4月23日,財(cái)政部、工信部等四部委聯(lián)合印發(fā)通知,將新能源汽車補(bǔ)貼政策延長至2022年底。充電樁不僅是推動(dòng)電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)設(shè)施,更是“新基建”的重要內(nèi)容,未來,有哪些創(chuàng)新技術(shù)可以推動(dòng)車樁協(xié)同發(fā)展,電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)將面臨哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)?
中國工程院院士黃其勵(lì)在接受《能源評(píng)論》雜志專訪時(shí)表示,基于電動(dòng)汽車的V2G技術(shù)不僅可以通過與電網(wǎng)互動(dòng)緩解配電網(wǎng)壓力,而且可以激發(fā)新型綠色電能消費(fèi)商業(yè)模式,實(shí)現(xiàn)車網(wǎng)一體,將成為我國能源轉(zhuǎn)型的支點(diǎn)。
目前,能源行業(yè)需要解決三個(gè)問題:化石能源消耗多、油氣進(jìn)口依存度高和萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗高。要解決化石能源面臨的這些問題,主要途徑可以概括為:一次能源的清潔化、二次能源的電氣化、電網(wǎng)發(fā)展的智能化以及全社會(huì)的節(jié)能。
電動(dòng)汽車雖然小,但是它將承載起這樣的重任,會(huì)連接上述四個(gè)方面。因此,發(fā)展電動(dòng)汽車是符合系統(tǒng)思維的,從整個(gè)能源和社會(huì)系統(tǒng)角度,會(huì)取得1+1大于2、大于3甚至大于4的效果。綜合中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù),截至2019年年底,全國新能源汽車保有量達(dá)381萬輛,其中純電動(dòng)汽車保有量約310萬輛。如果電動(dòng)汽車發(fā)展到1億輛的規(guī)模,以每輛燃油車百公里油耗8升、電動(dòng)汽車百公里用電20千瓦時(shí)、年行駛里程1萬公里計(jì)算,可以減少汽油消耗量0.6億噸,如果折成原油,就相當(dāng)兩三個(gè)大慶油田的產(chǎn)量(大慶油田年產(chǎn)量已經(jīng)下降到3000萬噸左右)。
在電量方面,以1億輛電動(dòng)汽車計(jì)算,年充電量2000億千瓦時(shí),也僅占2018年全社會(huì)用電量的2.9%,占2035年用電量的1.7%。經(jīng)過70年的努力,我們國家的電網(wǎng)在規(guī)模上世界最大、技術(shù)水平上世界最高,完全可以支撐電動(dòng)汽車發(fā)展,同時(shí)我們還有豐富的清潔能源資源,也應(yīng)該和電動(dòng)汽車等清潔交通工具的發(fā)展同步進(jìn)行。
但是在負(fù)荷端,電動(dòng)汽車如果發(fā)展過快,是會(huì)產(chǎn)生一些對(duì)電網(wǎng)的不利影響。比如,當(dāng)無序充電達(dá)到55%時(shí),會(huì)給配電網(wǎng)帶來很大壓力。這就需要通過需求側(cè)響應(yīng)、綜合能源服務(wù)系統(tǒng)或者電動(dòng)汽車的智能平臺(tái)等手段來解決。對(duì)電網(wǎng)公司來講,首先需要對(duì)老舊小區(qū)加強(qiáng)城市電網(wǎng)規(guī)劃,另外,要利用好電網(wǎng)資源、轉(zhuǎn)變觀念,把電動(dòng)汽車視作雙向靈活的資源,不僅將其作為充電設(shè)施,還作為放電設(shè)施進(jìn)行互動(dòng)響應(yīng)。
當(dāng)然,從現(xiàn)實(shí)來看,充電是關(guān)乎用戶體驗(yàn)的重要方面,目前主要需要解決安全與互聯(lián)互通兩大問題。電動(dòng)汽車車和電網(wǎng)之間一定會(huì)經(jīng)歷幾個(gè)階段:現(xiàn)在是第一階段V0G,即無序充電,電動(dòng)汽車用戶不會(huì)考慮什么時(shí)候充電最合適;第二個(gè)階段為V1G,即有序充電,目前已經(jīng)嘗試這樣做了;下一步是V2G(Vehicle-to-Grid)階段,電動(dòng)汽車既充電又儲(chǔ)電,將來實(shí)現(xiàn)車網(wǎng)一體。這意味著整個(gè)社會(huì)網(wǎng)絡(luò),包括交通網(wǎng)、汽車網(wǎng)、電網(wǎng)等成為一體之后,就可以做到在科學(xué)可控的時(shí)間,在靈活便利的地點(diǎn)進(jìn)行正確的雙向充放電,既實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也支持了可再生能源發(fā)展,還滿足了用戶的使用需求。
從技術(shù)上,可以通過綠電交易、輔助服務(wù)以及需求側(cè)響應(yīng)等來實(shí)現(xiàn),讓電動(dòng)汽車真正充的是綠色電能,不僅實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的削峰平谷,還可以利用車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行綠電交易試點(diǎn)。
2019年6月,華北電網(wǎng)牽頭在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了調(diào)度側(cè)對(duì)電動(dòng)汽車和分布式儲(chǔ)能的實(shí)時(shí)泛在感知和控制,并通過AGC進(jìn)行彈性負(fù)荷控制。這個(gè)系統(tǒng)經(jīng)過半年的努力,接入充電站2000多個(gè),充電樁2萬多個(gè),最大功率達(dá)到90兆瓦,最大可控功率15兆瓦。
如果電動(dòng)汽車可以和電網(wǎng)進(jìn)行互動(dòng),以一輛電動(dòng)汽車車載電池容量50千瓦時(shí)計(jì)算,一年就可以有將近1萬到2萬千瓦時(shí)的電量和電網(wǎng)進(jìn)行互動(dòng);如果是1億輛電動(dòng)汽車,年互動(dòng)電量相當(dāng)于三個(gè)三峽水電站,這樣就可以不用增加投資,只需通過管理手段,讓電動(dòng)汽車變成發(fā)電廠,產(chǎn)生較大的綜合效益。