大规模电动汽车充电给电网带来的挑战和对策

⑥清洁能源占比低

回到电动汽车本身是否清洁这一问题，由于目前我国电网接近70%的发电来源于煤电，在电能产生的过程中已产生污染，所以有人认为电动汽车并不环保，这也是有一定道理的。2017年能源消费总量为约45亿吨标准煤，天然气、水电等清洁能源占能源消耗总比的20%。所以如何提高电动汽车清洁能源占比问题，从长远来看是一个很大的挑战。

解决对策

对策一：政策扶持

按照国家发改委于2014年发布的《国家发展改革委关于电动汽车用电价格政策有关问题的通知》中要求：“电网企业要做好电动汽车充换电设施配套电网建设改造工作，电动汽车充换电设施产权分界点至电网的配套接网工程，由电网企业负责建设和运行维护，不得收取接网费用”;

2015年，国务院办公厅日前发布《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》，要求新建住宅配建停车位应100%建设充电设施或预留建设安装条件，大型公共建筑物配建停车场、社会公共停车场建设充电设施或预留建设安装条件的车位比例不低于10%，每2000辆电动汽车至少配套建设一座公共充电站。

财政部、科技部、工信部、国家发改委、国家能源局等五部委联合发布的《关于“十三五”新能源汽车基础设施奖励政策及加强新能源汽车推广应用的通知》，2016-2020年，我国将继续对充电基础设施建设、运营给予财政奖补。

今年在充电设施的运营和补贴上也加大了力度，相信很快会有成效。

对策二：车桩网互动

车-桩-网互动主要是应对清洁能源占比低、电网调节能力不足等问题。下图为我国西电东送示意图，实现清洁能源跨区域、远距离消纳，实现电从远方来，来的是清洁电。但这也面临着诸多挑战，比如2017年全网的弃风弃光总量达492亿度，而2017年充电总量约48亿度，有十倍的差距。

为了解决上述问题，电动汽车和电网必须要形成良好互动，其中V2G是基础技术。要实现车桩互动，需在充电设备(包括车和桩等硬件)上进行技术创新，同时也要加强在电网监控\调控和互联互通等平台方面的建设，其核心在于双向转化模块和控制系统、并网的控制和保护以及大规模实施控制带来的信息安全问题等。

具体应用有以下几个方面：

第一个是削峰填谷，利用谷时电对电动汽车进行充电，在高峰时利用V2G技术将电动汽车的能源支援电网。

第二个是在故障紧急救援方面，主要是在电网故障发生时，利用电动汽车的双向特性对电网进行紧急支援。

第三个是实现多能跨区互补，包括风、光、水，利用电动汽车的远距离输电通道，实现互补控制，提升输送容量。

对策三：光储充微网

光储存，包括微网方面的技术和产品，主要解决的是电压控制难、电网容量不足、清洁能源占比低等问题。

关键技术主要包括储能双向变流器、微网的保护与控制、充电桩双向控制、谐波控制以及孤岛/并网控制等。

对策四：电源共享与能源管理

这个方面目前也有很多研究，主要解决配电容量不足、大电网调节能力不足等问题。

对策五：新器件/新拓扑的应用

这主要解决电能损耗大、功率因素和电压调节难等问题。

对策六：智能运维与控制技术

我们首先要保证在故障监测和预警方面要足够完善，同时在运行维护方面要更加及时。对于运维监控平台与电网控制平台及控制装置之间的信息交互和沟通，要加大研发力度，尤其要重视在确保大规模实时性控制的情况下的信息安全问题。

总结展望

能源与电力发展展望

根据《能源发展“十三五”规划》，2020年能源消费总量须在50亿吨标准煤以内，非化石能源占一次能源15%以上;煤炭占58%以下，天然气力争占10%;电能占终端能源消费比重达27%。

根据《电力发展“十三五”规划》，2020年我国发电装机达到20亿kW;非化石能源装机要占39%;燃煤发电供电煤耗少于310g/kWh;煤电发电装机控制在11亿kW;西电东送规模由1.3亿kW增加到2.7亿kW。

所以我国能源和电力发展的核心还是在清洁能源消纳方面。

《能源生产和消费革命战略》(2016-2030)中提到，2030年能源消费总量控制在60亿吨标准煤以内;非化石能源占比20%左右，天然气15%左右;新增能源需求主要依靠清洁能源满足，初步构建现代能源体系;非化石能源发电量占全部发电量的比重争达到50%。2050年，非化石能源占比超过一半，建成现代能源体系。

未来能源发展方向是电动化、清洁化、智能化。当然，要实现清洁化的前提是需要在发电和用电过程中更加智能化。

大规模电动汽车并网后，形成了一个非常庞大的分布式储能资源，利用电动汽车本身的双向特性，既可作为负荷，也可作为电源。需在能源互联相关的技术体系中进行研究和突破，包括V2G技术、储能技术、微电网技术、分布式发电、有序充电等等。希望能实现将电动汽车对电网造成的充电负担转变为能够支援电网的调控法宝，最终实现电能生产、消费的革命。

原标题:大规模电动汽车充电给电网带来的挑战和对策