能源互聯(lián)網(wǎng)+電動(dòng)汽車：汽車的未來

文 | 張佩璐梁燕妮

能源互聯(lián)網(wǎng)+電動(dòng)汽車：汽車的未來

文 | 張佩璐1梁燕妮2

在當(dāng)前國(guó)際環(huán)境下，能源危機(jī)與環(huán)境惡化的問題備受關(guān)注，快速發(fā)展電動(dòng)汽車已經(jīng)成為世界各國(guó)的共識(shí)。然而隨著電動(dòng)汽車規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)對(duì)其兼容和支持程度會(huì)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(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀，隨后提出了電動(dòng)汽車在能源互聯(lián)網(wǎng)下的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)，最后對(duì)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(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

能源互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)泛能源體系，廣義為基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”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(dòng)智能電網(wǎng)的外延與發(fā)展。為了大規(guī)模實(shí)現(xiàn)可再生能源的利用，世界各國(guó)均以智能電網(wǎng)為資源配置中心，實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)共享。我國(guó)從20世紀(jì)90年代開始逐步開展需求側(cè)管理，2009年國(guó)家電網(wǎng)正式發(fā)布堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，并以此來推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。

電動(dòng)汽車作為能源互聯(lián)網(wǎng)儲(chǔ)能技術(shù)的一個(gè)重要部分，即是負(fù)荷又是儲(chǔ)能，已經(jīng)成為世界各國(guó)實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象。美國(guó)和日本作為電動(dòng)汽車發(fā)展最先進(jìn)的國(guó)家，不僅大力推進(jìn)電動(dòng)汽車技術(shù)的研發(fā)，而且出臺(tái)了較為完善的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)扶持政策。挪威能夠成為世界最大的電動(dòng)汽車市場(chǎng)源于其豐厚的鼓勵(lì)政策和完善的配套設(shè)施。目前我國(guó)已將新能源汽車納入國(guó)家新興產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃，并在39個(gè)示范城市群實(shí)施補(bǔ)貼政策，大規(guī)模推動(dòng)新能源汽車在公共服務(wù)和私人用車領(lǐng)域的應(yīng)用。

電動(dòng)汽車和能源互聯(lián)網(wǎng)的融合

電動(dòng)汽車具有低能耗零污染的優(yōu)點(diǎn)，其充換電服務(wù)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(dá)到節(jié)能減排的目的。能源互聯(lián)網(wǎng)與電動(dòng)汽車的融合促進(jìn)了儲(chǔ)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(dòng)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(dòng)汽車與能源互聯(lián)網(wǎng)的融合技術(shù)正逐步得到社會(huì)的關(guān)注和接受。

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

2.電動(dòng)汽車規(guī)模化對(duì)電網(wǎng)的影響。電動(dòng)汽車的大規(guī)模接入必定會(huì)拉高電網(wǎng)的負(fù)荷需求，無序隨機(jī)的充電行為不僅會(huì)加大電網(wǎng)的峰谷差，而且會(huì)加速能源的損耗，不利于電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)和高效運(yùn)行。此外，電動(dòng)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(huì)對(duì)V2G設(shè)備造成損耗，而且會(huì)使電動(dòng)汽車電池性能下降。

發(fā)展建議與暢想

針對(duì)電動(dòng)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(jì)：加強(qiáng)需求響應(yīng)機(jī)制，并協(xié)調(diào)不同社會(huì)群體的利益，可通過使用合理的分時(shí)電價(jià)機(jī)制進(jìn)行協(xié)調(diào)和引導(dǎo)。

2.鼓勵(lì)電動(dòng)汽車消費(fèi)政策：為電動(dòng)汽車的消費(fèi)提供補(bǔ)貼和優(yōu)惠政策，尤其是電動(dòng)汽車電池的回收和置換，對(duì)傳統(tǒng)燃油汽車的使用制定相應(yīng)約束政策。

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

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

5.完善電動(dòng)汽車充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)：根據(jù)用戶充換電需求確定服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)分布，合理建設(shè)電動(dòng)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(wù)網(wǎng)點(diǎn)。

電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)綠色交通和低碳經(jīng)濟(jì)，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(dòng)汽車的大規(guī)模發(fā)展提供基礎(chǔ)平臺(tái)，另一方面電動(dòng)汽車充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)作為能源互聯(lián)網(wǎng)一個(gè)重要組成部分，能夠利于電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)削峰填谷、儲(chǔ)能放電和可再生能源消納的功能。這證明了電動(dòng)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(shì)。

（作者單位：1.首都師范大學(xué)附屬育新學(xué)校；2.華北電力大學(xué)）

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