黃成節(jié)：《綠色交通發(fā)展助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)》

本屆大會(huì)以“聚焦高質(zhì)量·引領(lǐng)新發(fā)展”為主題，集“展覽展示+主論壇+11場分論壇+新品發(fā)布+品牌評(píng)選”為一體。大會(huì)共邀請到200+演講嘉賓，匯聚了2000+來自政府部門、專家學(xué)者和充換電產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)高層，一同見證充換電產(chǎn)業(yè)的無限機(jī)遇，共話充換電產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展之路。
 

5月22日，重慶三峽綠動(dòng)能源有限公司執(zhí)行董事 黃成節(jié)分享了《綠色交通發(fā)展助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)》主題演講。

 

演講整理

 

重慶三峽綠動(dòng)能源有限公司

黃成節(jié) 執(zhí)行董事

 

尊敬的各位嘉賓、各位同行，朋友們：

 

大家上午好！我是來自三峽綠動(dòng)的黃成節(jié)，非常榮幸受主辦方的邀請，有機(jī)會(huì)在這樣的場合下給大家做一個(gè)分享。我們?nèi)龒{綠動(dòng)是三峽集團(tuán)所屬三峽水利按照國家“雙碳”目標(biāo)要求和能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，為推動(dòng)綠色低碳發(fā)展，把握電能替代趨勢，開辟產(chǎn)業(yè)發(fā)展新賽道設(shè)立的電動(dòng)重卡充換儲(chǔ)用一體化等綠色交通業(yè)務(wù)平臺(tái)，是三峽集團(tuán)在重卡等商用車電動(dòng)化業(yè)務(wù)推廣及投資開發(fā)的先行先試實(shí)施主體。經(jīng)過幾年的努力，我們在電動(dòng)重卡等商用車電動(dòng)化和交能融合產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面不斷實(shí)踐和探索，受益于行業(yè)進(jìn)步，與各位同行一道取得了一定的發(fā)展。我們?nèi)龒{水利是一家電力電網(wǎng)企業(yè)，結(jié)合交通領(lǐng)域電動(dòng)化和電力行業(yè)發(fā)展，今天我給大家分享的主題是綠色交通發(fā)展助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)，下面我將從新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的背景和框架，綠色交通發(fā)展對新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的意義以及路徑探索三個(gè)大的方面來具體介紹：

一、新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的背景和框架

 

目前，我國電力系統(tǒng)發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘?、非化石能源發(fā)電裝機(jī)容量、遠(yuǎn)距離輸電能力、電網(wǎng)規(guī)模等指標(biāo)均穩(wěn)居世界第一。然而，隨著“能源革命”逐步演繹，我國風(fēng)電、光伏新能源占比快速攀升、電動(dòng)汽車快速推廣，多因素導(dǎo)致的發(fā)電和用電負(fù)荷不確定性對我國電力系統(tǒng)帶來了諸多挑戰(zhàn)。歸結(jié)起來，帶來的這些挑戰(zhàn)可從供給端和需求端兩方面來說：

 

一方面，供給端，新能源占比提升并替代常規(guī)機(jī)組發(fā)電，風(fēng)光發(fā)電的波動(dòng)性和間歇性導(dǎo)致了電力供應(yīng)的不穩(wěn)定，容易引發(fā)電網(wǎng)頻繁波動(dòng)和不均衡問題，其發(fā)展將對電力系統(tǒng)電力電量的時(shí)序平衡和空間平衡帶來影響，并由此給電力系統(tǒng)帶來三大挑戰(zhàn)。首先，新能源資源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、低密度和分散性，使其發(fā)電出力時(shí)空分布極度不均衡且“高裝機(jī)、低電量”，給電力系統(tǒng)帶來充裕性挑戰(zhàn)；其次，新能源發(fā)電設(shè)備具有低抗擾、弱支撐性，快速可控與輸出能力受限的矛盾突出，給電力系統(tǒng)帶來安全性挑戰(zhàn)；第三，新能源發(fā)電低運(yùn)行成本、高系統(tǒng)成本，和對生態(tài)環(huán)境高貢獻(xiàn)與對電力安全低貢獻(xiàn)的矛盾，需要協(xié)調(diào)多利益主體責(zé)權(quán)利，給電力系統(tǒng)運(yùn)行的體制機(jī)制帶來挑戰(zhàn)。

 

另一方面，需求端，眾所周知，隨著動(dòng)力電池等電動(dòng)汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，我國電動(dòng)汽車保有量激增，電動(dòng)汽車充電將增加電力負(fù)荷，特別是大量電動(dòng)汽車無序充電，將產(chǎn)生電網(wǎng)負(fù)荷峰值上升和電力供應(yīng)壓力增大的影響，進(jìn)一步加劇電網(wǎng)波動(dòng)，這些對電力系統(tǒng)的平衡、穩(wěn)定性和效率也帶來明顯挑戰(zhàn)。根據(jù)公安部統(tǒng)計(jì)，截至2023年底我國機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)4.35億輛，其中汽車3.36億輛。這個(gè)巨大的保有量很大一部分正在被電動(dòng)化替代。假設(shè)機(jī)動(dòng)車其中一半被電動(dòng)化替代，每輛車平均電量大于60千瓦時(shí)，則車載電池儲(chǔ)能容量超過130億千瓦時(shí)?？梢灶A(yù)計(jì)，電動(dòng)車的發(fā)展對用電電量的需求和配網(wǎng)資源的需求是巨大的，如處于無序補(bǔ)能狀態(tài)，將造成電網(wǎng)臺(tái)區(qū)配變負(fù)載率大及用電峰值負(fù)荷的迅速抬升。

 

在以電代油快速推進(jìn)的大背景下，電動(dòng)汽車補(bǔ)能是對電網(wǎng)電力負(fù)荷造成影響的其中一方面，還有其他用能形式的改變也將造成同樣的影響。因此，需求端產(chǎn)生的變化對電力系統(tǒng)也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

 

在這樣的大背景下，為解決新形勢下供給端和需求端的電力電量平衡和穩(wěn)定問題，就需要構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。根據(jù)國家能源局統(tǒng)籌組織編寫的《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》，新型電力系統(tǒng)是以確保能源電力安全為基本前提，以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的電力需求為首要目標(biāo)，以高比例新能源供給消納體系建設(shè)為主線任務(wù)，以源網(wǎng)荷儲(chǔ)多向協(xié)同、靈活互動(dòng)為堅(jiān)強(qiáng)支撐，以堅(jiān)強(qiáng)智能、柔性電網(wǎng)為樞紐平臺(tái)，以技術(shù)創(chuàng)新和體制機(jī)制創(chuàng)新為基礎(chǔ)保障的新時(shí)代電力系統(tǒng)，是新型能源體系的重要組成和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵載體。新型電力系統(tǒng)具備安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合四大重要特征，其中安全高效是基本前提，清潔低碳是核心目標(biāo)，柔性靈活是重要支撐，智慧融合是基礎(chǔ)保障，共同構(gòu)建了新型電力系統(tǒng)的“四位一體”框架體系。

 

當(dāng)前，用于應(yīng)對電網(wǎng)供需平衡的調(diào)節(jié)資源包括評(píng)估電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力影響、建立需求側(cè)響應(yīng)等電力市場機(jī)制、火電深度調(diào)峰改造、燃?xì)廨啓C(jī)調(diào)節(jié)、發(fā)展電化學(xué)儲(chǔ)能和抽水蓄能以及跨區(qū)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)榷喾N方式。在新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中，為了平衡供需，電力系統(tǒng)需要更多的調(diào)節(jié)資源。這些調(diào)節(jié)資源主要發(fā)揮削峰填谷和降低損耗、提高清潔能源消納能力、調(diào)峰調(diào)頻電力輔助服務(wù)、提升電網(wǎng)設(shè)施應(yīng)用效率以及應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)故障狀態(tài)等價(jià)值。那么隨著技術(shù)成熟與成本的降低，作為降低整個(gè)電網(wǎng)的波動(dòng)性和不確定性的工具，包括電動(dòng)汽車電池能量存儲(chǔ)在內(nèi)的電化學(xué)儲(chǔ)能將逐漸成為新型電力系統(tǒng)構(gòu)件中資源調(diào)節(jié)的重要方式。

 

二、發(fā)展綠色交通產(chǎn)業(yè)對新型電力系統(tǒng)建設(shè)的價(jià)值和意義

 

近年來，在技術(shù)、市場與政策等多重因素影響下，汽車這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與能源、交通、信息通信等領(lǐng)域的技術(shù)加速融合，全球汽車產(chǎn)業(yè)形態(tài)和格局正在加快重塑。汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化正在推動(dòng)變革，以電動(dòng)汽車使用推動(dòng)綠色發(fā)展的綠色交通時(shí)代已經(jīng)到來。電動(dòng)汽車以其自身特點(diǎn)，相比傳統(tǒng)其他形式的電化學(xué)儲(chǔ)能，大力發(fā)展電動(dòng)汽車等綠色交通產(chǎn)業(yè)，可以從一定層面解決大容量可再生能源接入電網(wǎng)問題，促進(jìn)電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型和交通出行電氣化轉(zhuǎn)變，在需求端發(fā)力解決符合新型能源結(jié)構(gòu)痛點(diǎn)及應(yīng)對電網(wǎng)雙重不穩(wěn)定問題。

 

電動(dòng)汽車對新型電力系統(tǒng)運(yùn)行的支撐可以從大電網(wǎng)主網(wǎng)、配網(wǎng)和相互作用等多層面展開：

 

在大電網(wǎng)主網(wǎng)層面，電動(dòng)汽車參與電網(wǎng)調(diào)峰可以有效提升電動(dòng)汽車虛擬電廠收益，促進(jìn)電網(wǎng)功率平衡與安全運(yùn)行。

 

在配電網(wǎng)層面，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車有序充電能夠顯著降低配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)負(fù)載率，提升臺(tái)區(qū)電動(dòng)汽車充電城的容納率，同時(shí)可降低分布式電源出力波動(dòng)性，有利于運(yùn)行。

 

在相互作用層面，綠色交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)與新型電力系統(tǒng)建設(shè)的共贏，最終促進(jìn)兩者共同發(fā)展。第一，可提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。通過實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車和電網(wǎng)之間的相互支持和協(xié)同，避免電網(wǎng)負(fù)荷過載和能源浪費(fèi)，降低碳排放。第二，協(xié)同發(fā)展可推動(dòng)電動(dòng)汽車的普及和發(fā)展。通過提供有序充電、V2G和電池梯次利用等服務(wù)，增強(qiáng)電動(dòng)汽車的使用體驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)性，促進(jìn)電動(dòng)汽車的市場化推廣。第三，可創(chuàng)造新的商業(yè)機(jī)會(huì)和盈利模式。電動(dòng)汽車作為可再生能源的調(diào)節(jié)器，不僅可為電力市場提供靈活容量，也為相關(guān)企業(yè)提供了車電分離、電池租賃等多元化的業(yè)務(wù)拓展和創(chuàng)新發(fā)展的機(jī)會(huì)，并創(chuàng)造新的商業(yè)機(jī)會(huì)和盈利模式。

 

三、發(fā)展綠色交通產(chǎn)業(yè)助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)的路徑選擇

 

與傳統(tǒng)的汽車僅作為交通工具不同，電動(dòng)汽車可以作為用能、儲(chǔ)能并回饋能源的終端，以電動(dòng)汽車應(yīng)用為主的綠色交通產(chǎn)業(yè)如果得以實(shí)現(xiàn)發(fā)展，其將在用能、儲(chǔ)能和回饋能源三個(gè)方面對新型電力系統(tǒng)建設(shè)發(fā)揮重要價(jià)值，將實(shí)現(xiàn)能源和交通兩者共贏發(fā)展。

 

用能方面：電動(dòng)汽車作為交通工具，其行駛過程中直接消耗電能。相較于傳統(tǒng)燃油汽車，電動(dòng)汽車的能效更高，對環(huán)境的污染更小，但同時(shí)帶來對電能海量需求。截至到2023年，中國市場新能源汽車滲透率已達(dá)36%。4月中旬，乘聯(lián)會(huì)公布的數(shù)據(jù)，中國市場新能源車雙周滲透率超過了50%，達(dá)到了50.9%。隨著新能源汽車滲透率不斷提升，新能源汽車用電量將成為我國消費(fèi)總電量相主要組成部分之一。當(dāng)下的電動(dòng)汽車很多都是無序充電，不過隨著電動(dòng)汽車大規(guī)模普及，或?qū)⒏淖兡壳熬置?。比如，我們可以通過政策引導(dǎo)、大力推廣智能和數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互聯(lián)互通，在保障配電網(wǎng)和車輛安全的前提下對電動(dòng)汽車資源進(jìn)行管理，對充放電進(jìn)行調(diào)控，構(gòu)建電網(wǎng)﹣聚合商﹣用戶分級(jí)協(xié)同的調(diào)控體系，我們可以通過負(fù)荷資源管理技術(shù)、日前市場申報(bào)﹣日內(nèi)實(shí)時(shí)調(diào)控技術(shù)，引導(dǎo)電動(dòng)汽車采用最佳的用電方式，平緩電網(wǎng)峰谷差、提升電動(dòng)汽車聚合商／虛擬電廠收益，緩解配電網(wǎng)阻塞，將電動(dòng)汽車從無序充電發(fā)展到有序充電等方式，降低電網(wǎng)負(fù)載率，提升能源供給的容納率，降低電源出力波動(dòng)性，促進(jìn)電網(wǎng)功率平衡與安全運(yùn)行。如此可以很好的解決新能源消納通道、資源調(diào)節(jié)靈活性等等新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要的一些關(guān)鍵性問題。

 

儲(chǔ)能方面：電動(dòng)汽車的電池與儲(chǔ)能電池沒有本質(zhì)上的區(qū)別，可以作為移動(dòng)儲(chǔ)能單元，提供儲(chǔ)能服務(wù)。例如，在電力需求高峰期，電動(dòng)汽車的電池可以提供穩(wěn)定的電力輸出，減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)；在電力需求低谷期，電動(dòng)汽車的電池可以存儲(chǔ)多余的電能，以備后續(xù)使用。對整個(gè)用能體系而言，這或許也是最經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)能方式。例如，考慮出行需求，乘用車、重型卡車、物流車每日可參與電網(wǎng)調(diào)度的平均電量未來預(yù)計(jì)可達(dá)到百億度電規(guī)模。這些如使用純粹的儲(chǔ)能電池，需要十萬億元級(jí)的投資。因此，將這些車載電池用好了，不但從一定層面節(jié)省了這類投資，也推動(dòng)了車載電池的價(jià)值加快回收和冗余利用。同時(shí)，將電動(dòng)汽車作為移動(dòng)儲(chǔ)能單元還能避免集中式電池儲(chǔ)能電站安全保障方面的擔(dān)憂，為更加安全電化學(xué)分布式儲(chǔ)能提供了一個(gè)新的低成本途徑。除此之外，電動(dòng)汽車充換電站儲(chǔ)備的大量電池，充分利用后能夠削減電網(wǎng)容量配置的建設(shè)成本。這些從一定層面可有效解決新型電力系統(tǒng)建設(shè)涉及的電力平衡困難、調(diào)節(jié)成本增加、系統(tǒng)安全穩(wěn)定難度增加等需要解決的問題。

 

回饋能源方面：通過V2G技術(shù)，電動(dòng)汽車可以與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。電動(dòng)汽車停止運(yùn)行時(shí)，通過雙向充電樁與電網(wǎng)聯(lián)接，通過發(fā)揮車網(wǎng)互動(dòng)能量聚合潛力，實(shí)現(xiàn)在用電高峰期電動(dòng)汽車可以向電網(wǎng)輸送電能，在用電低谷期電動(dòng)汽車可以從電網(wǎng)獲取電能。這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)能源的優(yōu)化配置，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一般而言，無序充電的功率需求是有序充電的兩倍以上，而雙向充放電V2G則可以反過來減小功率需求，并通過實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車和電網(wǎng)之間的相互支持和協(xié)同，避免電網(wǎng)負(fù)荷過載和能源浪費(fèi)，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，以推動(dòng)新型電力系統(tǒng)的建設(shè)。

 

除了以上可選擇路徑之外，發(fā)展綠色交通產(chǎn)業(yè)，還可以從挖掘電池的商業(yè)價(jià)值、大力發(fā)展“光儲(chǔ)充放”智能微網(wǎng)智慧能源解決方案應(yīng)用等路徑以服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)，例如充分發(fā)揮剩余容量價(jià)值，將退役動(dòng)力電池整包梯次利用，可大幅降低新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的系統(tǒng)投資成本。同時(shí)，電動(dòng)汽車等綠色交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以解決大容量可再生能源接入電網(wǎng)問題，有效促進(jìn)電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型和交通出行電氣化轉(zhuǎn)變，發(fā)揮綠色交通產(chǎn)業(yè)對新型電力系統(tǒng)建設(shè)的價(jià)值和意義。

 

剛才，我們從用能、儲(chǔ)能和回饋能源三個(gè)方面探討了電動(dòng)汽車應(yīng)用等綠色交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的可選擇路徑，推動(dòng)綠色交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展，可以更好地服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)，并實(shí)現(xiàn)兩者共贏發(fā)展。

 

盡管電動(dòng)汽車等綠色交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)具有上述可選擇路徑，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些技術(shù)、市場和政策障礙。例如：電動(dòng)汽車充放電時(shí)間問題；電池成本和循環(huán)壽命問題；車網(wǎng)互動(dòng)涉及的有序充電、V2G技術(shù)及配套的政策等問題，這些尚未完全解決。

 

但我相信，隨著綠色交通服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)研發(fā)投入的進(jìn)一步加大，隨著市場情況和支持政策進(jìn)一步成熟和完善，有大家的共同努力，這些問題將會(huì)逐步解決，新能源和交能融合的發(fā)展將迎來一片新的藍(lán)海，我們?nèi)龒{綠動(dòng)期待能夠攜手與朋友們一道在這片藍(lán)海創(chuàng)造新的未來。

 

謝謝大家！