始2014年的時(shí)候，發(fā)改委出臺(tái)了這個(gè)政策，就已經(jīng)明確鼓勵(lì)電動(dòng)汽車在低谷用電實(shí)現(xiàn)這樣峰谷充電，來(lái)調(diào)節(jié)峰谷，去年這個(gè)又出臺(tái)了一個(gè)創(chuàng)新和完善促進(jìn)綠色發(fā)展價(jià)格機(jī)制的意見，鼓勵(lì)電動(dòng)汽車提供儲(chǔ)能服務(wù)，來(lái)通過這個(gè)峰谷價(jià)差獲得收益，有這樣的頂層的政策設(shè)計(jì)，實(shí)際上最后政策的落地還是存在一些問題，其實(shí)現(xiàn)在很多地方很多領(lǐng)域并不是能夠很好的執(zhí)行這樣的峰谷電價(jià)，很多情況下用戶其實(shí)體會(huì)不到峰谷差，沒有太多的積極性做儲(chǔ)能的這種服務(wù)。
第二類，就是所謂的批發(fā)市場(chǎng)里面的應(yīng)用，包括像現(xiàn)貨市場(chǎng)這些，可能就是輔助服務(wù)來(lái)講的話，其實(shí)每個(gè)地區(qū)不太一樣的，都有一些門檻，比如說對(duì)于資源它的調(diào)峰率，持續(xù)的時(shí)間都有要求的，放電時(shí)間4小時(shí)以上，調(diào)頻來(lái)講的話，可能要求更高一些，充放電時(shí)間會(huì)略低一些，總的來(lái)講的話，同時(shí)也可以看見其實(shí)類似的相關(guān)市場(chǎng)也一樣的，它的要求更多的在你對(duì)電動(dòng)汽車來(lái)講的話，充電量的要求上面，對(duì)于這種門檻來(lái)講的話就是比較難的，無(wú)論是車輛也好還是充電場(chǎng)所也好，很難實(shí)現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定功率還有穩(wěn)定的持續(xù)放電時(shí)間的，就是與具體的地理點(diǎn)做接入的話，就是對(duì)標(biāo)現(xiàn)在政策要求來(lái)講的話，還是有很大的差距的。
最后一類就是需求響應(yīng)，國(guó)內(nèi)五個(gè)地方在做試點(diǎn)江蘇那邊的補(bǔ)償力度還是很高的，它的門檻相對(duì)來(lái)說也會(huì)低一些，但是問題就是說雖然它單位千瓦這樣的補(bǔ)償?shù)牧亢芨?，就電?dòng)汽車來(lái)講的話，單純依靠這個(gè)響應(yīng)來(lái)講的話，很難彌補(bǔ)它的這個(gè)成本的。針對(duì)很多的這方面的問題，就是我們同樣可以看一下REA它的一些具體的建議，提出了三方面的解決方式，包括技術(shù)，接受度方面的一些建議，技術(shù)方面來(lái)講的話，就是核心來(lái)講要將現(xiàn)在的電力行業(yè)還有交通車輛行業(yè)很多標(biāo)準(zhǔn)可以協(xié)同起來(lái)，電池老化一個(gè)核心的問題，就是電池的衰減要各個(gè)的利益相關(guān)方電網(wǎng)企業(yè)還有車企達(dá)成一個(gè)共識(shí)，除此之外就是剛剛說的比較多的市場(chǎng)機(jī)制還有監(jiān)管的問題，市場(chǎng)機(jī)制的問題不再多說了。社會(huì)接受度的問題，很大程度上面需要去依賴商業(yè)模式的創(chuàng)新，讓用戶可以真正體會(huì)到這樣的價(jià)值，提供這個(gè)儲(chǔ)能服務(wù)所能得到的這樣的收益問題。
最后來(lái)做一個(gè)總結(jié)，首先我們認(rèn)為電動(dòng)汽車還是有非常大的這樣的推廣前景的，無(wú)論在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)性還是市場(chǎng)前景來(lái)說的話，還是認(rèn)為這個(gè)目前現(xiàn)有的充電價(jià)格需要進(jìn)一步的完善，特別要落實(shí)這個(gè)電價(jià)，確保價(jià)格可以充分的讓消費(fèi)者可以認(rèn)識(shí)到，第二個(gè)環(huán)節(jié)就是電力市場(chǎng)本身它的輔助服務(wù)這些環(huán)節(jié)要不斷的完善，這是它一個(gè)大體的環(huán)境的問題，對(duì)于電動(dòng)汽車來(lái)講的話，核心的首先還是要有一個(gè)負(fù)荷集中商，還是目前可見的比較合理的商業(yè)模式，通過這樣的第三方包括它可以更好的讓電動(dòng)汽車這種用戶跟上游的電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)銜接，里面可能有一些包括現(xiàn)在的充電運(yùn)營(yíng)商都可以作為一個(gè)比較好的負(fù)荷集成商這樣的主體。我們知道電動(dòng)汽車剛剛知道一個(gè)非常分散，如果單點(diǎn)的話它的可靠性比較低，規(guī)律也比較差的，如果可以通過平臺(tái)化的管理，將分散電動(dòng)汽車作為一個(gè)整體來(lái)接入的話，它的可靠性還有它的這種可預(yù)測(cè)性就會(huì)明顯的提升，類似于目前這種虛擬電場(chǎng)的管理方式，我認(rèn)為這種管理方式需要進(jìn)一步完善的問題，第三點(diǎn)就是整體的計(jì)量問題，很難直接觀測(cè)到這個(gè)電動(dòng)汽車本身的充放電的行為，所以我們認(rèn)為就是中間公司也可以做一些具體的工作，讓電動(dòng)汽車的充放電的負(fù)荷跟這個(gè)電秒的數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)核減，可以很好的有技術(shù)儲(chǔ)能方式。
這個(gè)就是涉及到一些車端網(wǎng)端還有充電設(shè)施以及電池老化這方面的一些問題，這些問題可能都是要去解決實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車都要解決的一些問題，這是我今天給大家分享的內(nèi)容，謝謝大家！
（本文根據(jù)演講錄音整理，未經(jīng)演講人本人審核）
