电动汽车在上海市电力系统中的应用潜力研究_24页_754kb

电动汽车在上海市电力系统中的应用潜力研究总结

核心内容

本研究探讨了电动汽车在上海市电力系统中的应用潜力，重点关注其对电网负荷的影响、参与需求响应的潜力及经济性、以及电力市场环境与运营模式建议。

主要观点

• 电动汽车发展背景：电动汽车是实现交通部门节能减排和推动产业结构转型的重要手段。国家从多方面出台政策支持其发展，如科研投入、产业扶持、法规标准、推广应用等，2015年销量达到33.1万辆，占全国汽车总销量的1.32%。
• 电动汽车对电力系统的影响：电动汽车的普及将显著增加电力系统负荷，尤其在高峰时段集中充电会加剧电网负荷峰谷差，增加系统负担。但通过有序充电和V2G（车辆到电网）技术，电动汽车也可作为系统调节资源，实现削峰填谷、调频、备用等辅助服务。
• 充电负荷特性：随机充电将显著提升傍晚电力负荷高峰，而有序充电则有助于降低高峰负荷，减少峰谷差，并将负荷转移至低谷时段，从而提升电网运行效率。
• 电动汽车参与需求响应的潜力：电动汽车具有较强的调节能力，特别是在车辆大规模推广后，其参与需求响应的潜力巨大。通过分时电价机制，可引导用户将充电行为转移至低谷时段，有效降低电网负荷峰谷差，提升可再生能源消纳能力。
• 经济与环境效益：电动汽车有序充电可显著降低充电成本，同时减少燃煤消耗，降低污染物排放，带来环境效益。V2G技术虽面临成本和寿命问题，但未来随着技术进步和电池成本下降，其经济效益和社会效益将显著提升。
• 电力市场与运营模式建议：需建立反映灵活性资源价值的市场机制，如分时段电量交易的集中竞价现货市场，降低准入门槛，促进电动汽车参与电力市场。同时，应推动充电基础设施建设，优化充电价格体系，促进智能充电技术发展。

关键信息

电动汽车数量与充电需求

• 常规发展情景：2030年电动汽车年销量占全部汽车销量市场的28%，保有量达155万辆，充电量需求约为12.4TWh，占全市用电量的7.4%。
• 高速发展情景：2030年电动汽车年销量占全部汽车销量市场的43%，保有量达245万辆，充电量需求约为19.6TWh，占全市用电量的11.2%。

充电负荷特性

• 随机充电：显著增加傍晚负荷高峰，扩大全天峰谷差，对电网运行造成压力。
• 有序充电：有助于降低高峰负荷，减少峰谷差，将负荷转移至低谷时段，提升系统灵活性和运行效率。

电力市场与运营模式建议

• 电力体制改革：建立竞争性的电力现货市场，反映不同时间段的电力价值，提升系统灵活性。
• 充电价格体系：需综合考虑容量电费、电能电费及充电服务费，合理引导用户错峰充电。
• 充电基础设施：应优先建设住宅及办公地点充电设施，推动多种充电模式互补发展。
• V2G技术：具有高响应速度和高综合效率，但受限于电池寿命和成本，需进一步研究和推广。

充电基础设施现状与规划

• 现有充电设施：截至2015年底，上海市共建有2.17万个充电桩，其中住宅私人充电桩超过1.65万个。
• 充电模式：包括慢速充电（L1）、常规充电（L2）、快速充电（L3）等，不同模式适用于不同场景。
• 未来规划：至2020年，上海市新能源车充电桩规模至少达到21.1万个，形成以住宅小区、办公场所自用充电设施为主，公共充电设施为辅的充电服务网络。

电动汽车参与需求响应的经济性分析

• 电价影响：在2:1分时电价下，70%以上的私家车和公务车用户将充电转移至低谷时段，有效降低系统负荷峰谷差。
• 成本与效益：在2:1分时电价下，年度移峰电量达42.2亿千瓦时，降低峰谷差3.7GW；在6:1分时电价下，移峰电量达50.6亿千瓦时，降低峰谷差4.4GW。
• V2G潜力：随着电池循环寿命提升，V2G的经济性将显著提高，未来可实现几乎无成本的双向电力互动。

电力系统与电动汽车协同发展的建议

• 技术研究：加强有序充（放）电技术研究，提升电动汽车作为分布式储能单元的利用效率。
• 负荷调控：实施聚合式充电负荷调控，提升电网对电动汽车负荷的预测与调度能力。
• 市场机制：建立反映灵活性资源价值的市场环境，推动电动汽车参与电力市场。
• 商业模式：引入充电服务商，通过信息化手段提升充电负荷预测精度，合理引导用户行为。
• 价格机制：优化充电价格体系，合理反映容量成本与电能成本，激励用户参与需求响应。

总结

电动汽车在上海市电力系统中的应用潜力巨大，其对电网负荷的影响具有显著的随机性和不确定性，但通过有序充电和V2G技术，可有效降低系统峰谷差，提升可再生能源消纳能力。同时，需完善电力市场机制、优化充电价格体系、推动充电基础设施建设，以充分释放电动汽车在电力系统中的应用潜力，促进其在能源互联网中的广泛应用。