随着电动汽车的大规模应用,不断上涨的充电负荷给城市电网带来前所未有的负担。研究表明,利用分时电价错峰充电可有效降低电网负担,更可为每个电动汽车用户大幅节省充电费,但这仍有赖于电改的推进和灵活电价体系的建立。

23日,自然资源保护协会、国家发改委能源研究所、国家可再生能源中心在北京联合发布《电动汽车在上海市电力系统中的应用潜力研究》报告,以上海为样本,对未来电动汽车大规模接入电网可能带来的影响和应对措施进行了研究。

根据报告,2015年,上海市新增电动汽车46507辆,比2014年增长3倍以上。上海电动汽车进入高速发展阶段,将给电网带来新的挑战。

据了解,分时峰谷电价措施可以引导电动汽车灵活充电,更加有效地利用电力资源。国家发改委能源研究所电动汽车领域专家刘坚认为,可通过有序充电(即鼓励电动汽车避开高峰时段而在低谷时段进行充电)参与电力需求响应,也可利用电动汽车-电网双向交流(V2G)技术提供调峰调频等辅助服务。

报告发现,到2030年,在上海电动汽车保有量高速增长的情景下,相比电动汽车无序充电,有序充电可削减上海市电力负荷峰谷差达5GW;全年移峰填谷电量可供一个百万人口的城市使用一年;若此规模的填谷电量全部用于消纳外来水电,则相当于避免消费电煤230万吨、二氧化碳减排450万吨。作为激励有序充电行为的分时电价,在达到以上电网优化效果的同时,更将为每个电动汽车用户节省最多八成的充电费用。“这些措施将平抑上海市现存的高负荷峰谷差,维护电网运行稳定,并协助消纳供应上海的西南水电,助力能源清洁化。”刘坚说,将电动汽车作为一种新型需求侧资源应用于上海市电力系统,既可以促进电动汽车的可持续发展,又可以避免电动汽车高速扩张对电力设施和环境可能造成的不良后果。

通常晚上是电网变压器负荷最低的时候,此时商业用电量非常小,电网可集中为充电站供电,减少资源浪费。然而,为电动汽车提供电能电量资源需要灵活的价格信号,电网资源紧张时,价格升高;电网资源充裕时,价格下降,这样才能更好地激励电动汽车在需求高峰时段提供能源服务。我国电力体系目前仍沿用计划调度,且电价在相当时期内处在固定水平,不能够有效促进电动汽车在电网中的应用。

报告建议,建立和完善电能市场和辅助服务市场,形成合理的电价机制,激励电动汽车融入电力系统运行。

“未来电动汽车的发展,还存在很多不确定性,有可能会超出我们的预期,因此相关研究需要走在前面,电动汽车接入电网,既不像我们想象的那么严重,也需要提前做些应对准备。”清华大学电机系教授胡泽春表示。