新能源與電動汽車亟需協(xié)同發(fā)展

　　從2015年開始，我國已經(jīng)成為全球最大的電動汽車市場，但中國電力結(jié)構(gòu)仍以火電為主的現(xiàn)實，使電動汽車發(fā)展所帶來的環(huán)境效益依然有限。與此同時，近年來，國內(nèi)水電、風(fēng)電、光伏裝機量都處于高速增長的階段，到2015年底，我國風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)發(fā)電已位居全球首位。新能源電力正在逐漸成為能源發(fā)展的主流趨勢。但新能源電力缺乏靈活調(diào)節(jié)的能力，導(dǎo)致棄風(fēng)、棄水、棄光問題較嚴(yán)重，造成了資源浪費。

　　正是由于上述原因，業(yè)內(nèi)正在考慮通過新能源和電動汽車的協(xié)同發(fā)展來解決上述問題。兩者結(jié)合需要打通哪些環(huán)節(jié)？又存在哪些困難？2016年7月1日，中國電動汽車百人會、國家可再生能源中心、清華大學(xué)、中國可再生能源電力并網(wǎng)研究協(xié)作組共同主辦了“新能源和電動汽車協(xié)同發(fā)展”研討會，對上述問題進(jìn)行了深入探討。

　　電動汽車亟需新能源支持

　　電動汽車進(jìn)一步清潔化發(fā)展需要新能源支持。國家可再生能源中心博士劉堅列舉了一組數(shù)據(jù)闡述了這一觀點：中國電動汽車每公里消耗的電量在發(fā)電過程中的二氧化碳排放高達(dá)260克，目前中國同印度、南非、印尼、澳大利亞等國一起成為電動汽車排放最嚴(yán)重的國家之一?！霸谶@樣的大背景下，發(fā)展電動汽車的節(jié)能環(huán)保效益存在疑問，新能源的介入可以有效降低電動汽車全生命周期碳排放，環(huán)境效益十分明顯。” 劉堅表示。

　　除了明顯的環(huán)境效益，新能源還可以緩解日趨增加的供電壓力。國網(wǎng)南瑞集團高級工程師陳良亮表示，電動汽車規(guī)模化增長之后，它的無序切入會使用電負(fù)荷快速增長，無序充電造成的負(fù)荷差別日益增大，同時加大了供電壓力，對電網(wǎng)的規(guī)劃和穩(wěn)定運行構(gòu)成挑戰(zhàn)。

　　此外，快速充電方式的充電功率比較大，最大可達(dá)到400kW，如果多臺快速充電機同時工作，會導(dǎo)致局部電網(wǎng)存在電壓跌落，影響電能質(zhì)量。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國新能源發(fā)電量的快速增長與電動汽車的發(fā)展趨勢相同。近十年來，全國水電裝機增加了2.57倍，風(fēng)電裝機增加了90倍，光伏發(fā)電裝機增加了近400倍，截至2015年底，我國風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)發(fā)電裝機容量超過1.7億 kW，居全國首位，新能源正在逐漸成為能源發(fā)展的主流。

　　國家可再生能源中心發(fā)布的《中國2025高比例可再生能源情景暨路徑研究》預(yù)測，到2050年，電動汽車占全國80%以上的汽車市場份額，風(fēng)電、太陽能等可再生能源屆時可滿足80%以上的電力需求，并成為重要的儲能資源。

　　可削峰填谷彌補用電缺陷

　　一方面，新能源發(fā)電規(guī)模的不斷提高將有效降低電動汽車的全生命周期能耗與排放，從根本上實現(xiàn)新能源在交通領(lǐng)域?qū)τ蜌饽茉吹奶娲?。國家可再生能源中心主任王仲穎認(rèn)為，可以將電動汽車看成一個“零成本”的儲能站，削峰填谷，在一定程度上，可以彌補新能源電力缺乏靈活調(diào)節(jié)能力的缺陷，促進(jìn)新能源電力的發(fā)展。另一方面，電動汽車的高碳化，影響環(huán)境效益，能源結(jié)構(gòu)改革勢在必行，發(fā)展新能源電力能讓電動汽車從高碳化向低碳化轉(zhuǎn)變。清華大學(xué)電機系、能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院副教授胡澤春表示，我國目前出現(xiàn)的棄風(fēng)、棄光問題，有一部分原因是由于商業(yè)模式或體制機制導(dǎo)致，還有一部分原因是由于調(diào)控技術(shù)導(dǎo)致。

　　胡澤春提出，解決棄風(fēng)、棄光問題要從兩個方面入手：儲能技術(shù)、需求側(cè)響應(yīng)。電動汽車既是一種移動的儲能設(shè)備，也是一種靈活的負(fù)荷設(shè)備，具有很好的調(diào)控性，可以納入需求側(cè)管理和電網(wǎng)調(diào)度，參與到風(fēng)力發(fā)電和光能發(fā)電中，保持供電的穩(wěn)定性。參與的方式是V2G，即當(dāng)混合電動車或是純電動車不在運行的時候，通過聯(lián)接到電網(wǎng)的電動馬達(dá)將能量輸給電網(wǎng)，反過來，當(dāng)電動車的電池需要充電時，電網(wǎng)給電動汽車充電，削峰填谷。

　　靈活性和調(diào)節(jié)能力待提高

　　新能源與電動汽車的協(xié)同發(fā)展也存在著諸多障礙。首先，電網(wǎng)的靈活性不足。劉堅表示，2015年中國風(fēng)電的裝機量已經(jīng)超過了1.28億 kW，這裝機量大約是美國裝機量的1.7倍，但從全年的發(fā)電量來看，中國的風(fēng)電發(fā)電量還低于美國，究其原因，除了兩國的風(fēng)資源差異之外，很大的原因就是因為中國電動系統(tǒng)的靈活性、調(diào)節(jié)能力不足。未來隨著新能源發(fā)展的進(jìn)一步提升，新能源發(fā)電比重進(jìn)一步提高，這樣電力系統(tǒng)靈活性、調(diào)節(jié)能力不足的問題可能會進(jìn)一步顯現(xiàn)。

　　事實上，新能源與電動汽車的協(xié)同發(fā)展還需要靈活的電價支撐，現(xiàn)行的電價機制難以滿足復(fù)雜的市場需求，并且無法充分體現(xiàn)風(fēng)力、光伏、火電等不同資源的價值差異。

　　陳良亮則談到了如何吸引電動汽車用戶參與的問題，他認(rèn)為，電動汽車用戶參與我們互動的積極性，是互動效益實現(xiàn)的保障，通過什么樣的手段促進(jìn)用戶愿意參與互動。因為畢竟用戶參與互動，肯定電池會增加了它的循環(huán)的次數(shù)，相對而言用戶的電池壽命肯定會降低，因此用戶如何獲得收益，如何引導(dǎo)用戶參與互動。

　　美國勞倫斯伯克利國家實驗室高級專家Anand Gopal做過相關(guān)的研究：在美國市場中根據(jù)不同的電價，電動車主依靠V2G技術(shù)每年大概可以獲得幾百美元的收益。但他認(rèn)為，這些利潤是否可以激勵電動車用戶讓出電動車充放電的控制權(quán)是個問題，因此，應(yīng)考慮采取多種手段調(diào)動用戶積極性。

　　對此，國家可再生能源中心主任助理趙勇強提醒到，電動汽車用戶對于不同時段的價格差異，以及電力系統(tǒng)能夠提供的價格上的激勵有可能不會太敏感，并且有一些預(yù)想的收益，在我們現(xiàn)有的制度下也很難實現(xiàn)，這些都是在制定政策時需要考慮一些非常關(guān)鍵的問題。

　　【言論】幾個關(guān)鍵問題不能忽視

　　整個2015年，我國棄風(fēng)電量為339億度、棄光電量為50億度、棄水電量為200億度，全年浪費掉的新能源發(fā)電量約為600億度，資源浪費量十分驚人。這部分電量如果能夠供給電動汽車用電勢必會極大程度上減輕電網(wǎng)的壓力，加之利用V2G技術(shù)反向供電給電網(wǎng)，還能幫助電網(wǎng)平滑負(fù)荷，提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性，降低電網(wǎng)的投資，可謂一舉多得。

　　然而，理想豐滿，現(xiàn)實骨感。在新能源與電動汽車協(xié)同發(fā)展中，需要解決的問題總是比想象的多。首先，需要調(diào)查私人消費者愿不愿意參加V2G，會不會為了一點小錢就讓電網(wǎng)控制自己的車輛充放電，是不是還有其他激勵方式可以鼓勵用戶讓渡這一控制權(quán)。

　　其次，要在技術(shù)上驗證可行性，可以通過試點的方式，進(jìn)行一段較長時間的驗證。

　　第三，體制機制政策的問題，同樣可以通過試點發(fā)現(xiàn)摸索出相應(yīng)的解決辦法。

　　第四，為發(fā)展電動汽車而進(jìn)行的電網(wǎng)投資，成本會比較難回收。電動汽車充電時間在電網(wǎng)運行所占比例仍然較少，其對電網(wǎng)的利用率相對較低，而投資額相對較高，這部分成本回收極有可能轉(zhuǎn)嫁到電動汽車用戶身上，而這一做法是否合理，是否有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展都值得考慮。

　　此外，還有規(guī)模問題，如果電動汽車的發(fā)展規(guī)模不夠理想，協(xié)同發(fā)展的效益就不明顯，就很難調(diào)動各方參與的積極性。

　　雖然以目前電動汽車的市場規(guī)模建立協(xié)同發(fā)展機制為時尚早，但這項課題需要及早立項研究。伴隨著電網(wǎng)改造工程的推進(jìn)、電動汽車技術(shù)的發(fā)展、充電網(wǎng)絡(luò)的完善，一個新能源與電動汽車協(xié)同發(fā)展的好方案已是必需。