电动汽车电力系统应用价值及充放电价格研究

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1、电动汽车电力系统应用价值及充放电价格研究刘坚王仲颖赵勇强国家发展和改革委员会能源研究所摘要：目前，我国已是全球最大的电动汽车市场，电动汽车的普及有力地推动了交通部门用能清洁化，但大规模电动汽车并网将对电力系统的运行带来挑战。有序接入电动汽车将大幅降低电动汽车充电负荷对电网的冲击，结合V2G等新兴技术的电动汽车更可为电力系统提供分布式储能资源，而充电价格政策是发掘上述电动汽车电力系统应用价值的关键手段。本文分析了电动汽车参与电力系统运行的潜在价值，并在此基础上提出了充放电价格的政策建议。关键词：电动汽车;充电价格;V2G;放电价格;作者简介：刘坚，

2、国家发展和改革委员会能源研究所，助理研究员，主要研究方向：电动汽车、储能；作者简介：王仲颖，国家发展和改革委员会能源研究所，研究员，主要研究方向:能源经济、能源战略、可再生能源；作者简介：赵勇强，国家发展和改革委员会能源研究所，副研究员，主要研究方向：可再生能源、电力市场。，电动汽车发展背景近年来，电动汽车技术H臻成熟，美国、H本、徳国等传统汽车强国陆续向市场投放电动汽车产品，市场规模不断扩大。根据国际能源署统计，2016年全球电动乘用车保有量己超过200万辆，电动汽车成为当前发展最快的新能源汽车技术。为实现应对气候变化及减排承诺，德国、英国、挪

3、威等国更是提出燃油汽车禁售目标，为电动汽车的持续发展营造了有利的政策环境。凭借有力的政策扶持和成熟的产业基础，我国电动汽车发展速度一直位居全球前列，现已成为全球最大的电动汽车产销市场，电动汽车保有量约占全球总量的三分之一。2016年，我国电动汽车销量达到50.7万辆，是美国市场规模的3倍以上，占全国汽车销量的比重接近2%,率先步入对燃油汽车规模替代阶段。尽管近年来我国电动汽车产业取得了长足进步，但其进一步发展也面临着日益严峻的挑战。人规模电动汽车无序接入势必拉人电网峰谷负荷差，造成电力系统新的调峰压力。此外，由于当前我国电源结构以火电为主，大规模

4、发展电动汽车一直存在环保争议。电动汽车与电力系统实则存在巨大的协同能力，随着电动汽车与电网互动技术不断成熟，电动汽车可作为分散式的储能设施，从而大幅提升电力系统储能能力。另一方面，电动汽车参与储能也为可再生能源并网带来巨大空间，从而解决电动汽车全生命周期排放问题。此外，电动汽车接入电网后将对电动汽车用户、电网、发电企业等各利益相关方带来不同价值，而充放电价格是引导价值在各利益相关方之间合理分配的重要手段。然而，当前社会各界对电动汽车的系统价值的认识仍较为有限，加之各地充电价格政策各异、价格政策执行不到位等问题，无法充分引导电动汽车释放其系统应用价

5、值。因此，本文将首先分析电动汽车电力系统应用价值，并基于此提出相关价格政策和市场机制建议，以尽早形成电力、汽车、基础设施等各环节融合标准与协同模式。电动汽车电力系统应用价值分析电动汽车在电力系统可实现多重价值。首先，电动汽车的有序接入将提高电力系统对波动性可再生能源的消纳能力，减少弃风、弃光，降低发电成本及污染物和碳排放水平;第二，对电动汽车充电负荷的有序引导将降低电力系统负荷峰谷差,提高发电机组运行效率，节约发电容量投资及燃料成本;第三，电动汽车灵活充放电可作为系统辅助服务资源，降低系统辅助服务成本;第四，对电动汽车充电进行有效管理将在一定程度

6、上避免或延缓输配电投资成本。由于电动汽车与电力系统的互动对电动汽车用户、电网公司、发电商等各利益相关方产生不同的影响。因此，本节将首先分析电动汽车各类电力系统应用价值以及其在不同利益相关方之间的分布，并讨论相关电力市场及价格机制问题。（-）电动汽车价值种类与传统电力需求响应及储能技术类似，电动汽车的电力系统应用价值包括提供发电容量、提供发电能量（包含减少可再生能源弃电）、提供辅助服务及可避免（或延缓）输配电投资价值，且各类价值水平因各地区发电装机结构、用电负荷、输配电设施等因素的影响而不同。1.发电容量价值为满足不断增长的高峰用电负荷，电力系统需

7、要新建发电容量。若可利用电动汽车起到与增加发电容量相同的效果，便可通过计算新增发电容量的成本来衡量电动汽车的发电容量价值。发电容量成本一般包含初始投资成本、金融成本、固定运行和维护成本等。电动汽车的发电容量价值在于在发电资源受限的情况下，转移充电负荷（改变充放电策略）所起到的削减尖峰负荷的效果。由于潜在的发电容量不足，时间往往比较有限（一般在数小时到100小时/年以内），因此发电容量价值一般可用单位千瓦年化成本来衡量（如元/千瓦•年）。电动汽车是否能够提供容量价值往往取决于发电容量稀缺度。当预期发电容量不足时，调节电动汽车充放电可起到减少系统发电

8、容量投资的作用；反Z,当预期发电容量过剩时，车辆所能提供的发电容量价值则几乎完全集中在降低边际发电容量的可变运行成本环节。换而言之，当本