中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:近年來,隨著我國(guó)新能源汽車爆發(fā)式增長(zhǎng)和行業(yè)技術(shù)快速進(jìn)步,電網(wǎng)與新能源汽車的關(guān)系正在從單向充電服務(wù)向車網(wǎng)互動(dòng)發(fā)展加速轉(zhuǎn)變[1]。在此背景下,2024年1月,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局、工業(yè)和信息化部、市場(chǎng)監(jiān)督管理總局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)融合互動(dòng)的實(shí)施意見》,明確提出“培育車網(wǎng)融合互動(dòng)新型產(chǎn)業(yè)生態(tài),到2030年車網(wǎng)互動(dòng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,力爭(zhēng)為電力系統(tǒng)提供千萬千瓦級(jí)的雙向靈活性調(diào)節(jié)能力”。國(guó)家出臺(tái)的有關(guān)支持政策,對(duì)加快推動(dòng)車網(wǎng)互動(dòng)新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有積極的推動(dòng)作用。筆者長(zhǎng)期在電網(wǎng)企業(yè)從事改革與政研工作,持續(xù)關(guān)注行業(yè)內(nèi)技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài),并深入?yún)⑴c調(diào)查研究,現(xiàn)就培育發(fā)展我國(guó)車網(wǎng)互動(dòng)新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)談?wù)勛约旱睦斫夂驼J(rèn)識(shí)。
01 從政策驅(qū)動(dòng)過渡至市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)階段
公安部、國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,截至2023年底,我國(guó)新能源汽車保有量達(dá)2041萬輛,充電基礎(chǔ)設(shè)施總量達(dá)859.6萬臺(tái)。隨著新能源汽車的規(guī)?;l(fā)展,新能源汽車在新型儲(chǔ)能體系中的作用愈發(fā)凸顯,通過充放電參與電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量治理、調(diào)峰調(diào)頻等互動(dòng)的模式展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。
(一)我國(guó)新能源汽車保有規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大是促進(jìn)車網(wǎng)互動(dòng)發(fā)展的原動(dòng)力。我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)向好,據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)發(fā)布成果顯示,從短周期來看,2026年前,新能源汽車市場(chǎng)占有率將快速提升,2024年將接近40%,2025年接近50%,2026年超過50%,新能源汽車占市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。從中周期來看,到2030年,中國(guó)新能源汽車保有量會(huì)達(dá)到1億輛,市場(chǎng)占有率超過70%。隨著新能源汽車保有量的持續(xù)提升,新能源汽車正在成為電化學(xué)儲(chǔ)能體系中不容忽視的重要力量,積極發(fā)揮新能源汽車動(dòng)力電池作為可控負(fù)荷或移動(dòng)儲(chǔ)能的靈活性調(diào)節(jié)能力,可為新型電力系統(tǒng)提供可觀的、低成本的靈活調(diào)節(jié)資源。預(yù)計(jì)到2040年,新能源汽車可提供功率支撐潛力超30億千瓦。
(二)新型電力系統(tǒng)建設(shè)為車網(wǎng)互動(dòng)大規(guī)模發(fā)展奠定基礎(chǔ)。當(dāng)前,我國(guó)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)正向清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、智能靈活的新型電力系統(tǒng)加速演進(jìn),電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正在迎來巨變,數(shù)字技術(shù)與電力電子技術(shù)、人工智能技術(shù)等加快融合,推動(dòng)風(fēng)光水火儲(chǔ)一體化和源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化,在更高層次實(shí)現(xiàn)對(duì)能源需求精確預(yù)測(cè)、能源資源優(yōu)化配置。據(jù)艾瑞咨詢公司統(tǒng)計(jì),“十四五”期間我國(guó)電力行業(yè)數(shù)字化核心軟件及服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)將達(dá)到19.3%,遠(yuǎn)超其他行業(yè)。借助數(shù)字化、智能化等技術(shù)手段和經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制,通過大范圍、規(guī)?;⒕珳?zhǔn)高效的有序充電和車網(wǎng)互動(dòng)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)全社會(huì)新能源汽車充放電行為的協(xié)同引導(dǎo)與智能調(diào)控。
(三)車網(wǎng)互動(dòng)業(yè)態(tài)應(yīng)用初步具備可行商業(yè)模式。目前我國(guó)已有多個(gè)車網(wǎng)互動(dòng)項(xiàng)目試點(diǎn),多種技術(shù)模式得到驗(yàn)證。對(duì)于新能源汽車車主,主要以智能有序充電和雙向充放電等形式開展,通過峰谷電價(jià)等激勵(lì)措施進(jìn)行谷時(shí)充電、峰時(shí)放電,降低新能源汽車用電成本。對(duì)于充換電運(yùn)營(yíng)商(聚合商),除提供充電業(yè)務(wù)外,還可為電網(wǎng)提供調(diào)頻輔助服務(wù)。例如蔚來汽車在全國(guó)建成2375座換電站,并已組織換電站587座、充電樁超過2.7萬根參與全國(guó)14個(gè)省市的需求響應(yīng)以及調(diào)峰輔助服務(wù),總調(diào)峰容量約30萬千瓦。對(duì)于能源類企業(yè),主要是通過建設(shè)虛擬電廠平臺(tái),聚集分布式電源、柔性負(fù)荷等資源,參與電力負(fù)荷削峰填谷、電力需求側(cè)響應(yīng)、應(yīng)對(duì)能源電力應(yīng)急事件等應(yīng)用場(chǎng)景。如南方電網(wǎng)深圳供電局的虛擬電廠管理中心目前已接入1.8萬根充電樁,車網(wǎng)互動(dòng)可調(diào)節(jié)能力超過10萬千瓦。以上商業(yè)模式是市場(chǎng)化運(yùn)作層面有益的探索和實(shí)踐。
02 缺乏整體統(tǒng)籌是主要制約因素
隨著車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,當(dāng)前部分電網(wǎng)企業(yè)、充電基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)商和汽車企業(yè)正加速探索車網(wǎng)互動(dòng)。有關(guān)專家表示,作為我國(guó)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分,車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)和應(yīng)用正處于快速發(fā)展、即將成熟的拐點(diǎn)期,但要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣還需邁過技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、盈利模式等多道坎,亟待加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)整體統(tǒng)籌。
(一)現(xiàn)行充電國(guó)標(biāo)難以滿足高品質(zhì)充電需求。近年來,新能源汽車充電難、充電慢以及充電樁故障率高等問題成為社會(huì)廣泛關(guān)注的熱點(diǎn),現(xiàn)行2015版充電國(guó)標(biāo)理論極限充電功率僅約250kW,難以滿足快速充電需求,也無法適應(yīng)未來重型交通的發(fā)展需要。隨著新能源汽車大規(guī)模推廣,新能源汽車與電網(wǎng)之間的雙向有序互動(dòng)需求更加迫切,但現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展性不足,無法支撐多種新技術(shù)、新商業(yè)模式的拓展。
(二)單一盈利模式不足以支撐產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展。目前,國(guó)內(nèi)大多數(shù)車網(wǎng)互動(dòng)項(xiàng)目的盈利模式都基于峰谷電價(jià)差,商業(yè)模式比較單一。相比而言,國(guó)外車網(wǎng)互動(dòng)項(xiàng)目商業(yè)模式多樣,具體包括為電網(wǎng)企業(yè)提供調(diào)頻輔助服務(wù)、參與能源批發(fā)市場(chǎng)、達(dá)成區(qū)域二氧化碳排放量指標(biāo)要求、參與區(qū)域能源綜合計(jì)劃、支撐區(qū)域輸電運(yùn)營(yíng)等,服務(wù)收益包括技術(shù)服務(wù)費(fèi)、節(jié)能費(fèi)用、政府補(bǔ)貼等。當(dāng)前參與車網(wǎng)互動(dòng)的收益來源過于依賴峰谷價(jià)差套利,導(dǎo)致市場(chǎng)容量受限。
(三)缺乏政策支持導(dǎo)致充換電設(shè)施改造意愿不強(qiáng)。新能源汽車主要通過充換電設(shè)施與供電網(wǎng)絡(luò)相連,構(gòu)建能量流雙向互動(dòng)體系?,F(xiàn)有的大部分存量換電站和充電樁都無法滿足能源數(shù)字化、智能化發(fā)展要求,需要對(duì)現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行全面改造和智能化升級(jí)。同時(shí),供電網(wǎng)絡(luò)端的配電設(shè)施也需要進(jìn)行相應(yīng)改造,這些存量設(shè)施改造費(fèi)用較大,由于缺乏相關(guān)政策支持,部分企業(yè)改造意愿不強(qiáng),影響新能源汽車的廣泛接入。
(四)長(zhǎng)期資本參與充換電設(shè)施建設(shè)不足。由于充換電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有典型的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng),前期投入大、見效慢,但到達(dá)一個(gè)臨界點(diǎn)、形成網(wǎng)絡(luò)之后,每一個(gè)換電站或充電樁的價(jià)值將陡然增大。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)充電選點(diǎn)布局過于集中,充換電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)未形成,亟需長(zhǎng)期資本參與投資建設(shè),突出基礎(chǔ)保障,實(shí)現(xiàn)充換電設(shè)施的均衡分布和高效利用。
03 強(qiáng)化政策統(tǒng)籌,加快培育壯大車網(wǎng)互動(dòng)新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)
黨的二十大報(bào)告對(duì)建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)、交通強(qiáng)國(guó)作出部署,明確要加快發(fā)展方式綠色低碳轉(zhuǎn)型,新能源汽車產(chǎn)業(yè)作為制造強(qiáng)國(guó)、交通強(qiáng)國(guó)的重要發(fā)力點(diǎn),對(duì)于推動(dòng)交通領(lǐng)域清潔低碳轉(zhuǎn)型、落實(shí)“雙碳”目標(biāo)具有重要意義。當(dāng)前,我國(guó)車網(wǎng)互動(dòng)產(chǎn)業(yè)正處于從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展的關(guān)鍵轉(zhuǎn)換期。為促進(jìn)行業(yè)健康良性發(fā)展,加快培育壯大車網(wǎng)互動(dòng)新型產(chǎn)業(yè)生態(tài),提出以下建議。
(一)強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)政策統(tǒng)籌,加強(qiáng)車網(wǎng)互動(dòng)管理制度體系頂層設(shè)計(jì)。發(fā)布以低碳綠色為目標(biāo)的車網(wǎng)互動(dòng)管理指導(dǎo)意見,鼓勵(lì)支持電力企業(yè)、充換電設(shè)施制造(運(yùn)營(yíng))商、車企等積極開展技術(shù)和商業(yè)模式創(chuàng)新探索,引導(dǎo)和約束新能源汽車參與車網(wǎng)互動(dòng)。將充換電設(shè)施納入電網(wǎng)負(fù)荷管理范圍,推動(dòng)充換電設(shè)施與電網(wǎng)緊密耦合。盡快出臺(tái)技術(shù)過渡期的專項(xiàng)補(bǔ)貼政策,優(yōu)先在高速公路服務(wù)區(qū)、城市集中充電場(chǎng)站等關(guān)鍵樞紐節(jié)點(diǎn)建設(shè)新一代充換電設(shè)施,統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)鏈全鏈條,共同推動(dòng)車網(wǎng)互動(dòng)產(chǎn)業(yè)高水平發(fā)展。
(二)強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)技術(shù)統(tǒng)籌,推動(dòng)充換電基礎(chǔ)設(shè)施迭代升級(jí)。加強(qiáng)新能源汽車行業(yè)與能源電力行業(yè)協(xié)同,明確新能源汽車充電接口技術(shù)路線,盡快發(fā)布新版充電技術(shù)國(guó)標(biāo)。加強(qiáng)充電技術(shù)創(chuàng)新,不斷提升充電安全性、互操作性和用戶體驗(yàn)。組織產(chǎn)業(yè)鏈上下游科研機(jī)構(gòu)、充換電設(shè)施制造商、汽車制造企業(yè),聯(lián)合開展車樁網(wǎng)互動(dòng)的新一代充換電設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)研究,組建推進(jìn)核心技術(shù)功關(guān)和產(chǎn)業(yè)化落地的專業(yè)團(tuán)隊(duì),以示范工程建設(shè)整合多方資源,推動(dòng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)在多方位和多層次上實(shí)現(xiàn)集中突破。
(三)強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)籌,加快制定充換電設(shè)施參與車網(wǎng)互動(dòng)國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。推動(dòng)有關(guān)部門加快出臺(tái)有序充電相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),開展充電樁功率實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)、車樁通信、車輛充電喚醒、功率調(diào)節(jié)響應(yīng)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制修訂,加快車網(wǎng)互動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)體系框架、充放電設(shè)備技術(shù)規(guī)范、預(yù)約充放電、通信控制接口協(xié)議等標(biāo)準(zhǔn)編制。積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定,加強(qiáng)國(guó)際合作,加速推動(dòng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)成為具有全球兼容性的國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)先在“一帶一路”沿線國(guó)家地區(qū)落地推廣,提升我國(guó)在充換電標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的國(guó)際話語權(quán)和影響力。
注釋:
[1]車網(wǎng)互動(dòng):指新能源汽車通過充放電裝置與電網(wǎng)進(jìn)行能量和信息的互動(dòng),新能源汽車既可以錯(cuò)峰充電,又可以反向送電給電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)輔助調(diào)峰,使得新能源汽車化身為電網(wǎng)系統(tǒng)的“充電寶”,推動(dòng)新能源汽車車主成為能源低碳運(yùn)行的消費(fèi)者和生產(chǎn)者。