能源互聯(lián)網(wǎng)+電動汽車：汽車的未來

文 | 張佩璐梁燕妮

能源互聯(lián)網(wǎng)+電動汽車：汽車的未來

文 | 張佩璐1梁燕妮2

在當前國際環(huán)境下，能源危機與環(huán)境惡化的問題備受關(guān)注，快速發(fā)展電動汽車已經(jīng)成為世界各國的共識。然而隨著電動汽車規(guī)模的不斷擴大，電網(wǎng)對其兼容和支持程度會受到不同程度的影響。本文首先分析了能源互聯(lián)網(wǎng)與電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀，隨后提出了電動汽車在能源互聯(lián)網(wǎng)下的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)，最后對未來汽車的發(fā)展提出了建議與暢想。

能源互聯(lián)網(wǎng)與電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

能源互聯(lián)網(wǎng)是一個泛能源體系，廣義為基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“源—網(wǎng)—荷—儲”協(xié)調(diào)控制以及優(yōu)化資源配置體系，其核心是電力系統(tǒng)，能夠推動智能電網(wǎng)的外延與發(fā)展。為了大規(guī)模實現(xiàn)可再生能源的利用，世界各國均以智能電網(wǎng)為資源配置中心，實現(xiàn)能源互聯(lián)共享。我國從20世紀90年代開始逐步開展需求側(cè)管理，2009年國家電網(wǎng)正式發(fā)布堅強智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，并以此來推進能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。

電動汽車作為能源互聯(lián)網(wǎng)儲能技術(shù)的一個重要部分，即是負荷又是儲能，已經(jīng)成為世界各國實現(xiàn)低碳環(huán)保的重點發(fā)展對象。美國和日本作為電動汽車發(fā)展最先進的國家，不僅大力推進電動汽車技術(shù)的研發(fā)，而且出臺了較為完善的電動汽車產(chǎn)業(yè)扶持政策。挪威能夠成為世界最大的電動汽車市場源于其豐厚的鼓勵政策和完善的配套設(shè)施。目前我國已將新能源汽車納入國家新興產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃，并在39個示范城市群實施補貼政策，大規(guī)模推動新能源汽車在公共服務和私人用車領(lǐng)域的應用。

電動汽車和能源互聯(lián)網(wǎng)的融合

電動汽車具有低能耗零污染的優(yōu)點，其充換電服務網(wǎng)絡(luò)作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，能夠?qū)崿F(xiàn)從需求側(cè)管理的角度達到節(jié)能減排的目的。能源互聯(lián)網(wǎng)與電動汽車的融合促進了儲能技術(shù)的發(fā)展，在一定程度上平滑可再生能源發(fā)電的波動性、間歇性和隨意性，從而提升清潔能源發(fā)電的占比，大幅度削減碳排放。近年來，電動汽車與能源互聯(lián)網(wǎng)的融合技術(shù)正逐步得到社會的關(guān)注和接受。

1.電動汽車與能源互聯(lián)網(wǎng)的互動電動汽車入網(wǎng)技術(shù)（Vehicle to Grid簡稱V2G），是指電動汽車在受控狀態(tài)下與智能電網(wǎng)的雙向互動與能量交換。電動汽車在充電時可以看作用電負荷，在換電時可以當作儲能工具，在停駛時可以作為電源向電網(wǎng)送電。與此同時，能源互聯(lián)網(wǎng)能夠通過分時電價來引導和協(xié)調(diào)用戶在需求側(cè)的充電行為，并使風能、太陽能等可再生能源的大規(guī)模接入成為可能，實現(xiàn)電動汽車以及相關(guān)用能設(shè)備的“即插即用”。然而，隨著電動汽車規(guī)模的擴大，其對電網(wǎng)的作用和影響也越來越大。

2.電動汽車規(guī)模化對電網(wǎng)的影響。電動汽車的大規(guī)模接入必定會拉高電網(wǎng)的負荷需求，無序隨機的充電行為不僅會加大電網(wǎng)的峰谷差，而且會加速能源的損耗，不利于電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟和高效運行。此外，電動汽車用戶雖然可以通過V2G在用電高峰向電網(wǎng)放電，并從中獲利，但是這不僅會對V2G設(shè)備造成損耗，而且會使電動汽車電池性能下降。

發(fā)展建議與暢想

針對電動汽車與智能電網(wǎng)結(jié)合存在的問題做出以下建議。

1.做好頂層設(shè)計：加強需求響應機制，并協(xié)調(diào)不同社會群體的利益，可通過使用合理的分時電價機制進行協(xié)調(diào)和引導。

2.鼓勵電動汽車消費政策：為電動汽車的消費提供補貼和優(yōu)惠政策，尤其是電動汽車電池的回收和置換，對傳統(tǒng)燃油汽車的使用制定相應約束政策。

3.加大科研力度：加速電動汽車關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)速度，設(shè)立電動汽車電池科研基金，建立V2G示范工程，設(shè)立國際合作項目。

4.制定統(tǒng)一接口標準：要實現(xiàn)智能電網(wǎng)與電動汽車的結(jié)合，建立完善的電動汽車充換電服務網(wǎng)絡(luò)，必須為電動汽車電池的接入口制定相同標準。

5.完善電動汽車充換電服務網(wǎng)絡(luò)：根據(jù)用戶充換電需求確定服務網(wǎng)點分布，合理建設(shè)電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施，主要在辦公和居民區(qū)設(shè)置大型服務網(wǎng)點。

電動汽車產(chǎn)業(yè)要實現(xiàn)綠色交通和低碳經(jīng)濟，離不開能源互聯(lián)網(wǎng)的支持：一方面能源互聯(lián)網(wǎng)為電動汽車的大規(guī)模發(fā)展提供基礎(chǔ)平臺，另一方面電動汽車充換電服務網(wǎng)絡(luò)作為能源互聯(lián)網(wǎng)一個重要組成部分，能夠利于電網(wǎng)實現(xiàn)削峰填谷、儲能放電和可再生能源消納的功能。這證明了電動汽車與能源互聯(lián)網(wǎng)的融合將成為汽車未來發(fā)展的主流趨勢。

（作者單位：1.首都師范大學附屬育新學校；2.華北電力大學）

［1］杜成剛，張華，李瑾，胡超.電動汽車入網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用［J］.華東電力，2010（4）.

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［3］王相勤.當前我國電動汽車發(fā)展的瓶頸問題及對策［J］.能源技術(shù)經(jīng)濟，2011（3）.

［4］董朝陽，趙俊華，文福拴，薛禹勝.從智能電網(wǎng)到能源互聯(lián)網(wǎng)：基本概念與研究框架［J］.電力系統(tǒng)自動化，2014（15）.

［5］沈洲，周建華，袁曉冬，楊偉.能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀［J］.江蘇電機工程，2014（1）.