“汽车革命”与“能源革命”融合，将使能源结构大幅度改善
□中国改革报记者 吴昊
“推动电动汽车与电网互动，对我国交通和能源变革具有重大战略意义。”6月3日发布的《电动汽车与电网互动的商业前景—上海市需求响应试点案例》指出，应积极推进电动汽车参与需求响应的试点工作，尤其在市场准入、激励机制、能力建设方面做好政策保障。
随着能源革命和汽车动力革命的推进，电动汽车参与需求响应的“车网互动”日益显现出重要性。在当日举办的线上报告发布会暨研讨会上，国家发改委能源研究所可再生能源中心副主任赵勇强指出，随着“汽车革命”和“能源革命”的不断深入，二者在灵活性上，将形成良好的“互补关系”。
能源革命“邂逅”汽车革命
当前，由于减排和保护环境的紧迫性、技术进步的拉动和产业政策的推动，以新能源汽车主导的“汽车革命”正在加速到来。与此同时，在可再生能源的快速发展和电能替代的推动下，“能源革命”也在加速推进，而“汽车革命”与“能源革命”的融合，将使能源结构大幅度改善。
“在能源转型进程中，电力转型始终走在前列。”赵勇强在研讨会上表示，到本世纪中期，全球将有80%的电力来自可再生能源发电，而终端能源消费也将有50%来自电能。同时，在消费端，交通部门作为转型的重要领域，目前正处于加速发展阶段，尤其是电动汽车的发展。
今年年初，中国电动汽车百人会理事长陈清泰曾指出，电动汽车规模化发展需要强大的清洁电力的保障；而较大规模可再生能源则有赖于消纳和存储间歇性电能的储电能力。二者通过能源互联网的衔接将产生巨大的互补协同效应。未来的电动汽车因其数量庞大，总体有强大的储放电能力，足以保障可再生能源充分发展。
赵勇强认为，从灵活性角度来看，能源变革和汽车转型将是良好的互补关系。他进一步表示，到2050年，随着风电、光伏发电占比的大幅提升，届时，全球达到14,000GWh的车载电池将提供重要的调节能力，形成重要的“灵活性资源”。
2010年以来，我国率先把新能源汽车上升为国家战略，同时，能源革命也成为我国实现能源安全和清洁转型的重要战略。在赵勇强看来，随着我国可再生能源发电装机量和电动车比例的大幅增长，到2050年，中国交通部门石油消费将下降到40%~50%之间，电能消费占比将超过40%，为实现《巴黎气候协定》目标做出重要贡献。
充电设施融入“新基建”浪潮
对于电动汽车的发展，充电基础设施建设有着举足轻重的意义，并得到了当前政策的大力支持。今年3月，中共中央政治局常务委员会召开会议提出，加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度，由此引发了“新基建”的浪潮。作为“新基建”七大重点领域之一，多地政府对充电桩建设与运营的支持逐渐加强，国家电网将其作为重点发力的方向。
“重点支持既促消费惠民生又调结构增后劲的‘两新一重’建设，主要是：加强新型基础设施建设，发展新一代信息网络，拓展5G应用，建设数据中心，增加充电桩、换电站等设施，推广新能源汽车，激发新消费需求、助力产业升级。”今年的《政府工作报告》再一次释放出支持充电基础设施建设的信号。
“目前，充电时间长仍然是推广、普及新能源汽车痛点之一。”中国电动汽车充电基础设施促进联盟秘书长许艳华介绍，我国现有约10万个加油站，服务2.6亿辆车，平均每个加油站大约3分钟~4分钟服务一辆汽车，而充电最快需要1小时，现在电动车仅有400万辆，而充电站已经有3.7万个。“解决方案之一是‘换电模式’，”在她看来，换电模式服务能力远高于利用相同资源的充电站，可以提高整个社会动电池的利用效率，还能通过车电分离的模式，使动电池商业化，降低用户初始购车成本。
许艳华强调，“换电模式”一旦规模化推广，对既有的充电格局必然会产生影响。“未来，充电运营商将会尝试站内充换电兼容的模式，同时，部分车企可能会和换电运营商共同推动市场化应用。”她表示，“因为换电一定要有车企来主导，才有可能解决标准化等问题，这一点也符合车企向出行服务商转型的方向。”
记者从会上了解到，到今年年末，新能源汽车保有量将达到500万辆。按照国家规划，到2025年，新能源汽车销量达到700万辆，保有量达到2000万辆；到2030年，新能源汽车当年销售量达到1700万辆，保有量超过7000万辆。新能源汽车保有量的大幅增长必将促进充电基础设施建设的加速，许艳华预计，到2030年，充电桩将达到300万个，换电站将达到3万座。
虚拟电厂呼唤“车网互动”
需求响应的实施是有效缓解电网调峰等运行压力，促进新能源发电消纳的重要措施。近年来，国内外积极开展需求响应研究、示范应用工作，取得了良好成效。同时，为探索车网互动路径，国内电力需求响应试点正逐步纳入电动汽车资源，并探索其电力系统多重应用价值。
记者了解到，上海市在2014年成为国家发改委指定的首个需求响应试点城市后，积极探索用经济手段，激励全类型城市可控负荷资源参与“削峰”与“填谷”试验。2019年上海市又开展了6次试点活动，其中，端午节开展的“填谷”需求响应试点中，首次接入电动汽车。
当前，中国已成为全球最大的电动汽车市场，推动电动汽车和电网协同发展意义重大。“未来的电力负荷将与现在截然不同，”在赵勇强看来，考虑电动汽车充电需求增加，加之光伏、风电发电占比提升，未来负荷差将持续扩大，而不确定性也会增加，为了使电力供需平衡，需要在一定时段发挥储能和电动汽车的调节作用。
对此，许艳华表示，未来，电动汽车将作为一个移动的能源终端和家用储能设施与电网双向充电，形成一张智慧的能源网和交通的能源互联网。“这是一盘很大的局，一些有前瞻性的运营商已经在考虑向这一领域布局。”许艳华说，按照去年的数据，汽车充电量仅占全国电力消费的千分之一，对电网的影响基本可以忽略，但当新能源汽车保有量达到8000万辆，新能源汽车用电量达到5%时，汽车与能源网络的深度融合将变得十分必要。
为进一步推动车网互动模式发展，发布会上多名专家建议，尽快明确电动汽车参与电力市场的准入条件，鼓励实施主体多元化。同时要逐步完善车网互动的市场机制，形成电网企业、电动汽车车主、充电运营商等多方主体共赢的商业模式。此外，应加快推进车网互动能力建设，建立良好的监控计量软硬件环境，为车网互动的常态化、自动化、智能化提供技术保障。