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关于加快培育发展我国车网互动新型产业生态的思考

作者:黄云贵 张琳 来源:南方能源观察 发布时间:2024-05-23 浏览:

中国储能网讯:近年来,随着我国新能源汽车爆发式增长和行业技术快速进步,电网与新能源汽车的关系正在从单向充电服务向车网互动发展加速转变[1]。在此背景下,2024年1月,国家发展改革委、国家能源局、工业和信息化部、市场监督管理总局联合发布《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》,明确提出“培育车网融合互动新型产业生态,到2030年车网互动实现规模化应用,力争为电力系统提供千万千瓦级的双向灵活性调节能力”。国家出台的有关支持政策,对加快推动车网互动新型产业发展具有积极的推动作用。笔者长期在电网企业从事改革与政研工作,持续关注行业内技术发展、产业动态,并深入参与调查研究,现就培育发展我国车网互动新型产业生态谈谈自己的理解和认识。

01 从政策驱动过渡至市场驱动阶段

  公安部、国家能源局数据显示,截至2023年底,我国新能源汽车保有量达2041万辆,充电基础设施总量达859.6万台。随着新能源汽车的规模化发展,新能源汽车在新型储能体系中的作用愈发凸显,通过充放电参与电网系统电能质量治理、调峰调频等互动的模式展现出巨大的应用价值和发展前景。

  (一)我国新能源汽车保有规模持续扩大是促进车网互动发展的原动力。我国新能源汽车产业发展形势向好,据中国电动汽车百人会发布成果显示,从短周期来看,2026年前,新能源汽车市场占有率将快速提升,2024年将接近40%,2025年接近50%,2026年超过50%,新能源汽车占市场的主导地位。从中周期来看,到2030年,中国新能源汽车保有量会达到1亿辆,市场占有率超过70%。随着新能源汽车保有量的持续提升,新能源汽车正在成为电化学储能体系中不容忽视的重要力量,积极发挥新能源汽车动力电池作为可控负荷或移动储能的灵活性调节能力,可为新型电力系统提供可观的、低成本的灵活调节资源。预计到2040年,新能源汽车可提供功率支撑潜力超30亿千瓦。

  (二)新型电力系统建设为车网互动大规模发展奠定基础。当前,我国传统电力系统正向清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、智能灵活的新型电力系统加速演进,电力基础设施建设正在迎来巨变,数字技术与电力电子技术、人工智能技术等加快融合,推动风光水火储一体化和源网荷储一体化,在更高层次实现对能源需求精确预测、能源资源优化配置。据艾瑞咨询公司统计,“十四五”期间我国电力行业数字化核心软件及服务市场规模复合增长率预计将达到19.3%,远超其他行业。借助数字化、智能化等技术手段和经济激励机制,通过大范围、规模化、精准高效的有序充电和车网互动应用,实现对全社会新能源汽车充放电行为的协同引导与智能调控。

  (三)车网互动业态应用初步具备可行商业模式。目前我国已有多个车网互动项目试点,多种技术模式得到验证。对于新能源汽车车主,主要以智能有序充电和双向充放电等形式开展,通过峰谷电价等激励措施进行谷时充电、峰时放电,降低新能源汽车用电成本。对于充换电运营商(聚合商),除提供充电业务外,还可为电网提供调频辅助服务。例如蔚来汽车在全国建成2375座换电站,并已组织换电站587座、充电桩超过2.7万根参与全国14个省市的需求响应以及调峰辅助服务,总调峰容量约30万千瓦。对于能源类企业,主要是通过建设虚拟电厂平台,聚集分布式电源、柔性负荷等资源,参与电力负荷削峰填谷、电力需求侧响应、应对能源电力应急事件等应用场景。如南方电网深圳供电局的虚拟电厂管理中心目前已接入1.8万根充电桩,车网互动可调节能力超过10万千瓦。以上商业模式是市场化运作层面有益的探索和实践。

02 缺乏整体统筹是主要制约因素

  随着车网互动技术的发展,当前部分电网企业、充电基础设施运营商和汽车企业正加速探索车网互动。有关专家表示,作为我国新型电力系统建设的重要组成部分,车网互动技术和应用正处于快速发展、即将成熟的拐点期,但要实现大规模推广还需迈过技术、标准、盈利模式等多道坎,亟待加强产业整体统筹。

  (一)现行充电国标难以满足高品质充电需求。近年来,新能源汽车充电难、充电慢以及充电桩故障率高等问题成为社会广泛关注的热点,现行2015版充电国标理论极限充电功率仅约250kW,难以满足快速充电需求,也无法适应未来重型交通的发展需要。随着新能源汽车大规模推广,新能源汽车与电网之间的双向有序互动需求更加迫切,但现有标准扩展性不足,无法支撑多种新技术、新商业模式的拓展。

  (二)单一盈利模式不足以支撑产业规模化发展。目前,国内大多数车网互动项目的盈利模式都基于峰谷电价差,商业模式比较单一。相比而言,国外车网互动项目商业模式多样,具体包括为电网企业提供调频辅助服务、参与能源批发市场、达成区域二氧化碳排放量指标要求、参与区域能源综合计划、支撑区域输电运营等,服务收益包括技术服务费、节能费用、政府补贴等。当前参与车网互动的收益来源过于依赖峰谷价差套利,导致市场容量受限。

  (三)缺乏政策支持导致充换电设施改造意愿不强。新能源汽车主要通过充换电设施与供电网络相连,构建能量流双向互动体系。现有的大部分存量换电站和充电桩都无法满足能源数字化、智能化发展要求,需要对现有设施进行全面改造和智能化升级。同时,供电网络端的配电设施也需要进行相应改造,这些存量设施改造费用较大,由于缺乏相关政策支持,部分企业改造意愿不强,影响新能源汽车的广泛接入。

  (四)长期资本参与充换电设施建设不足。由于充换电基础设施建设具有典型的网络效应,前期投入大、见效慢,但到达一个临界点、形成网络之后,每一个换电站或充电桩的价值将陡然增大。据统计,目前我国充电选点布局过于集中,充换电设施网络远未形成,亟需长期资本参与投资建设,突出基础保障,实现充换电设施的均衡分布和高效利用。

03 强化政策统筹,加快培育壮大车网互动新型产业生态

  党的二十大报告对建设制造强国、交通强国作出部署,明确要加快发展方式绿色低碳转型,新能源汽车产业作为制造强国、交通强国的重要发力点,对于推动交通领域清洁低碳转型、落实“双碳”目标具有重要意义。当前,我国车网互动产业正处于从商业化初期向规模化发展的关键转换期。为促进行业健康良性发展,加快培育壮大车网互动新型产业生态,提出以下建议。

  (一)强化产业政策统筹,加强车网互动管理制度体系顶层设计。发布以低碳绿色为目标的车网互动管理指导意见,鼓励支持电力企业、充换电设施制造(运营)商、车企等积极开展技术和商业模式创新探索,引导和约束新能源汽车参与车网互动。将充换电设施纳入电网负荷管理范围,推动充换电设施与电网紧密耦合。尽快出台技术过渡期的专项补贴政策,优先在高速公路服务区、城市集中充电场站等关键枢纽节点建设新一代充换电设施,统筹产业链全链条,共同推动车网互动产业高水平发展。

  (二)强化产业技术统筹,推动充换电基础设施迭代升级。加强新能源汽车行业与能源电力行业协同,明确新能源汽车充电接口技术路线,尽快发布新版充电技术国标。加强充电技术创新,不断提升充电安全性、互操作性和用户体验。组织产业链上下游科研机构、充换电设施制造商、汽车制造企业,联合开展车桩网互动的新一代充换电设施关键技术研究,组建推进核心技术功关和产业化落地的专业团队,以示范工程建设整合多方资源,推动关键核心技术攻关在多方位和多层次上实现集中突破。

  (三)强化产业标准统筹,加快制定充换电设施参与车网互动国家、行业标准。推动有关部门加快出台有序充电相关标准,开展充电桩功率实时调节、车桩通信、车辆充电唤醒、功率调节响应等相关标准制修订,加快车网互动标准体系框架、充放电设备技术规范、预约充放电、通信控制接口协议等标准编制。积极参与国际标准制定,加强国际合作,加速推动国家标准成为具有全球兼容性的国际通用标准,优先在“一带一路”沿线国家地区落地推广,提升我国在充换电标准领域的国际话语权和影响力。

  注释:

  [1]车网互动:指新能源汽车通过充放电装置与电网进行能量和信息的互动,新能源汽车既可以错峰充电,又可以反向送电给电网,实现辅助调峰,使得新能源汽车化身为电网系统的“充电宝”,推动新能源汽车车主成为能源低碳运行的消费者和生产者。

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