2018-电动汽车储能技术潜力及经济性研究_32页-3mb

报告摘要

电动汽车储能技术潜力及经济性研究总结

核心内容

本报告分析了电动汽车在储能领域的应用潜力和经济性，重点探讨了其在电力系统中的灵活性资源贡献，以及未来在可再生能源消纳中的关键作用。

主要观点

电动汽车产业的快速发展：
- 中国已成为全球最大电动汽车产销及保有量市场。
- 电动汽车的快速普及推动了动力电池成本的下降，使其成为电化学储能成本下降的首要驱动力。
电动汽车储能的四种方式：
- 有序充电：通过调节充电时间参与电力需求响应，具有较低成本，但储能潜力受限于车辆出行强度。
- 车电互联（V2G）：具有最高的储能应用潜力，但需电池技术进步和成本下降支持，用户参与意愿是关键因素。
- 电池更换：灵活度高，允许电池在不同车辆间流转，有利于储能系统的优化，且平准化成本与峰谷价差平价时间最早。
- 退役电池储能：通过梯次利用降低储能成本，但初期退役电池容量和寿命影响其经济性。
动力电池发展趋势：
- 动力电池容量和能量密度持续提升，预计到2030年单体比能量将达到500Wh/kg，成本有望降至0.3元/Wh。
- 动力电池系统成本从2013年的4.8元/Wh下降至2017年的1.6元/Wh，下降幅度显著。
储能经济性分析：
- 电动汽车储能的经济性主要体现在平准化度电成本（LCOS）。
- 固定电池储能成本最低，但下降速度慢；V2G和电池更换模式具有更高的经济潜力。
- 退役电池储能成本下降趋势明显，但受制于回收、拆解、检测和集成成本。
充电价格机制与政策建议：
- 推荐采用分时电价机制，鼓励用户在非高峰时段充电，以提升电力系统灵活性。
- 建议通过绿色证书或碳积分激励用户参与有序充放电，以提升电动汽车对可再生能源的消纳能力。
- 鼓励创新充电商业模式，推动充电服务行业市场化发展。

关键信息

电动汽车保有量预测

2030年全国电动汽车保有量预计超过1亿辆。
2017年全国电动汽车保有量已超过170万辆。

动力电池成本趋势

2013年动力电池系统成本为4.8元/Wh，2017年降至1.6元/Wh。
动力电池成本预计到2030年可降至0.3元/Wh。

储能应用潜力预测

2030年理论电动汽车储能容量可达5075GWh，远超抽水蓄能等传统储能方式。
有序充电和电池更换有望在2025年前实现峰谷价差平价。

储能成本结构

投资成本：主要包括电池、功率转换装置（PCS）、周边系统（BOP）等。
运维成本：包括固定运维和可变运维成本。
LCOS计算公式：
$$
\mathrm{LCOS} = \frac{C_{cap} \times \frac{D(1+D)^N}{(1+D)^N - 1}}{H_a} + \frac{C_{O&M}}{H_a} - P_c \times (1 - H)
$$

储能价值分析

发电容量价值：通过削峰填谷减少系统发电容量投资。
发电能量价值：减少可再生能源弃电，提升可再生能源消纳能力。
辅助服务价值：参与调频、备用等辅助服务，提升电网稳定性。
输配电价值：减少输配电系统线损，提升输配电效率。

政策建议

降低充电服务市场门槛：
- 放开住宅及办公地点充电市场，允许公共充电服务公司集中建设与运行。
创新充电价格机制：
- 推广分时电价，鼓励用户在非高峰时段充电。
- 引入灵活的充电价格套餐，推动电动汽车参与电力市场交易。
以绿证/碳积分激励有序充放电：
- 对参与电力需求响应及储能服务的充放电行为给予绿证或碳积分奖励。
- 减免未参与绿证或碳积分交易的有序充放电量的可再生能源电价附加。
开展电动汽车储能综合试点：
- 结合新能源示范城市、电动汽车示范运营区、电力现货市场交易等项目。
- 协调多个政府部门，探索适合中国国情的电动汽车储能商业运营模式。