电动汽车在上海市电力系统中的应用潜力研究_26页__698kb

报告摘要

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

本报告研究了电动汽车在上海市电力系统中的应用潜力，重点分析了其对电网负荷的影响、参与需求响应的潜力及经济性、电力市场运营模式建议等内容。研究指出，电动汽车作为新型用电方式，其大规模接入将对电力系统带来挑战，但也提供了重要的调节资源。

主要观点

电动汽车发展背景
- 电动汽车是推动我国节能减排和产业结构转型的重要工具。
- 国家通过政策扶持，推动电动汽车产业发展，如补贴、免征购置税、充电设施优惠等。
- 2015年，中国电动汽车销量达33.1万辆，成为全球最大的电动汽车市场。
电动汽车对电力系统的影响
- 电动汽车充电将显著增加电网负荷峰值，影响系统安全与经济性。
- 若采用有序充电或V2G技术，电动汽车可成为电力需求响应和分布式储能资源。
- 随着电动汽车普及，其对配电网的谐波污染和三相不平衡问题将更加突出。
电动汽车技术分类
- 电动汽车主要分为混合动力汽车（HEV）、插电式混合动力汽车（PHEV）、纯电动汽车（BEV）和燃料电池汽车（FCV）。
- PHEV和BEV是当前研究重点，因其可与电网互动。
电动汽车充电负荷特性
- 电动汽车充电负荷受用户出行行为、停车时间、充电方式等因素影响。
- 随机充电将显著提升傍晚负荷高峰，而有序充电有助于削峰填谷。
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，尤其在车辆大规模推广后，将成为系统最重要的调节资源之一。
- 在2030年，若电动汽车销量占比达到28%或43%，其充电负荷分别约为12.4TWh和19.6TWh，占全市用电量的7.4%和11.2%。
经济与环境效益
- 有序充电可降低电动汽车用户的充电成本，同时提升电网对可再生能源的消纳能力。
- 通过分时电价引导，电动汽车可将充电负荷转移至低谷时段，有效减少燃煤消耗和污染物排放。
V2G技术潜力
- V2G（车辆到电网）技术可实现双向互动，提升电网灵活性。
- 当前V2G仍面临电池成本高、技术不成熟、市场机制不完善等问题，但随着技术进步，其经济性和社会价值将显著提升。
电力市场与运营模式建议
- 建立竞争性电力现货市场，推动电动汽车参与需求响应和辅助服务。
- 优化充电价格体系，鼓励有序充电行为。
- 推动智能电网建设，加强电动汽车与电网的双向互动。

关键信息

充电负荷分析

电动汽车数量规模：2030年常规情景下保有量155万辆，高速发展情景下245万辆。
充电量需求：常规情景下2030年充电量需求约12.4TWh，高速发展情景下约19.6TWh。
充电负荷特性：随机充电导致傍晚负荷高峰，有序充电可将负荷转移至低谷时段，降低峰谷差。

需求响应潜力

调节效果：在常规情景下，有序充电可降低系统峰谷差3.7GW，移峰电量42.2亿千瓦时；在高速发展情景下，峰谷差可降低至4.4GW，移峰电量50.6亿千瓦时。
经济性：分时电价比为2:1时，电动汽车充电成本下降65%；当电价比为6:1时，充电成本仅为原始的19%。

电力市场建议

电力体制改革：建立竞争性电力现货市场，以反映灵活性资源价值。
电价体系优化：应考虑容量电费、电能电费及充电服务费，激励错峰充电。
充电基础设施：应优先发展住宅及办公地点充电设施，推动快慢结合的充电模式。
V2G发展：需完善技术标准、电价机制和市场环境，以推动其商业化应用。

商业运营模式

充电服务模式：需引入充电服务商，利用信息化和车联网技术提高负荷预测精度和调度能力。
用户行为影响：用户对电价敏感度高，价格信号可有效引导充电行为。

附件与图目录

图3-1：上海市新能源车数量规划规模
图3-2：2015年上海市冬、夏典型日负荷曲线
图3-3：2015年上海电力能源结构细分情况
图3-4：2020年上海电网全社会用电量水平估计
图3-5：2020年上海电网最高用电负荷水平估计
图3-6：两种情景下上海市2020-2030年电动汽车销量及保有量
图3-7：电动汽车充电负荷影响因素
图3-8：上海市各类电动乘用车停车时间概率
图3-9：两种情景下2030年上海市夏季电动汽车充电负荷
图4-1：上海市电动私家车、公务车停车及充电时间概率
图4-2：两种情景下电动汽车有序充电调节效果
图4-3：两种电动汽车发展情景私家车/公务车随机及有序充电负荷
图4-4：电动汽车参与需求响应经济性分析
图4-5：传统需求响应资源与电动汽车有序充电响应成本示意图
图4-6：电动汽车V2G成本下降潜力
图4-7：上海宝马互联驾驶研究院电动汽车及储能项目框架示意图

表目录

表2-1：国内典型插电式混合动力汽车关键参数
表2-2：国内典型纯电动汽车关键参数
表3-1：电动汽车充电模式
表4-1：2030年电动汽车需求响应下电网负荷
表4-2：三类电价情景下电动汽车充电调节效益
表5-1：国内典型电动汽车充电桩功率及价格

研究结论

电动汽车在上海市电力系统中具有重要的应用潜力，尤其在需求响应和储能方面。通过有序充电和V2G技术，电动汽车可有效缓解电网负荷压力，提升系统灵活性，同时实现经济效益与环境效益的双重提升。然而，目前电动汽车在电力系统中的应用仍面临诸多挑战，包括市场机制不完善、技术不成熟及基础设施不足等问题。因此，需从政策、市场、技术等多方面推动电动汽车与电网的深度融合，实现能源互联网的发展目标。

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