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行业深度观察丨新能源汽车充电行业创新跨界
来源:       作者:时间:2017-11-30

与储能“结亲”,与清洁能源协同,形成平台生态型业务模式

新能源汽车充电行业创新跨界

中国电力报 中电新闻网记者 赵冉

  “充电”和“储能”两个专业领域不仅同时办展,并且交叉融合,11月22~24日举行的第十届北京国际充电站(桩)技术设备展览会和2017北京国际储能技术与应用展览会耐人寻味。

  在信息时代诞生的电动汽车充电行业,一直创新不止,但值得注意的是,今年的创新已由行业内部的技术创新拓展到跨行业的融合和协同。与储能和清洁能源发电的抱团结亲,使行业突破了发展桎梏的同时,实现了更为全面的绿色发展。

  行业火热引发生态培育需求

  今年前三季度稍显温和的电动汽车行业突然被加了一把大火。9月27日,工信部等多部门联合发布《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》(业内俗称“双积分”政策),通过“燃料消耗”和“新能源汽车比例”两项积分,强制汽车生产企业增加新能源汽车比例。“双积分”政策引发世界著名汽车企业纷纷采取措施积极地在中国部署新能源汽车生产,中高端新能源汽车将会快速投入市场,激发新能源汽车购买量,进而增大了对充电设施的需求。

  中国汽车技术研究中心情报所总监左培文介绍说,近两年来,电动汽车充电设施建设速度非常快,但充电桩增长速度远远低于新能源汽车的增长速度,桩车比例整体下降。2016年底,我国新能源汽车的车桩比约7:1。根据《电动汽车充电基础设施发展指南(2015~2020)》的要求,至2020年我国车桩比将达到1:1的合理水平。

  “充电设施无法令消费者满意,除了量上的不足,还有基础设施建设位置不合理,故障维修不及时等原因。行业尚未满足客户对充电便利性的需求。” 左培文说。

  业内人士指出,在现有的情况下,提高充电设施利用率成为关键因素。为此,各种基于互联网+的运营平台纷纷建立。北京市新能源汽车发展促进中心主任牛近明介绍说,北京市目前共有新能源汽车近16万辆,公共充电桩1.8万个,分别由34个运营商管理。为解决充电难的问题,北京市通过推出第三方的分享平台e充网。

  “以‘互联网平台+充电设施运营’为核心竞争力的平台生态型业务模式,是未来的发展方向。”国家电网能源研究院代贤忠指出,重点是依托充电设施运营平台实现与社会其它平台的对接,进一步打造“平台的平台”,提供更加精准的增值服务。最后转变为电力市场和碳交易市场相协调的,与电网互动的业务模式。市场格局将从当前的散乱小的格局逐渐转变为由少数的几家大型平台运营商主导的生态格局。

  “电动汽车将迎来前所未有的黄金发展期,充电基础设施建设运营的商业模式创新加速落地,我们近期也可以看到很多能源企业、汽车制造企业和车辆运营企业之间的合作布局充电设施的建设运营。未来这个产业生态将进一步培育,市场活力将进一步提高,运营效率将进一步提升。” 代贤忠说。

  充电桩成为智能储能单元

  环首都京津唐高速、世界屋脊拉萨、沿海国际大都市上海……今年以来,在全国多个地区光储输一体化电动汽车充电站纷纷建成投入使用,光伏发电、储能电池、智能充电桩等多项先进技术融合应用的新模式昭示着电动汽车充电行业跨界融合发展的趋势。

  “研究发现,电动汽车接入电网的时候确实会对配电的符合曲线造成影响,如果不对充电进行有序控制,负荷峰谷差会进一步扩大,无序的快充对电网安全影响非常大。但是经过有序充电监管以后,可以抑制峰谷差。如果在晚上储能,白天利用存储的电能充电,经过这样的优化调度可以大大减少网损。” 中国电力科学院教授级高工李相俊在2017新能源汽车充换电技术高峰论坛上说。

  今年10月,我国《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》的出台,明确提出拓展电动汽车等分散电池资源的储能化应用。积极开展电动汽车智能充放电业务,探索电动汽车动力电池等分散电池资源的能源互联网管控和储能化应用。

  “所以我们尝试把充电桩和储能做一个结合,这样可以实现对充电系统优化,达到更好的经济性和更好的使用效果。”永联科技股份有限公司副总经理杨惠坤告诉记者,他们设计的第一代方案中储能和充电桩是相对独立的系统,可以解决一部分充电负荷对电网的冲击问题,但因为电池成本较高,经济性并不理想。因此,公司正在设计把储能系统合并到充电桩里面,原来充电桩经过技术改造,本身既是一台充电桩也是一台储能的裂变器,设备配套成本大大下降。储能电池直接挂在充换电桩的直流母线上面,能量转换次数由2次降为1次,提升了能量转换效率。

  “未来大家讨论比较多的是把汽车变成电网的储能单元,充电桩改造以后本身就是双向能量流动的变换器,具备能量双向流动能力,可以通过充储桩连接到大电网,接受大电网的调度。充储桩在不充电的时候承担储能裂变器的功能,适当的时候对电池进行充电,或者将电池当中的电能回归到电网。” 杨惠坤介绍说。

  左培文指出,电动汽车与智能电网之间的互动是解决行业目前问题的关键。电动汽车必须要形成智能的储能单元,实现和智能电网的互通,以起到削峰填谷的作用。

  电动汽车与清洁能源协同

  “清洁低碳发展已经成为能源行业转型发展的方向。为了实现清洁发展的目标和能源系统的优化需要做哪些工作?供给侧清洁能源发电、需求侧电动汽车充电将会具有巨大的潜力,未来将会实现新能源与电动汽车的协同。”在2017新能源汽车充换电技术高峰论坛上,国家发改委能源研究所可再生能源中心副主任赵勇强表示。

  赵勇强指出,30年内,50%以上的车辆来自于清洁能源就可以实现,因此需要现在开始协同发展。

  如何实现电动汽车与新能源协同发展?赵勇强指出,关键是有序充电。汽车要在合适的时间使用风电或光伏发电进行充电,享受更低的价格。“可再生能源大规模并网,如果不限电将对电网系统形成巨大的冲击,如果实现有序充电,可以大大减少对电网冲击,同时帮助消纳大规模的风电光伏,真正实现系统的协同效应。

  赵勇强介绍说,通过新能源与电动汽车协同,可以使弃风弃光的限电量从30%左右降到8%以下。“储能是近两年来能源电力系统讨论的议题,但是我们认为V2G技术将比单纯的新增储能设施电池更具有性价比。分布式光伏现在已经成为太阳能发电的最主要方向之一,分布式光伏将来更能够实现广泛的应用,与电动汽车可以实现空间上的协同。”

  据了解,V2G 是Vehicle-to-grid的简称,它描述了这样的一个系统:当混合电动车或是纯电动车不在运行的时候,可以将电池的能量传送到电网,反过来,当电动车的电池需要充满时,电池可以从电网获取电能。

  赵勇强介绍说,新能源和电动汽车将是未来电力系统的供给侧和需求侧的两大支柱,未来电动汽车将形成数十亿千瓦以上的灵活负荷,加上反向电量将达20亿千瓦以上,基本上等同于全国年发电总量,具有巨大的协同潜力。

  他指出,充换电价格是实现协同最关键的手段。“实现协同一方面靠技术手段,另一方面要靠政策手段,最主要的是通过价格和电力市场。当前电价是政府定价,未来要进行调整,要通过有序的充电、分时电价引导用户和汽车服务商在合适的时间充电。电力系统方面则需要通过新的辅助服务市场实现优化。” 他说。

 

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