推动新能源汽车使用绿色电力
——第四届电动汽车充换电设施技术创新大会观察
“截至今年9月底，我国充电设施总数达到1143万台，有效支撑了2800万辆电动汽车的充电需求。高速公路服务区安装的充电设施已经超过2.88万台，覆盖停车位4.48万个，重大节假日的充电服务保障能力也得到了明显提高。”在日前召开的第四届电动汽车充换电设施技术创新大会上，国家能源局电力司电网处处长孙嘉弥表示。
充电基础设施作为新能源汽车发展的重要环节，是新能源汽车推广应用的基础保障，也是构建新型电力系统的核心要素。
据中国电力企业联合会副秘书长、中国电力企业联合会电动交通与储能分会会长刘永东介绍，经过10多年的快速发展，我国已经构建起世界上覆盖面积最广，服务车辆最多，充电桩数量最大的充换电网络体系，有力支撑了我国新能源汽车的发展。“未来应进一步坚持绿色发展，推动新能源汽车充新能源电，以用户需求为导向，不断提升充换电设施产品质量，保障充电安全。”刘永东表示。
多元化主体共创充换电行业绿色生态
发展新能源汽车产业是我国交通领域碳中和的重要途径，能源供给和出行环节低碳化是实现新能源汽车全产业链和全生命链周期碳中和的重要环节。
根据《中国汽车低碳行动计划研究报告》中的数据，从电动汽车全生命周期碳排放来看，车辆周期碳排放占比约为46%，燃料周期碳排放占比接近54%。以2030年1亿辆电动汽车的规模测算，将降低二氧化碳排放2.2亿吨，相当于1.2亿立方米森林吸收存储的二氧化碳总量。
在此背景下，推广新能源汽车充换绿电，使用来自风能、太阳能等可再生能源的电力，不仅能够进一步减少温室气体排放，还能通过与电网的智能互动，提高能源利用率，促进新能源消纳，提升高比例可再生能源接入的新型电力系统整体效率。
此次会议发布的《中国新能源汽车充换绿电地图》（以下简称《地图》）也明确，新能源汽车使用绿色电力，可促进终端可再生能源消费，推动电动汽车充电行为与风光新能源发电进行有效匹配，进一步提高风电光伏的利用水平，也会为集中式可再生能源的并网与消纳带来机遇。
在绿电的使用方式上，《地图》给出了绿电和绿证交易、光储充等方式自用绿电以及就近场站直连供应绿电等模式。比如在今年1月，首都电力交易中心有限公司就依托北京电力交易平台跨省采购了来自内蒙古自治区的3.7亿千瓦时绿电。这些绿电通过电动公交场站约1200台充电桩，为北京超过8000辆电动公交车提供绿色动能，预计全年可减排二氧化碳29.51万吨。
在绿电充换电场站建设方面，据《地图》中的数据，截至今年6月，全国共1108座新能源汽车充换电场站使用绿色电力，分布在31个省区，绿电来源为自发自用（包括光储充）的场站有211座，占所有绿电场站的数量比为19.04%；通过绿电交易采购绿电的场站有883座，占所有场站的79.69%；通过绿证交易作为绿电来源的场站共有18座，占所有场站的1.62%。
针对未来的发展路径，中国能源研究会外事工作委员会田雨阳表示，应鼓励企业、高校及研究机构开展联合攻关，加快光储充一体化、电动汽车与电网互动、先进储能技术以及智能充电管理系统的研发和应用，通过税收优惠、研发补贴等措施，为技术创新提供长效激励机制。
《地图》也提出建议，应共创充换电行业绿色生态，鼓励多元化主体参与，开展创新合作。如可引入数字化运营商（如滴滴小桔、支付宝等）和第三方平台，通过创新合作促进绿色电力的消纳。数字化运营商可利用其平台的广泛用户基础、数据整合能力及支付功能，打造智能化服务体系，提升用户在充换电过程中的体验与便捷性，为充换电服务提供更加便捷、高效的解决方案。
车网互动将使电动汽车成为赚钱工具
充电基础设施是新能源汽车发展以及推广应用的重要保障。近年来，我国充电基础设施规模不断扩大，服务质量有效提升，智能化水平快速迭代，有效支撑了交通领域绿色低碳转型，日益发挥出能源电力重要节点和支点作用。
与此同时，充电基础设施已不仅是电动汽车的补能工具，通过有序充电等技术应用，充放电设备也将成为车网互动的桥梁。
所谓车网互动，即电动汽车通过充放电装置与公共电网、微电网等供电系统或楼宇、住宅等配电系统相连，将动力电池作为移动储能或可控负荷聚合参与电网运行的灵活性资源，实现电动汽车与电网间的能量流、信息流双向互动。
国网智慧车联网技术有限公司移动储能高级经理王明才表示，目前车网互动包括有序充电、双向充放电（V2G）等形式，可通过车网互动释放海量新能源汽车作为“电力海绵”的灵活性价值。
对于电动汽车车主来说，其可在有序充电场景下，利用有序充电桩在电价低的时间段进行谷时充电，减少充电费用的支出；在双向充放电场景下，可利用V2G桩将电动汽车作为移动储能单元进行峰时放电，从而获取一定的收益。
“车网互动将使电动汽车充电免费甚至使电动汽车成为赚钱工具。”中国科学院院士欧阳明高表示。
对于整个能源系统而言，王明才表示，车网互动可将动力电池作为移动储能将充电变为可控负荷参与电网运行，实现电动汽车与电网间能量流、信息流双向互动，有效提升配电网对大规模新能源汽车的接入能力，促进高比例可再生能源的消纳。
此外，电动汽车作为移动储能在经济性上也具有一定的优势。“预计到2030年，电动汽车移动储能双向充放电成本约为每千瓦时0.1元，远低于火电改造、抽蓄、储能及其他需求侧响应资源，是新型电力系统最经济的灵活性资源。”王明才说。
“未来仍需持续加强新技术研究，以提升充电设施涉网性能为保障，增强对频率、电压扰动的耐受力和主动支撑能力，强化并网检测，确保性能达标，推进源网荷储协同，提升电力系统稳定性。”王明才表示，要以构网型控制技术为支撑，探索主网、配网、微网协同的新型调度模式，增强配电网就地平衡和对主网的支撑作用，实现电力系统高效运行。
提前布局新型充换电技术研发应用
当然，对于现阶段的充换电行业来说，仍面临着诸多困境和挑战。“目前充换电行业面临着充换电设施的布局不够完善、结构不够合理、服务不够均衡、运营不够规范等一系列的问题，还需要各方共同努力，加以改进。”刘永东表示。
对此，刘永东建议，要充分利用人工智能、大数据等技术，实现充换电设施的智能化管理运营，提高效率，降低成本。并顺应汽车网联化的发展趋势，建立与之相适应的智能充电网络，提前布局和关注新型充换电技术的研发和运用。
对于新型的充换电技术，记者在此次会议上了解到，相关企业已经开始对无线充电、自动充电以及移动充电等领域的研究和布局，并且部分已经开始投入试点应用。
如黑马原力目前已推出了储充一体式的移动超充机器人，可以在多个场景下，为电动汽车进行快速充电，打破了以往依靠固定充电桩补能的方式，实现从“车找桩”到“桩找车”的转变。
“今年五一期间，我们在全国20个充电站点上线了移动超充机器人，提供了80千瓦~120千瓦不同等级的快充，服务超过12000个车主，安全运营超10万小时，有效减少了节假日期间高速公路的充电等待时长。”黑马原力创始人兼首席执行官邓晓光表示。
此外，刘永东表示，要关注电池的技术进步，对充电设施要进行相应的改造升级，提升充电的效率，缩短充电时间，以适应新型电池的充电需求。并要充分发挥充电设施国际标准的作用，深度融合全球产业体系，与国际同行开展广泛的技术交流与合作，向国际推广和宣传中国的技术、中国的方案、中国的管理。
孙嘉弥也明确，应继续加强政策供给，发挥政府引领作用，坚持系统观念和问题导向，多方协同开展顶层设计。同时加强关键技术攻关和核心技术研发，促进车、桩、网各环节有效衔接，全面实施新出台的强制性国家标准，加快制定工程建设类强制性国家标准《电动汽车充换电设施项目规范》，持续开展车网互动领域的标准研究，持续完善充电基础设施的标准体系，不断提升标准国际化的引领能力。
供图：国网智慧车联网技术有限公司
