电动汽车智能充电给能源系统带来巨大的挑战和机遇

从全球来看 , 在城市消费掉了70%以上的能源 , 能源在城市的低碳转型是必然的要求 , 不仅仅是更加绿色的电送到城市来 , 而且也是更多本地能源能挖掘起来 , 包括小型的屋顶光伏、垃圾发电、地缘热泵等等分布式能源的应用场景会越来越多 , 其中一个非常极端的分布式能源就是电动汽车 , 因为它本身就载着一个储能站 。在全球未来出行大会(GFM2020)上 , 北京大学能源研究院研究员、副院长 杨雷分享了智慧城市建设中能源数字化的作用与意义的观点 。
智慧能源、智慧城市和智慧交通 , 可能大家觉得这几个领域的结合是一个美妙的选择 。但从能源的角度它不是一个选择 , 它是一个必需的刚性要求 , 也孕育着很多商机 。
对于智慧城市的要求 , 综合能源服务水平 , 其中非常重要的还是充电设施 , 包括能源服务能力 。从能源角度来讲 , 未来会越来越打破能源的壁垒和条块分割的态势 , 如电、气、热等都是各自公司在供应 , 而效率很低 , 未来能源综合服务能力是非常重要的方面 。从智慧交通来讲有很大的潜力 , 这里也有能源服务的潜力可挖 。
能源数字化转型 。这块比起很多产业 , 包括比起交通产业来讲 , 可以说是刚刚开始 , 还是在起步阶段 。
风、光发电是很好的 , 但是是间歇性的 , 为了使所有风和光能够并网 , 所付出的代价、系统所承担的最后成本往往高过了这度电的价值 。我国风、光发电去年达到了8.9% 。达到这个量以后 , 有一些行业人慨叹 , 还不如去掉 。风、光发电在整个电网中占到10%的比例时会是一道坎 , 随着光伏和风电变动性能源比例的增高 , 对系统灵活性提出了要求 , 现在做了很多火电灵活性的改造 。

电动汽车智能充电给能源系统带来巨大的挑战和机遇
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不过在德国这个比例能做到50%以上 , 是因为它有了更加灵活的需求侧响应 , 能够调动整个系统资源来进行调峰 , 减少备用容量 , 重新打造一个新的能源系统 , 而这正是我们也在致力于要做的事情 。我们电力体制改革、天然气改革 , 因为没有一个市场化的价格 , 就没有办法构建灵活性的需求侧响应 , 因为不能挣钱的话就没有动力做这件事情 。
现在为什么能够实现智能充电?因为有峰谷电价 , 晚上充电肯定比白天省 , 这样已经催生了巨大的市场 。这只是两个价格 , 实际上随时价格都应该有变化 , 包括供应的 , 比如来了一阵风电就多了一些 , 或者下雨就没有光伏了 , 更重要的是千千万万的城市用户 , 也很难从单个来讲找到规律 。但从整个大数据来讲肯定是有规律的 , 从这里知道什么时候是用能高峰 , 用什么样更清洁、更便宜的能源 , 这是巨大的领域 。
如果能够智能充电 , 不要说V2G , 只是说智能充电 , 就可以减少一大半的备用容量 , 就是不要更灵活 , 只需要充电错错峰 。我们预测到2030年 , 如果有1亿新能源汽车的保有量 , 对电力的需求可能达到20% , 或者在高峰需求时 , 他们需要的装机容量达到20亿/千瓦装机 。中国现在全部装机也就20亿/千瓦 , 怎么可能实现这样的支撑 。所以这种发展对能源系统带来巨大的挑战 , 而这个挑战同时也是机遇 , 因为它就是一个巨大的灵活性的需求侧响应 , 如果能够用好 , 反而会有正向效果 , 减少不必要的冗余电力装机或能源备用 , 这块会随着时间的推进 , 大家更加能意识到这么一个巨大的挑战或机遇 。
V2G , 电动汽车到电网反向实现调频服务 , 甚至提供电量的服务 , 在国际上我们也做了简单的调研 , 可能有数百家创业企业 , 可是在中国还没有办法做 , 因为确实无论是电力市场的开放 , 还是市场化的构建都不够完善 , 但是这个方向没有任何疑问 。我们理解这样的市场化改革正是有这样一个重要的出发点 , 关系到我们真的能否实现碳中和目标 。碳中和意义简单补充一句 , 如果你要不能做到 , 欧洲、美国都做到了 , 我们就在贸易投资的全球格局中出局了 , 所以可以再设高一点 , 就是“伟大复兴”的基本条件都不存在了 , 所以这点让我确实觉得这不是选项 , 是一个必需项 。
强调很多低碳能源可再生 , 如果要能够实现碳中和目标应该是下面的绿线 , 上面是目前走的线 。如果能够实现这个目标 , 各个领域的贡献 , 能效是超过所有可再生能源的加和 , 它是第一能源 , 能够提高能效 , 省下来是最清洁的 , 但是靠节能公司传统模式省下来很有限 , 节能灯都快改造完了 , 更大的是系统能效 , 能够在系统的灵活性中挖掘出更大的资源来 , 而这主要靠的就是数字化的水平 。传统来讲 , 能源是金字塔 , 你给我供电就行了 , 我给你掏钱 , 没什么好谈的 。可是随着未来能源深刻变革 , 包括体制变革 , 能源其实正在从金字塔型结构变成更加柔性的系统 , 从能源是单向流动变成能源和信息一样都会是双向流动 , 就像这样一个新的模型 。尤其是以分布式能源的形式 , 也会越来越多地在能源系统发挥更大的作用 , 有越来越多的能源服务 。
最后强调能源服务 。现在国家电网、中石油统统把自己添上能源服务公司 , 能做到什么程度不说 , 但共识已经存在 。我觉得更大的一个潜力就是在于各个行业的融合 , 你们都懂作为汽车行业是怎么样的用能需要 , 是怎么样的规律 , 而这里所有服务的潜力还有待于进一步挖掘 , 才能够真正实现我们所期望的智慧的城市、智慧的能源和更加智慧的交通 。
【电动汽车智能充电给能源系统带来巨大的挑战和机遇】 责任编辑:gt

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