电动汽车发展对配电网影响及效益分析

2018-10-15 15:07

ERR能研微讯

关注

近日，自然资源保护协会（NRDC）和国网能源研究院联合发布报告《电动汽车发展对配电网影响及效益分析》，小编特此对报告主要内容进行摘录和综述并于此分享与大家，报告原版权属自然资源保护协会（NRDC）。

电动汽车与充电基础设施用电特性

图片标题

各类电动汽车而言，其是否具备固定停车条件是影响各类电动汽车用户对不同的充电基础设施需求的最关键要素。

图片标题

电动汽车用户行为特性的差异具体表现在充电时间分布和速率要求两个方面，充电基础设施本身用电特征的差异表现在可引导性、容量需求、电压等级和负荷特性四个方面。

充电基础设施对电网的影响

整体电网

到2020年与2030年，在无序充电情形下，国家电网公司经营区域峰值负荷增加1361万千瓦和1.53亿千瓦。分区域来看，加快发展地区占比最大，超过62%和58%。分设施来看，分散式专用充电桩占比最大，约68%和75%。

配电网

电动汽车的聚集性充电可能会导致局部地区的负荷紧张，电动汽车充电时间的叠加或负荷高峰时段的充电行为将会加重配电网负担。由于已有的公共配电网和用户侧配电设施在当年建设时没有考虑电动汽车充电需求，电动汽车的发展使得部分地区的局部配电网产生了增容改造的需求。电动汽车充电设施这一类大功率、非线性负荷的设备，且布局分散，会产生很高的谐波电流和冲击电压，并存在用户私拉电线和飞线充电等问题，给电网公司配电侧管理带来了较大挑战。

供电服务

大量单个用户小容量“零散报装”，急剧增加了电网公司业扩报装服务的工作量，对电网公司服务体系提出了更高的要求；现有部分公共配电容量的公平处置问题，可能会出现对“后来者”不公平现象；会出现大量高压自管户的“转供电”或同一场地管理多个电力用户的问题，增加营销服务复杂程度。

充电基础设施与电网互动的五种模式

图片标题

充电基础设施在电动汽车与电网互动中起到中间集聚作用

图片标题

充电设施服务内容与运营模式演变趋势

图片标题

充电设施市场格局发展展望

图片标题

“车-桩-网”互动对配电网的影响

图片标题

对配电网需求侧资源发展的影响

在“车-桩-网”互动模式中，电动汽车从本质上讲是一种移动储能资源，既可以充电，又可以放电，增加了配电网需求侧资源的种类。

电动汽车的充电行为具有集聚性和随机性的特点，通过“车-桩-网”互动的研究，依靠电价、辅助服务市场等手段，进一步使电动汽车能够与分布式电源协调运行。

对配电网规划建设的影响

降低配电网建设改造成本。

对配电网调度运行的影响

增大了电网灵活性调节能力。电动汽车的停驶特性与电网负荷的爬坡特性存在较好的匹配关系。一辆普通的电动私家车在其全生命周期内行驶所耗电量仅占电池充放电潜力的小部分，其可参与辅助服务，提高新能源消纳能力。

对供电服务的影响

提高供电服务水平。“车-桩-网”互动中需要对电动汽车有序充电行为进行引导，提出了对电网充电服务以及相关的信息服务等基本服务的更高要求，倒逼电网提高供电服务水平，增强充电运营商核心竞争力，有助于其构筑竞争优势壁垒。

促进供电服务类型多样化。“车-桩-网”互动涉及房地产开发商、物业企业、停车管理企业等场地拥有方，电网企业、汽车企业、设备制造企业等上下游相关方，互联网企业等新兴企业。因此，在基本服务基础上，充电运营企业可为用户、相关商家以及上下游产业方提供更多增值服务，充分挖掘各方的潜在价值，提高综合效益水平。

结论

（1）“车-桩-网”互动能够发挥电动汽车移动储能特性，实现削峰填谷，消纳新能源，减少对配电网供电服务、增容改造的影响提高经济、社会、环境效益。

（2）“车-桩-网”互动依据发展阶段分为五种典型模式。“车-桩-网”互动可以分为价格引导模式、本地优化的智能充电模式、全网优化的智能充电模式、本地优化的智能充放电模式、全网优化的智能充放电模式共五种互动模式。

（3）“车-桩-网”互动对配电网负荷特性、需求侧资源发展、电网规划建设、电网调度运行和供电服务具有重要影响。“车-桩-网”互动对负荷特性有明显影响，可以显著降低对电网最大负荷的影响。“车-桩-网”互动促进需求侧资源的协调运行，最大程度消纳新能源。“车-桩-网”的互动降低配电网建设改造成本。“车-桩-网”的互动增大了电网灵活性调节能力。“车-桩-网”互动模式能够提高配电网的管理效率，丰富电网的服务模式。

总之，“车-桩-网”互动模式能够提高配电网的经济性、安全稳定性和环境友好性，为发展“车-桩-网”互动提供重要论证支撑。

建议

（1）加快突破电动汽车与电网互动关键技术。加大投入研发可控充放电桩提高充电基础设施智能化水平，使得充放电电流能够精细化控制。

（2）科学合理建设改造配电网。充分考虑电动汽车互动对配电网的影响，优化“车-桩-网”互动模式下配电网的规划建设。

（3）推动政府制定相应的激励政策。推动出台政策来激励电动汽车用户参与“车-桩-网”互动，加快完善车联网平台，加强对电动汽车用户的管理。

（4）加快建设电力市场。加快建立“车-桩-网”互动下电动汽车集群参与电网辅助服务的市场机制。

（5）探索“车-桩-网”互动商业模式。探索合理的商业模式使得参与“车-桩-网”互动的各主体共赢，保证“车-桩-网”互联持续健康发展。

（6）优化电动汽车充电控制模式。推动形成本地优化的智能充电模式、全网优化的智能充电模式、本地优化的智能充放电模式、全网优化的智能充放电模式。