電動汽車儲能，挑戰電網未來?

實習記者 潘秋杏

如果只看規模，中國的動力電池產業規模已經是全球第一了。不過，一旦審視成本、智能充電技術等因素，電動汽車的電力系統儲能還處在非常初級的階段。

2018年2月，一份由美國自然資源保護協會(NRDC)與國家發改委能源研究所、中關村儲能產業技術聯盟發布的報告預計，到2030年，全國各類電動汽車保有量有望突破一億輛，同時，電動汽車本身也可以成為規模可觀且經濟高效的儲能資源。其中，車電互聯( V2G)儲能應用潛力最高，但其市場化推廣取決于電池技術進步與成本下降速度。

電動汽車儲能成本將低于同期固定電池

.通過有序充電( SC)、車電互聯(V2G)、電池更換(BS)、退役電池儲能( RB)四類儲能方式，電動汽車可作為分布式儲能，為電力系統提供可觀的靈活性資源，進而有效提升電力系統對波動性可再生能源的消納能力。

《電動汽車儲能技術潛力及經濟性研究》課題組的研究顯示，在四類電動儲能模式中，有序充電成本最低，但其儲能應用潛力受限于車輛出行強度;電池更換儲能靈活度最高，但僅適用于特定車型;V2G儲能應用潛力最高，但其市場化推廣取決于電池技術進步與成本下降速度。

在V2G儲能模式T，當電網負荷過高時，由電動汽車儲能源可向電網饋電;而當電網負荷低時，電動汽車客運存儲電網過剩的發電量，避免造成浪費。

除通過有序充電參與電力需求響應，其他各類電動汽車儲能方式目前都涉及電池老化成本，但隨著動力電池成本的快速下降，電動汽車儲能的經濟性將得到提升。

報告指出，到2030年，四類電動汽車儲能方式都將具有負荷側峰谷電價套利的經濟性，且低于同期固定電池儲能成本。其中，電池更換和V2G模式的儲能均化成本最低。

對于V2G，除常規成本因素外，其實際應用還受到電動汽車用戶參與意愿的影響。不同于固定電池儲能，V2G車型動力電池的綜合經濟性和市場接受度受交通運輸和電力系統儲能的共同影響。

“現階段相對來說比較好實現的是有序充電，實際上V2G能夠發展起來，對整個儲能模式有顛覆作用，所以我們也希望通過這些課題，去考慮未來電動汽車到底會對現有儲能的項目模式有多大的顛覆作用。”中關村儲能產業技術聯盟高級研究經理李岱昕認為。

電動汽車的電力系統應用價值包括提供發電容量、提供發電能量(包含減少可再生能源棄電)、提供輔助服務及避免(或延緩)輸配電投資價值。發電商、電網公司分別通過降低燃料/減少棄風、減少輸配電設施投資獲得價值。在電力市場中，電動汽車用戶、充電運營商或充電負荷集成商是電動汽車儲能服務的提供方，其產生的成本可通過降低容量電費、電量電費等方式獲得補償。

為了充分發掘電動汽車的儲能價值，促進價值在不同利益相關方之間的流動，國外部分地區已開始探索充電價格政策創新。

此外，國外一些電力公司推出了專門針對電動汽車車主的優惠電價，鼓勵用戶選擇非高峰時段進行充電，有效地控制并利用電動汽車充電負荷。根據彭博新能源財經( BNEF)的統計，美國已有27家電力公司推出了“居民電動汽車充電優惠電價”，高峰和非高峰時段的充電電價差異最大可達8倍。此外，英國、西班牙、葡萄牙和澳大利亞的部分電力公司也開始推出類似服務。

其實，服務成本也包含在充電價格里。國家發改委能源研究所助理研究員劉堅博士表示，電動汽車的充電價格、定價機制應該更多依賴于邊際價格，以便引導制定充電服務價格， “最關鍵的仍然是創新電動汽車允電價格機制，特別是制定專門的電動汽車充電價格，充分激發電動汽車儲能潛力”。

報告建議，在將電動汽車V2G及退役電池儲能納入分布式發電資源管理的同時，對參與電力需求響應及儲能服務的充放電行為給予綠色證書或碳積分。

“電動汽車累積的資源總量大，對于電網來說，是輕資產”

隨著電動汽車的普及和電動汽車產業的發展，電動汽車本身可成為規模可觀且經濟高效的儲能資源，具有巨大儲能應用港力。

2017年中國電動汽車產量為79.4萬輛，全國電動汽車保有量超過170萬輛，2017年中國電動汽車銷量達到77.7萬輛，為全球電動汽車總銷量55%，是美國市場規模近四倍。考慮不同車型結構及各類車型電池容量等因素，車載動力電池儲能能力接近90GWh。而截至2017年底，全國固定電化學儲能裝機容量約為389.8MW，若按半均4小時放電計算，合計儲能能力約1.6GWh。由此看來，車載動力電池儲能能力遠超過固定電化學儲能容量。

“我們認為，快速成長的電動汽車產業是儲能成本下降的一個非常重要的驅動力，中國有非常大的電動汽車產業，且居于全球最領先地位，對儲能行業的影響沖擊力也是非常大的。”劉堅博士在發布會上介紹說。當前全球新能源汽車向電動化發展迅速。根據國際能源署統計，2016年全球電動乘用車保有量超過200萬輛。德國、英國、荷蘭、法國、挪威、印度等國及部分汽車企業更是提出燃油汽車退出目標，為電動汽車的持續發展營造了有利的政策環境。

報告指出，動力電池容量和智能充電水平是影響電動汽車儲能潛力避為關鍵的兩個因素。當前電動汽車動力電池容量較有限，電池續航能力以滿足道路出行為主，車輛參與V2G將加速電池老化，給用戶帶來極高成本。

目前，智能充電技術不斷發展完善，為用戶提供更多便利。在國外已經有車廠通過添加簡單程序，方便用戶靈活控制充電時間。例如，特斯拉的車載屏幕可以進行延時充電設置，在客戶輸入的時間開始充屯，而手機可以遠程終止充電，并設置允電電量。在充電設施一側，添加簡單的軟件程序即可以實現智能充電，例如在充電APP上實時提示充電費率的變動并鼓勵客戶在谷時進行充電，對于谷時充電客戶給予一定獎勵等措施。

報告建議降低電動汽車充電服務市場門檻，放開住宅及辦公地點充電市場，允許公共充電服務公司通過集中建設、集中運行的方式為私家電動汽車用戶提供充電服務，為未來電動汽車充電行為集中引導奠定基礎。

劉堅表示，隨著電動汽車規模不斷提升以及電動汽車與電網互動技術日益成熟，電動汽車可依托分布式儲能、智能網聯等技術與模式創新，與可再生能源一起構建新一代經濟高效的智慧能源系統，帶動中國能源工業整體變革。

“電動汽車會形成一個洼地，因為電動汽車所累計出來的資源總量非常大，對于電網來說，是輕資產。”中國電科院首席技術專家惠東說， “未來電動汽車可能形成50億-80億千瓦時的總體儲能，現在電網一天的交易為160億，也就是說可以翹動整個電網交易，對電網來說，將來投資固定儲能還是利用這種東西，是—個很大的問題。”

自然資源保護協會的中國區副主任游夢娜表示，到了2030年，若電動汽車實現規模化，其對電網影響仍需進一步分析。