纵横看两会 | 代表委员谈充换电基建与能源体系协同

2024-03-25 12:34


今年两会,多位代表委员针对新能源汽车充换电基础设施的发展,除继续提出推进设施网络覆盖程度的建议外,还从新能源汽车与能源体系的协同、融合等方面建言献策,为行业发展带来真知灼见。


汽车作为国民经济重要的战略性、支柱性产业,一直备受关注,今年的政府工作报告就5次提及汽车产业。而新能源汽车作为一张“金名片”,其产业已迈入高速发展阶段。据中国汽车工业协会发布的数据显示,2023年新能源汽车的产销量分别达到了958.7万辆和949.5万辆,同比增长分别为35.8%和37.9%,市场占有率达到了31.6%,比上年同期提高了5.9个百分点。

然而,随着新能源汽车保有量的激增,与之配套的基础设施补能体系虽然也在加速建设,但全国公共充电桩“补电难”问题依然存在。与此同时,从电网端视角考虑,新能源汽车对电力的总需求也在增长,尤其是在全网用电高峰期,电动汽车充电负荷可能对电网造成较大压力,也需要电网具备足够稳健的调峰能力以应对需求波动。另外,随着间歇性特点的新能源发电比例不断提高,为维持电网系统实时平衡,电网也正面临着大量灵活性调节能力的缺口。

考虑到今年政府工作报告中明确提出的要“巩固扩大智能网联新能源汽车等产业领先优势”和“提振智能网联新能源汽车等大宗消费”,显然,要实现新能源汽车的更高普及,仍需要充换电基础设施建设的强力支撑,以及补充能源体系的适度超前开展。

在2024年全国两会期间,代表委员们就新能源汽车、能源体系的协同与融合的相关议题提出建议和议案。(见附表)

持续推进充电基础设施建设


尽管我国已经建成世界上规模最大的充电服务网络,但充换电基础设施不足、设施建设缺乏统筹布局、换电设施无法统一兼容等问题仍在行业内外热议。

数据显示,截至2023年底,中国充电基础设施总量达859.6万台,同比增长65%。2023年12月全国充电总量约38.1亿度,同比增长78.1%。充电量同比增长高于充电桩增量10%以上,基本反映出充电基础设施的增长慢于新能源汽车的增长。

同时,公共充电桩数量与新能源汽车保有量之比在区域分布上也不算理想。以北京、上海为代表的超一线城市举例,虽然新能源汽车保有量较高,但受限于土地、用电等因素,公共充电桩建设并不理想。而青海、西藏等地因其新能源汽车保有量较低,公共充电桩建设情况看似良好,但随着后续新能源汽车数量的提升,亦会面临公共充电桩不足的情况。另一方面,当前高速公路沿线公共充电设施建设布局不合理,使用具有显著的潮汐现象,国庆假期个别服务区充电站的时间利用率高达63.8%。

此外,在换电设施方面,目前换电站主要是企业根据自身标准建设,尚无法对多品牌统一标准或实现兼容,进一步导致换电设施的低效建设和运行,同样也不利于土地资源的节约集约利用和电力侧的规划配套。

对此,全国政协常委、中国工程院院士钱锋带来了《关于加快中国新能源汽车充换电设施建设的提案》。针对上述问题,钱锋委员在提案中提出建议完善全国充换电网络规划布局、开展充换电站及配套电池标准化建设、推动新能源汽车充换电市场产业链建设等三项具体内容:

第一,完善全国充换电网络规划布局。建议根据汽车流量数据和土地资源情况,统筹规划充换电站布点,实现资源的集约利用。在城市间,可以依托国家综合立体交通网,拓展高速公路网充换电基础设施覆盖;在城市群中,重点加密建设充电网络,并强化数据交换共享功能;在城市内部,推动充电网络向城区边缘延伸,建设快充和慢充设施;同时,推动农村地区与城市、城际充电网络融合发展,创建充换电基础设施应用示范县和示范乡镇。

第二,开展充换电站及配套电池标准化建设。建议国家相关部门制定充换电站建设标准,并吸引社会资本进入充换电站建设领域。同时,由行业协会牵头,在国家支持下,共同实现电池及接口的标准化,并建立充换电服务互认互联体系,实现不同技术、标准、厂商之间的标准化开发和应用。

第三,推动新能源汽车充换电市场产业链建设。建议通过专项补贴、电费优惠等政策支持产业链的发展,并通过技术优势和合理的充换电站布点规划,帮助传统加油站升级为新能源汽车充换电站。

全国人大代表,中国一汽首席技能大师、研发总院试制所高级技师杨永修则在《关于加强新能源领域原创性、引领性、颠覆性技术攻关的建议》中,提到要通过加大技术扶持力度,集中力量攻克低温电池衰减大、续航里程低的行业难题。同时,加速充电桩、充电站、换电站等基础设施建设,提升新能源汽车使用的便利性。

全国人大代表、保定市第二医院副院长马永平也建议优化农村充电网络布局,将集中式充电场站建设向易地搬迁集中安置区、乡村物流基地及旅游重点村等延伸。同时,加快农村干线公路沿线、具备条件的加油(气、氢)站等场所的充电设施建设。

新能源汽车与电网协同面临挑战


相比往年单一关注于新能源汽车补能基础设施建设的提案、建议,今年代表委员们还将基础设施作为能源体系整体发展的一份子进行讨论。

全国人大代表、全国人大财政经济委员会委员、商务部电子商务和信息化司原司长骞芳莉带来《关于统筹新能源汽车与新型能源体系和新型电力系统协同发展的建议》。骞芳莉认为,推进新能源汽车与新能源和电力体系协同发展是一项系统性工程,需要从全局角度对电网、汽车、交通、基础设施等相关各领域、各层次、各要素进行统筹规划,协调各个责任部门。因此,应从国家层面建立跨领域、跨部门的工作协同机制,搭建合作平台并推进工作组,明确面向双碳目标的新能源汽车与新型电力系统协同发展的总体目标与路线图。

针对上述问题,骞芳莉建议加快地方智能有序充电及车网互动相关政策的落地与出台,充分调动和提高车企、充电设备商、基础设施运营企业、负荷聚合商、电网企业、发电企业、小区物业等不同社会主体的参与性和协同性。她还提倡探索有序充电、光储充换一体、聚合参与辅助服务、离网运行、“能源岛”、V2G等模式的创新实践,以此形成可复制可推广的经验。

这份建议的背景是新能源汽车与新型能源体系和新型电力系统协同发展仍面临挑战。

从电网侧视角看,基于负荷总量、互动难度、成本等考虑,当前对新能源汽车作为负荷侧重要资源的消纳和调节能力仍缺乏重视。车端,新能源汽车的制造、使用与绿电的结合主动性有限,缺乏对用户参与车网互动的引导。在技术方面,支撑协同发展的电池、聚合平台调度等关键技术尚待突破。

目前基础设施升级和标准化工作也仍处于持续探索阶段。充电基础设施的普及程度不足,双向智能充放电桩相较普通桩成本增加约100元/KW,建设成本高。配电网层面设备的感知、互动、调控能力不足。车-桩-网的通信、并网、计量等标准尚不明确,各主体间的通信协议在充电安全、充电功率等方面还存在缺口。

另外,市场与价格机制尚未健全同样也是制约新能源汽车与新型电力系统融合的问题之一。尽管峰谷电价机制推行已取得成效,但居民侧尚未全面覆盖且生活电价峰谷价差不足,影响车主错峰充电的积极性。新能源汽车用户缺乏独立电力市场身份,各地电力辅助服务政策准入门槛较高,私人用户暂时无法深度参与。


电动汽车如何参与“新型储能”?


随着“新型储能”首次被写入政府工作报告,充电基础设施与新型储能发展的协同势必受到产业各相关方的更多关注。在政策层面,今年1月,国家发展改革委、国家能源局、工业和信息化部以及市场监管总局联合印发了《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》。该意见提出了到2025年和2030年的目标,明确了推动车网互动技术标准体系建设、充电峰谷电价机制实施和优化、市场机制建设等方面的任务。

全国人大代表、国网无锡供电公司电缆运检中心主任何光华表示:“新型储能是提升电力系统灵活性的重要手段,也是构建新型电力系统的重要技术和基础装备。”据悉,2023年全国新型储能项目新增装机规模约2260万千瓦/4870万千瓦时,较2022年年底增长超过260%。然而,目前我国新型储能发展仍然面临诸多问题,还不能充分发挥对电力系统的支撑作用。“缺乏统筹规划是制约我国新型储能高质量发展的重要因素之一。”何光华认为,随着新能源大规模快速发展,储能与新能源、新型储能与其他灵活调节资源缺乏统筹规划,独立储能建设布局缺乏科学引导等问题日趋显现。

何光华建议,在借鉴新型储能发展成熟经验的基础上,建立较为完备、可操作、可执行的储能统一规划建设体系,明确储能分阶段发展规模和定位。各区域再结合当地新能源消纳、资源特性、网架结构等特点,因地制宜确定新能源配置储能规模和类型、设施布局、接入范围、建设时序,避免造成资源浪费,推动新型储能良性发展。

而从更聚焦的“电动汽车+新型储能”产业政策切入考虑,全国人大代表、全国工商联副主席、通威集团董事局主席刘汉元建议加快研究制定电动汽车参与电网储能的相关配套政策措施,以推动新型储能发展。他提出构建以抽水蓄能和其他新型储能为主、电动汽车等其他多种储能形式为辅的综合性储能系统,为可再生能源的大规模接入提供支撑,促进新型电力系统的建设,推动低碳中国进程。

在刘汉元看来,抽水蓄能具有调峰填谷、调频、调相、储能、备用、黑启动等多种功能,是目前最成熟、度电成本最低的储能技术,具有长寿命、高效率、大容量、长时间放电等特点,能量转换效率在75%左右。而伴随着电动汽车的爆发式增长,车载动力电池也具备了成为储能终端的巨大潜力。如果能有效利用电动汽车大量的闲置时间和冗余充放电次数,将其作为分布式储能单元接入系统,除了行驶时间外,大部分时间都在线,成为电网储能、微网储能、小区储能、家用储能的一部分,可以在用电高峰时向电网反向售电,在用电低谷时存储过剩电量,不仅为电网稳定做出贡献,还可以通过市场化方式获得相应收益,分摊购买整车或电池包的成本,实现电动汽车和电网的良性互动。

由此,刘汉元建议进一步加大力度推动新型储能的发展,支持新型储能参与调峰调频的投资和建设,引导和鼓励市场主体参与储能业务,用市场化机制解决储能面临的问题。同时,加快研究制定电动汽车参与电网储能的相关配套政策措施,推动车网互动技术的研发,不断提高电动汽车与电网协调运行的可靠性和经济性,引导车主参与智能化有序充放电,推动电动汽车以市场化方式参与电网储能服务。


车网融合互动走向商业化探索



如今,我国汽车千人保有量达226辆,仍有较大增长空间。而发展新能源汽车已成为我国汽车行业在高增长阶段实现低碳转型的必由之路。随着新能源发电占比不断提升,推动多层次的车网融合互动不仅可有效避免大规模新能源汽车无序接入对电网的冲击,并作为可调节负荷和移动储能设备提供海量、低成本的灵活性调节资源,同时其也将支撑新型能源体系和新型电力系统构建,促进车网互动商业模式创新,激发新能源汽车的灵活性资源潜力。

全国政协委员、宁德时代董事长曾毓群在《关于抓住本质推进电池与电网双向融合互动(B2G)的提案》中表示,当前,随着新能源汽车的快速上量,大规模电动汽车的无序充电将进一步加剧电网负荷的峰谷特性,给电网安全造成冲击。另外,随着具有波动性、间歇性特点的新能源发电占比不断提高,为维持系统实时平衡,电网面临大量灵活性调节能力缺口。为了变负担为资源,一箭双雕解决交通和能源领域存在的两大难题,可以抓住车网互动(V2G)的本质,研究探索电池与电网双向融合互动。

全国人大代表、广汽集团总经理冯兴亚也在《关于多链路推进、加速实现“双碳”目标的建议》中提到:近年来,我国风电、光伏等新能源电力迅速发展,推动了清洁低碳能源体系的构建。然而,这些发电方式存在强随机性和波动性,传统电力系统的调节模式难以应对。加上新能源汽车市场快速发展,电力供需两端难度叠加。而电动汽车可作为移动储能单元,通过与电网融合互动,可实现大规模、低成本、响应快的分布式储能,为电力系统供需平衡提供有效的解决方案。为此,为加快推广新能源汽车与电网融合双向互动,冯兴亚提出完善技术及标准体系、健全电价及电力交易机制、加大示范应用等建议。

全国人大代表、小鹏汽车董事长兼CEO何小鹏则在《以夜间低速无人驾驶赋能车网融合》的建议中表示,目前充电市场中私人充电桩渗透率低,公共充电需求强烈且与电力尖峰时段重叠,用户需求明显。此外,波谷时段内公共充电设备大量闲置,利用率低。同时,无序充电行为及超快充技术的突飞猛进,给电网稳定性带来了进一步挑战。何小鹏认为,由于新能源汽车动力电池具备移动式储能属性,其可作为灵活的储能资源与电网互动,还可以进一步发挥削峰填谷的电网调节能力。然而,规模化进展缓慢,存在许多瓶颈,亟需明确商业模式及相关技术标准。因此,他建议推动车网互动顶层设计,构建成熟的商业模式,统一相关标准,探索更多应用场景,加速市场化推广。


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