中國儲能網訊：
一、道路交通與能源體系融合發(fā)展已有頂層戰(zhàn)略
道路交通和能源行業(yè)同是國家戰(zhàn)略性、基礎性產業(yè)。《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》明確提出，要加快推進低碳交通運輸體系建設，積極發(fā)展非化石能源。深入推進交能融合發(fā)展，因地制宜依托交通基礎設施開發(fā)風、光等可再生能源，加快運輸裝備新能源與清潔能源推廣應用，推動道路交通和能源行業(yè)融合低碳發(fā)展轉型升級，將助力交通行業(yè)由能源“消費者”向“產銷者”轉變，支撐國家“雙碳”戰(zhàn)略目標。
推動道路交通和能源深度融合發(fā)展，是兩大行業(yè)發(fā)展方式的重大革命?！督煌◤妵ㄔO綱要》強調，要加速交通基礎設施網、運輸服務網、能源網與信息網絡的融合發(fā)展，優(yōu)化交通能源結構。在2023年12月國家發(fā)改委等部門聯(lián)合發(fā)布的《關于加強新能源汽車與電網融合互動的實施意見》中指出，要大力培育車網融合互動新型產業(yè)生態(tài)，有力支撐高質量充電基礎設施體系構建和新能源汽車產業(yè)高質量發(fā)展。深入挖掘交能融合發(fā)展蘊含的減污降碳綜合效益，是可持續(xù)發(fā)展愿景下道路交通發(fā)展的新方向，對于推動交通產業(yè)經濟發(fā)展、加快建設交通強國、高質量構建現(xiàn)代化綜合立體交通體系意義重大。
二、道路交通與能源體系現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1．汽車保有量穩(wěn)步提升，新能源汽車保有量快速增加。
我國汽車行業(yè)正在加速向新能源轉型，傳統(tǒng)燃油車保有量預計2025～2030年達峰。2021～2023年我國汽車保有量分別為3.02億輛、3.19億輛、3.36億輛，新能源汽車保有量分別為784萬輛、1310萬輛、2041萬輛，新能源汽車的年均復合增速（61.3％）顯著高于汽車整體水平（5.5％）。預計2025年、2030年、2035年我國汽車保有量分別為3.6億輛、4.2億輛、4.9億輛，其中新能源汽車保有量分別為4000萬輛、1億輛、1.6億輛。2025～2030年傳統(tǒng)燃油車保有量或將達到峰值3.2億輛，新能源汽車實現(xiàn)對傳統(tǒng)燃油車的加速替代。
2．能源需求不斷攀升，新能源供給占比快速增加。
隨著能源消費總量及燃油車保有量達峰，道路運輸能源消耗將由汽柴油需求轉向電力需求。2021～2023年，我國能源消費總量分別為52.4億、54.1億、57.2億噸標準煤，原油對外依存度保持在72％左右。預計到2025年、2030年，我國能源消費總量將達到58億、59億噸標準煤；2035年，我國能源消費總量基本達峰，約為60億噸標準煤。2021～2023年，我國道路運輸能源消費總量分別為3.1億、3.7億及4.4億噸標準煤，預計2025年、2030年、2035年將下降為4.0億、3.7億及3.3億噸標準煤。
新能源裝機規(guī)模保持快速增長，供電占比持續(xù)穩(wěn)定提升。2021～2023年，我國發(fā)電裝機容量分別為23億、26億及29億千瓦，其中新能源發(fā)電裝機容量分別為11億、12億及15億千瓦。預計到2025年、2030年、2035年，我國發(fā)電裝機容量將達到34億、46億及59億千瓦，其中新能源發(fā)電裝機容量將達到20億、28億及40億千瓦。2021～2023年，全國發(fā)電量分別為8.4萬億、8.5萬億及9.3萬億千瓦時，其中新能源發(fā)電量占比分別為32％、31％、34％。預計到2025年、2030年、2035年，全國發(fā)電量將達到10.4萬億、13.1萬億及15.9萬億千瓦時，其中新能源發(fā)電量占比將達到35％、37％及39％。
3．儲能規(guī)模持續(xù)擴大，新型儲能需求快速增加。
近年來，我國儲能總裝機規(guī)模高速增長，以鋰電、氫儲為主的新型儲能將成為驅動儲能總裝機規(guī)模向上的核心增量。
2021～2023年，我國儲能總裝機規(guī)模分別為45.8GW、67GW、86.5GW，年均復合增長率約37％，其中傳統(tǒng)抽水蓄能分別占比86.2％、79.3％、59.4％，新型儲能裝機規(guī)模分別占比12％、16.4％、24％，新型儲能新增裝機能量分別為4.9GWh、7.9GWh、46.4GWh。預計2025年、2030年、2035年，我國儲能累計總裝機規(guī)模分別為160GW、250GW、330GW，新型儲能累計裝機規(guī)模分別為59GW、120GW、180GW，裝機能量分別為122GWh、255GWh、381GWh，抽水蓄能累計裝機規(guī)模比重或縮減至45％。針對新型儲能，預計2025年、2030年、2035年電化學儲能累計裝機規(guī)模分別為25GW、36GW、66GW，鋰電池仍占主導地位，鈉離子電池、液流電池為輔；中大規(guī)模長時氫儲能累計裝機規(guī)模為30MW、140MW、630MW，體量仍較小，2060年有望達到120GW。
三、道路交通與能源體系融合發(fā)展有其必要性
1．新能源電力體系具有間歇性、隨機性、波動性。
以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)將逐步成為供電主體，但是新能源發(fā)電在很大程度上有依賴自然資源的特性。一是新能源發(fā)電具有間歇性，光伏發(fā)電和風力發(fā)電受到光照強度、風力大小等自然條件的直接影響，電力供應易出現(xiàn)間斷；二是新能源發(fā)電具有隨機性，由于天氣變化、設備狀態(tài)等多種因素的影響，實際發(fā)電量與預測值存在偏差；三是新能源發(fā)電具有波動性，發(fā)電出力在不同時間尺度上顯著變化，如在不同時段，新能源發(fā)電量可能會有較大的波動。新能源發(fā)電的間歇性、隨機性和波動性是其固有的特性，使得新能源電力的預測、調度和利用變得更為復雜和困難。
2．新能源汽車對電網負荷影響持續(xù)增加。
首先，新能源汽車市場規(guī)?？焖贁U大，增長的充電需求和大功率充電樁將加大電網負荷。根據(jù)預測，2030年我國新能源汽車保有量約1億輛，充電樁保有量約4500萬個，發(fā)電裝機容量為46億千瓦。在無充電功率限制情況下，充電樁合計充電功率約28億千瓦，新能源汽車同時充電功率可達3.2億千瓦，充電對電網的負荷占比將達到10％左右。此外，無序充電現(xiàn)象也加劇了電網負荷的波動。電動汽車充電的時間和功率具有不確定性，大量用戶在高峰時段進行充電，電網將出現(xiàn)“峰上加峰”的現(xiàn)象；電動汽車接入電網的位置和容量也存在隨機性，充電設施分布不均，局部電網可能面臨較大的供電壓力。
3．儲能連接道路交通與能源體系的作用尚未體現(xiàn)。
儲能可有效提高電網穩(wěn)定性、優(yōu)化充電體驗、實現(xiàn)電網側削峰填谷。隨著新能源汽車市場快速增長，儲能作為源－網－荷－儲的重要一環(huán)，將承擔連接電網和新能源汽車的穩(wěn)壓器和蓄水池的作用，在電力不足時補充電能，為新能源汽車提供穩(wěn)定的充電環(huán)境。根據(jù)預測，2030年我國新能源汽車同時充電功率可達3.2億千瓦，電化學儲能累計裝機規(guī)模為36GW，電化學儲能放電功率占新能源汽車充電功率的比例為11.25％，其規(guī)模尚不能平衡電力供給和新能源汽車充電需求。
4．數(shù)據(jù)在源－網－荷－儲－車－樁－碳中的作用越來越強。
隨著交通與新型電力系統(tǒng)融合發(fā)展，形成源－網－荷－儲－車－樁－碳多要素協(xié)同發(fā)展，新模式、新場景、新成果不斷涌現(xiàn)，各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息海量發(fā)展。在系統(tǒng)運行方面，數(shù)據(jù)在發(fā)電設備實時監(jiān)測、用電負荷精準預測、儲能設備高效運行、充電設施優(yōu)化布局、碳足跡全生命周期管理等各方面將起到重要決策作用，進而推動以電力為核心的交通能源體系實現(xiàn)多種能源的高效轉化和利用。在系統(tǒng)管理方面，數(shù)據(jù)可以幫助相關部門更好地開展頂層設計、財政補貼等，助力源－網－荷－儲－車－樁－碳智慧融合發(fā)展。
四、道路交通與能源體系融合發(fā)展的四大目標
1．逐步實現(xiàn)道路交通行業(yè)“雙碳”目標。
目前新能源汽車僅實現(xiàn)了能源應用端的低碳化，而能源生產端仍以火力發(fā)電為主，占比66％，生產端電能并未實現(xiàn)低碳生產。推進交能融合發(fā)展，逐步形成新能源汽車與能源耦合聯(lián)動機制，將實現(xiàn)道路交通用能從生產端到應用端的低碳化。
2．推動新能源汽車可持續(xù)發(fā)展。
隨著新能源汽車保有量逐年增加，電網面臨的負荷沖擊逐年加大，若不能滿足日常充電需求，會影響消費者對新能源汽車的購買意愿。通過交能融合，可提升能源利用效率，降低電網負荷壓力，為新能源汽車提供穩(wěn)定可靠的充電環(huán)境，保障新能源汽車產業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
3．實現(xiàn)新能源汽車智能有序高效補能。
現(xiàn)階段新能源汽車的無序充電不但會影響自身充電功率，還可能導致新能源供電設施失能失效。據(jù)測算，如果2030年新能源汽車無序充電，會導致國網公司經營區(qū)域峰值負荷增加1.53億千瓦，相當于區(qū)域峰值負荷的11％左右。因此，亟需通過大數(shù)據(jù)調度以及峰電谷電價格機制等調節(jié)方式，引導新能源汽車從無序充電向智能有序充電發(fā)展。未來，隨著V2G等交能融合項目的示范應用推廣，將實現(xiàn)智能有序高效補能。
4．推動源－網－荷－儲－車－樁－碳的智能化、數(shù)字化。
以智能化、數(shù)字化等新質生產力賦能源、網、荷、儲、車、樁、碳各端，可釋放能源數(shù)據(jù)要素價值潛力，實現(xiàn)發(fā)電側與用電側的高效調節(jié)與精準匹配，有效提升能源數(shù)字化智能化發(fā)展水平，實現(xiàn)源－網－荷－儲－車－樁－碳全鏈條多能互補與科學用能。
（作者單位：中國汽車工程研究院股份有限公司政研咨詢中心）
