钜大LARGE | 点击量：1194次 | 2018年08月17日
中国电动汽车在电力系统的储能前景
2015年6月3日，由国家能源局指导，中关村储能产业技术联盟（CNESA）与杜塞尔多夫展览（上海）有限公司共同主办的“储能国际峰会2015”在北京召开。在“新能源汽车与储能”分论坛上，国家可再生能源中心助理研究员刘坚发表了主题演讲，以下为演讲内容。
国家可再生能源中心助理研究员刘坚：
理论上，新能源汽车可按照不同的动力技术和车用燃料分为不同种类，我国主要分为三类，即电动汽车、混合动力汽车、燃料汽车。
在我国，电动汽车政策目前主要分为三个层面，即电动汽车的补贴政策；电动汽车基础建设方面的投资；其他辅助政策，如一些城市给予电动汽车免费上牌、不限行、减免过路费、免收停车费等政策。整体上，我国对新能源汽车的扶持政策是立体的，而且力度非常大，所以，近两年，我国新能源汽车发展速度非常快。但是，充电基础设施建设仍是目前新能源汽车市场化所面临的最大挑战。
以下我主要介绍国家可再生能源中心在电动汽车能源方面的研究。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
第一，电动汽车充放电具有储能的潜力。事实上，研究电动汽车的储能应用具有非常重要的意义。
首先，从2005年到2014年，我国风电和光伏发电的装机总量增长速度已超过一百倍，而相对应的储能装机容量增长速度非常缓慢，仅为三倍左右，其中，储能装机容量绝大多数为抽水蓄能。未来，我们面临的生态环境压力、移民的压力，以及地理资源分布有限的制约，导致未来我国的发展潜力相对有限，因此，我们需要寻找电力系统中其他的新增活性资源，理论上讲，电动汽车可提供电力调解的灵活性。国际能源署对未来的电动汽车做出预测，认为未来电力系统与目前的电力系统相比，有两个特征：一是有渗透于全网的先进电力电子通讯技术；二是分布于电力系统各个环节的储能设施。同时，他们提出，电动汽车是分布在需求侧的重要储能资源。
我国电动汽车在储能方面有着巨大的潜力。2014年，我国规模以上的发电机组台数已超过10000台，总发电容量是13.6亿千瓦。据统计，2014年，我国的车辆保有率为1.4亿辆，如果电动汽车的数量达到车辆保有量的10%，则可以提供约12.6亿千瓦的储能容量，这个储能容量接近于目前我国的总发电装机容量。美国特斯拉的投资创始人认为，未来，如果美国能生产出1.6亿台储能电池，则能实现美国的全部用电需求。所以，如果我国能达到10%电动汽车保有量，则可实现高比例的可再生能源应用。另外，从技术参数的角度，包括电动汽车的运行时间、动力电池的响应时间，以及综合效率等方面，电动汽车也完全可以满足电力系统运行的需求。
目前，制约电动汽车储能的最大问题，是电池在充放电过程中的电池寿命折损。以下为我们的研究内容：
我们的研究方法为：首先，明确我国清洁能源的未来发展前景，这将决定需要多大的储能来实现电力系统的平衡。其次，通过对电动汽车的需求响应资源和电力系统中原来存在的灵活性资源的数据分析，可推算出我国电力系统所需要的灵活性资源供给量。最后，通过灵活性资源的需求，计算出能源系统中高比例的清洁能源运行所需的储能规模。
对电动汽车而言，首先要选择一个参数，然后，要了解车辆的运行模式，即了解国内电动汽车用户的驾驶行为，如充电频次、日均行程及充电分布等，最后，把关键的影响因素整合到电动汽车充放电的模型里，计算出电动汽车对充放电的影响和储能能力。
除技术可行性之外，我们也需要分析电动汽车充放电过程中的成本问题。由于电动汽车的V2G成本很大程度上取决于电池在充放电过程中的寿命成本，该成本与电池的循环寿命和放电深度有很大的关系，因此，需要对不同的电动汽车的电池技术和不同的放电深度进行成本计算。
效益方面，电动汽车的储能效益直接取决于电力市场情况。因此，我们需要选取不同地区电力市场的价格水平，然后计算电动汽车在不同电力市场中带来的收益差异。
同时，研究发现，电动汽车要想实现V2G运行，商业模式也极其重要。
第二，电动汽车的能源消耗与环境的影响。
研究表明，电动汽车大规模发展后，所带来的能源消费将减少，体现在终端消费上，交通部门的消费将明显降低，而电力消费水平会快速提升，将有效地替代传统汽油、柴油等能源消费。
但是，电动汽车的整体能源消费水平，以及温室气体排放，很大程度上取决于上游环节，即电力生产环境，因此，我们需要关注全生命周期的影响。事实上，随着电力系统中新能源清洁电力比重的提升，对燃油汽车的排放和能源消费影响很小，但对电动汽车的能源消费和温室气体排放的影响非常明显。
研究表明，电动汽车与上游的清洁能源能否形成闭合能源系统，将决定着电动汽车是否能够实现全生命周期的零排放。
第三，电动汽车的经济型及相关政策的制定。
电动汽车的经济性研究，包括电动汽车的宏观政策、充电价格，以及对宏观经济、对就业的影响。
以出租车为例，由于电动汽车在运行过程中的运营成本相对较低，因此，在一定的运行里程内完全可实现初始投资的回收。当然，投资也非常重要，将对充电价格的制定产生直接影响。最后，要确保电动汽车的价格合理性。只有电动汽车的价格足够高，才能吸引社会资本对充电基础设施的投资；但是，电动汽车的价格又不能过高，否则将会影响到电动汽车相对于燃油汽车的市场竞争力。
第四，电动汽车的发展对宏观经济、产业链及就业的影响。
研究表明，电动汽车规模化的发展，将带动像制造业、电力电子及相关服务行业的GDP和服务水平。
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