6月3日,,自然資源保護協(xié)會(NRDC)與中國電動汽車百人會(China EV100) 舉辦線上報告發(fā)布會暨研討會,,邀請行業(yè)專家、企業(yè)管理者共同探索電動汽車與電網(wǎng)協(xié)同的路徑,、潛力、商業(yè)模式,。
會上發(fā)布了《電動汽車與電網(wǎng)互動的商業(yè)前景—上海市需求響應試點案例》報告,,這是國內第一份對電動汽車參與需求響應的研究報告,。報告的研究數(shù)據(jù)來自于2019年下半年上海電動汽車參與電力需求響應的試點活動,,這也是國內電網(wǎng)第一次對充電服務商和電動汽車制造商開放的需求響應試點,。
中國是全球最大的電動汽車市場,推動電動汽車和電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展意義重大,。截至2019年年底,,全國新能源汽車保有量達381萬輛。其中,,純電動汽車保有量為310萬輛,,占比超過80%,。電動汽車充電負荷帶來的電力需求有可能給電力系統(tǒng)造成較大的負擔,。隨著電動汽車進一步規(guī)模化推廣,,電力系統(tǒng)遭受的沖擊可能會加大,。與此同時,電動汽車也是高度靈活的移動儲能單元,,在調整用電負荷,、改善電能質量、消納可再生能源方面潛力巨大,,還能有助于減少配電網(wǎng)乃至全網(wǎng)的擴容需求,。
上海全市充電樁數(shù)量超過28萬個,車樁配比接近1:1,,其中私人充電樁19萬個,,公共樁和專用樁分別為5萬和4萬個。截至2019年底,,上海電動汽車保有量超26萬輛,。在電動汽車保有量位居全國前列的同時,上海全市的私家車,、公交,、公務、環(huán)衛(wèi)和物流等不同領域的電動汽車充電需求各異,,交直流及充換電模式種類多樣,,加之外來電力占比高,本地電網(wǎng)調峰壓力大,,大量電動汽車充電對電網(wǎng)的影響不容忽視,。
上海市于2014年成為國家發(fā)展改革委指定的首個需求響應試點城市。近年來,上海一直在積極探索通過經(jīng)濟手段激勵全類型的可控負荷資源參與需求響應試驗,,應用場景不斷擴大,,主要參與者是商業(yè)、建筑以及工業(yè)企業(yè)用戶,。2019年,,上海市開展了六次試點活動。其中,,端午節(jié)開展的“填谷”需求響應試點中首次接入了電動汽車,。在上海市經(jīng)信委的支持下,上海市電力公司和NRDC作為主要協(xié)調方,,邀請各大充電服務商和電動汽車主機廠參與需求響應,。參與此次需求響應的運營商包括國網(wǎng)電動汽車、蔚來,、星星充電,、普天、依威能源,、小桔充電等,。
本次會議發(fā)布的《電動汽車與電網(wǎng)互動的商業(yè)前景—上海市需求響應試點案例》報告(以下稱報告)以2019年6月-12月上海電動汽車參與電力需求響應的試點活動數(shù)據(jù)為基礎,選取了蔚來充換電平臺上的運行數(shù)據(jù),,對私人充電樁,、專用充電樁以及換電站參與需求響應的效果進行了對比分析。
蔚來汽車充電平臺在上海安裝了約3000個私樁,。響應日當日,,實際參與響應的私樁數(shù)量為159個,占全部平臺充電樁數(shù)量的比例為5.3%,。價格激勵對電動車主有較強引導效果,。相比平日充電負荷,參與響應的159個私人充電樁在響應日填谷響應時段的平均充電負荷是平日該時段充電負荷的7.8倍,,且平均充電量也遠高于平日,。也就是說,這些電動汽車車主在響應時段集中充電,。對于電動汽車車主而言,,在需求響應聚合商的充電樁投資成本固定和響應補償單價確定的情況下,參與需求響應的頻次決定了收益水平,。當響應次數(shù)達到10次,,參與需求響應的收益率達到27%。
專用樁的需求響應參與度明顯高于私樁,。一方面,,專用樁擁有與私樁相似的車輛接入時長優(yōu)勢,。另一方面,專用樁比私樁更便于開展集中充電行為管控,,其參與需求響應的可靠性也相對更高,。在經(jīng)濟性方面,目前上海對削峰需求響應的補償單價較高,,約為填谷補償?shù)膬杀?。辦公地專用樁具有較大削峰空間,其參與需求響應的經(jīng)濟性也相對較高,。若年均響應次數(shù)達到10次則收益率接近50%,。
在一定備用電池裕度下,換電站的響應率是三種充電設施中最高的,。在經(jīng)濟性方面,,鑒于換電站具有較強的充電時間管控能力,響應日當日提前通知量僅為30分鐘,,響應的補償單價也達到6元,,遠高于一般預約需求響應的補償水平。
報告指出,,未來市場化下的補償價格可能因用電負荷增長,、新能源接入,、需求側資源增多等因素產生波動,,對充電負荷集成商成本控制和抗風險能力將提出更高要求。此外,,盡管2019年參與需求響應的車輛以純電動車型為主,,但上海市插電式混合動力車型占比較高 。一方面,,插電式車型較小的充電需求將影響其需求響應規(guī)模,;另一方面,由于里程焦慮較小,,插電式車型用戶參與需求響應的接受度可能相對較高,,其參與需求響應的綜合效果仍有待驗證。
報告結合試點效果與經(jīng)濟性分析,,對三類充換電設施未來參與電力需求響應的前景進行了對比,。電動汽車接入私樁的時段往往在傍晚至凌晨,更適合參與負荷填谷,。相比之下,,專用樁和換電站的調節(jié)靈活度較高。從試點結果看,,專用樁和換電站可實現(xiàn)相對集中管理,,對調度指令的響應率也較高,。需求響應資源量方面,私樁和專用樁的規(guī)模潛力較大,,應合理設計激勵機制,,加大對私樁和專用樁的資源潛力挖掘力度。雖然目前換電站調節(jié)能力較強,,但隨著車輛日常換電需求的增大,,其日間參與需求響應的效果將取決于換電站備用電池數(shù)量和綜合管控能力。
報告還介紹了一些國外推動電動汽車負荷作為電力系統(tǒng)靈活性資源的案例,,包括美國PG&E電力公司的電動汽車充電分時電價項目等,。車網(wǎng)互聯(lián)(V2G)的應用還在早期階段,部分項目在商業(yè)化方面取得了良好效果,。報告認為,,國外案例的模式是否可持續(xù),決定因素在于市場機制是否透明運作,,以及定價是否有科學依據(jù),。不管是電力公司執(zhí)行的分時電價,或者是電力現(xiàn)貨市場的電價,,都是市場所決定的,。資源的價值按供需平衡實況波動,賣方及買方都有動力主動調整行為以獲得經(jīng)濟效益,。
報告認為,,從上海試點情況看,充電運營商平臺與虛擬電廠運管平臺信息交互門檻高,、響應量預測和動態(tài)調度能力待提升,,以及各參與主體之間收益分享機制尚不明確等因素,影響了未來大規(guī)模電動汽車參與積極性,。為進一步推動車網(wǎng)互動模式發(fā)展,,報告建議,盡快明確電動汽車參與電力市場的準入條件,,鼓勵實施主體多元化,。同時要逐步完善車網(wǎng)互動的市場機制,形成電網(wǎng)企業(yè),、電動汽車車主,、充電運營商等多方主體共贏的商業(yè)模式。此外,,應加快推進車網(wǎng)互動能力建設,,建立良好的監(jiān)控計量軟硬件環(huán)境,為車網(wǎng)互動的常態(tài)化,、自動化,、智能化提供技術保障,。