電動汽車等電能替代負荷情況分析研究

周百齡 孫霏

摘 要：電能替代越來越受到各方面重視，近幾年電能替代終端技術發展很快，電能替代產品市場應用成熟。其設備已廣泛應用于工業生產、日常生活領域用以替代其他一次能源。今后電能會以自身的優越性而成為社會首選的能源。杭州市能源消費以原煤、原油和電力為主，隨著經濟的增長和產業結構的調整，應明確能源清潔化發展目標，通過實施“兩個替代”，轉變能源利用方式。大力實施電能替代工程，積極引導全社會用能單位煤改電、油改電，促進節能減排，推動綠色、低碳發展。

關鍵詞：電能替代 負荷 研究

中圖分類號：X22 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（b）-0102-02

杭州市“十三五”電能替代實施方案是對杭州市能源結構優化、大氣污染防治、居民生活水平提高等多方面考慮后提出的具體實施方案，作為保障國家能源安全的重要舉措、服務大氣污染防治的具體行動、創建清潔能源示范省的重要基礎及開拓售電市場的有效途徑。

1 電動汽車

對2017年杭州地區電動汽車充電情況分析如下

1.1 充電電量總體情況

1～3月份，杭州地區全社會電動汽車充電電量2137.5萬kW·h，占全省77%，其后是湖州、臺州、寧波、麗水。

1～3月份，杭州地區國網充電站（樁）充電電量為291.58萬kW·h，占全省國網充電站（樁）充電電量67.78%。

1.2 杭州地區各類型充電量及國網市場占有情況

充電設施主要為集中式充電站和分散式充電樁，按充電性質可分為四類：城市公共、專用（公交）、城際（高速）、居民自建。

杭州作為發達地區的省會城市，電動汽車市場競爭較為激烈。根據充電電量在全社會總充電電量中的占比，分析各充電類型中杭州公司國網充電站（樁）的市場占有率：

城市公共：充電量占比27.41%，其中國網12.99%，外部14.42%。除國網外，還有西湖電子集團、萬馬、特來電、特斯拉等多家競爭企業參與公共充電站（樁）的投資運營。

專用（公交）：充電量占比69.45%，其中國網0.59%，外部68.87%。在杭州推廣2000輛比亞迪K9電動公交車，充電樁接口為比亞迪專用交流快充，留給非比亞迪的市場余量很小。

城際（高速）：充電量占比0.06%，全部為國網占有。目前全省高速公路充電樁均為國網投資運營。

居民自建：充電量占比3.07%，全部為外部占有。大多數由電動汽車4S店贈送充電樁并負責安裝。

目前公交是充電的主要部分，僅杭州地區的公交充電電量就占全省所有類型總充電電量的一半以上，而市區公交車基本已更新完畢，外部公司已開始搶占區縣市場，如建德市新安江長運有限公司1月份已開始運營電動公交車，累計充電量已達到83835kW·h。

1.3 公交充電站日負荷特性

隨著電動汽車產業逐步發展，電量和負荷持續上升，研究日負荷特性將有助于評估電動汽車充電負荷的對電網影響，研究制定峰谷分時充電費、引導電動車用戶主動削峰填谷。由于公交充電量、負荷都較大且較為集中，如西湖電子拱康路和下沙高沙社區公交充電站采用35kV供電，容量分別為40000kVA、34000kVA，分別有395、365個充電樁，因此主要關注公交充電特性。

浙江省內，因公交總體運營狀況差異、公交充電站運營單位不同等原因，各地市日負荷特性存在明顯差異，杭州公交充電站主要在低谷時段（22：00至次日4：00）充電；麗水、衢州集中在11：00和18：00左右充電；湖州、寧波、臺州白天邊用邊充。

2 煤改電

杭州市煤改電項目主要為煤改電項目主要為電鍋爐改造和電窯爐改造兩種類型。

2.1 電鍋爐

電鍋爐使用領域廣泛，主要適用于配電容量富裕、升溫速度要求高、對水溫有一定要求的場所，用于提供生活熱水、采暖和蒸汽。具體可應用于賓館、酒店、住宅小區供暖、供熱水；桑拿、游泳池、健身中心、美容館、瘦身中心、腳浴城、飯店、SPA水療會所等旅游、休閑場所熱水供應；學校、醫院、機關食堂、澡堂等場所蒸汽、開水、熱水供應；工農業生產用熱水供應等。

2.2 電窯爐

浙江省工業窯爐主要分布在冶金、機械、建材、石化等行業，數量多，分布廣，工業窯爐不僅能耗高，而且燃燒氣體直排，造成環境污染。由于工業窯爐以煤窯爐、電窯爐、油窯爐、氣窯爐為主。以燃料劃分的工業窯爐，電窯爐是污染物排放量最少，以電窯爐替代煤、油窯爐，可從減少局地污染物排放。

在浙江天然氣利用仍處于發展階段，管網鋪設、氣源保障等還在進一步建設和落實之中，在短期內，天然氣還難以成為工業窯爐的主要燃料之一。

2.3 負荷特性

從杭州某典型煤改電區域原居民負荷和電采暖負荷曲線來看，居民負荷在下午5點以后負荷攀升，負荷高峰一般出現在晚上8點左右，而電采暖負荷高峰出現在晚上9點以后，早上7點之前。從負荷特性曲線來看，電采暖負荷和居民負荷高峰錯開，電采暖負荷可以起到削峰填谷作用，以提高電網設備運行效率，提高電網設備經濟效益。

2.4 影響分析

杭州單個煤改電項目用戶新增配變容量較小，對電網經濟運行影響相對較小，但煤改電項目一般為工廠鍋爐，工業一般較為集中，大量的煤改電項目投產，其區域負荷可能呈現成倍的增長，區域線路可能出現重載情況，影響供電可靠性。供電公司應加強對電能替代區域供電線路負荷監測，及時做好線路負荷預測與分流方案，以避免線路重載造成區域供電可靠性下降。

3 建議

依托政府強制性舉措推動電能替代。一是借力杭州市政府以舉辦G20峰會、亞運會、建立清潔能源示范省為契機，加大力度、加快進度推進中小型燃煤鍋爐強制淘汰工作。二是借力國家針對企業排污權交易、碳排放交易的強制性進行推動，建議市政府以電能替代為基本措施，幫助政府完成浙江省的排污和碳排放指標，逐步完善企業排污費征收標準。三是建議政府加大電能替代補貼力度。建議省政府加大以電代煤的財政補貼，市政府設立電能替代配套資金。四是加強電能替代技術研發工作，鼓勵創新電能替代市場化的商業模式。五是深化電能替代項目服務舉措，借助互聯網技術推動電能替代工作深入發展。六是加強協同機制促進共贏局面，因地制宜拓展電能替代領域，多手段提升電能替代認識度及影響力。

參考文獻

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