联系我们 自然资源保护协会（NRDC) 中国北京市朝阳区东三环北路38号泰康金融大厦1706 邮编：100026 电话: +86- 10- 5927 0688 nrdc 2016年9月 电动汽车在上海市电力系统中的 应用潜力研究 淘宝店铺 “Vivian研报” 首次收集整理 获取最新报告及后续更新服务请在淘宝搜索店铺“Vivian研报” 或直接用手机淘宝扫描下方二维码 4电动汽车在上海市电力系统中的应用潜力研究 电动汽车在上海市电力系统中的 应用潜力研究 致谢 此报告由国家发改委能源研究所、国家可再生能源中心、自然资源保护协会合作撰 写。上海市经济和信息化委员会、上海市发展和改革委员会、上海合煌能源科技有限公司、 宝马（中国）服务有限公司、上汽安悦充电科技有限公司、上海市新能源汽车数据采集 与监测研究中心、上海市电力公司对本报告研究提供了数据及信息支持，在此表示感谢
特别感谢上海电器科学研究所阮於东教授、交通大学韩延民教授、美国三益公司（Energy & Environmental Economics） Frederich Kahrl先生、上海腾天节能技术有限公司张 皓先生、自然资源保护协会的Roland Hwang先生，Vignesh Gowrishankar先生和 Christina Swanson博士对报告进行审阅并提出宝贵意见和建议
课题组 刘坚| 国家发改委能源研究所、国家可再生能源中心 金亨美 | 自然资源保护协会 唐莉 | 上海合煌能源科技有限公司 自然资源保护协会 项目组 游梦娜李玉琦刘明明周晓竺高天健 秦思妍米思易 雷泽诺罗千真 感谢ClimateWorks Foundation对本研究的资金支持
1总结摘要 1 2电动汽车发展背景 4 2.1电动汽车发展对电力系统的影响4 2.2电动汽车技术分类6 2.3电动汽车与电力需求响应 8 3电动汽车充电负荷对上海市电网的影响9 3.1电动汽车数量规模10 3.2充电基础设施11 3.3上海市电力发展趋势12 3.4电动汽车充电量需求15 3.5电动汽车充电负荷特性17 3.6电动汽车充电对输配电网的影响19 4上海市电动汽车参与需求响应的潜力及经济性分析21 4.1上海市需求响应现状21 4.2电动汽车参与需求响应的潜力22 4.3电动汽车参与需求响应的经济、环境效益 25 4.4电动汽车V2G28 4.5上海宝马互联驾驶研究院电动汽车储能项目 30 目录 5电力市场及运营模式建议 31 5.1电力体制改革与电动汽车31 5.2电动汽车商业运营模式对比33 5.3充电价格体系及其问题34 6研究总结/进一步研究建议35 6.1加强有序充（放）电技术研究 35 6.2实施聚合式充电负荷调控 36 6.3建立反映灵活性资源价值的市场环境36 6.4加快住宅及办公地点充电设施建设36 6.5研究制定充电价格体系37 6.6研究局限与展望37 附件38 电动汽车发展背景9 发展电动汽车是道路交通部门节能减排的关键途径，也是推动我国产业结构转型的 重要动力。国家从科研投入、产业扶持、法规标准、推广应用等角度制定了一大批电动 汽车发展扶持政策，并多次明确2020年纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量 达到500万辆的发展目标。受政策推动，近年来我国电动汽车市场快速增长，2015年 中国电动汽车销量超过33万辆，在汽车市场中占比达1.34%，成为全球最大的电动汽 车销量市场
电动汽车的普及将对电力系统运行带来多个层面的影响。首先，作为新型用电方式， 电动汽车数量的提升势必增加用电量需求，特别是大量电动汽车集中在电网负荷高峰时 段充电将显著增加电网负荷峰值，从而对系统容量及安全稳定运行提出更高要求；另一 方面，若采取有序管理或双向互动方式，电动汽车也可被视为系统需求响应乃至分布式 储能资源。因此，大规模电动汽车的接入不仅可以降低新建电力基础设施规模，还可带 来调峰、辅助服务等多种系统应用价值
然而，目前国内对电动汽车在电力系统中的应用潜力研究仍然不足，对大规模电动 汽车接入电网后的负荷调节潜力及经济性缺乏定量分析。因此，本研究以上海市为研究 对象，在电动汽车发展预测的基础上，评估了电动汽车充电负荷对上海市电网的影响， 并根据上海市电力系统调峰需求与电动汽车用户出行特点，分别从电动汽车充电需求及 负荷特性、电动汽车充放电调节潜力及经济性等方面进行了分析： 本研究针对上海市电动汽车发展设定了两种情景，即：常规发展情景下，到2030 年电动汽车年销量占全部汽车销量市场的28%，电动汽车保有量达到155万；高速发 展情景下，到2030年电动汽车销量占全部汽车销量市场的43%，电动汽车保有量达 到245万辆。充电量方面，在常规发展情境下，2030年上海市电动汽车充电量需求约 为12.4TWh，占当年全市用电量的7.4%；在高速发展情景下，全年充电量需求约为 19.6TWh，占当年全市用电量的11.2%。负荷特性方面，本研究基于上海市电动汽车 数量增速预测及电动汽车用户出行行为调研，测算了电动汽车充电负荷曲线。结果显示， 在随机充电情况下，电动汽车充电负荷将显著提升傍晚电力负荷高峰，且全天峰谷差也 将有所增加，从而对电网安全稳定运行造成一定压力
相比传统需求侧调节资源，电动汽车具有较强的充放电调节能力，特别当电动汽车 技术得到普及时，电动汽车可能成为系统最重要的调节资源之一。因此，有序调节电动 汽车充电负荷不仅可以降低电动汽车大规模接入对电网安全稳定运行带来的负面影响， 还能提升系统灵活性。由于不同车型的出行特征及车型参数有明显差异，因此为深入分 析上海地区电动汽车行为特征，本研究分别对当地电动公交车、电动出租车、电动私家车、 电动公务车、电动物流车等五类车型用户的有序充电潜力进行了分析。研究显示，在只 考虑电动私家车、电动公务车两类车型的灵活性调节潜力的情况下，采取有序充电之后， 电网高峰负荷有一定程度降低，负荷峰谷差明显减小，且大部分充电负荷转移至凌晨负 荷低谷时段
1 总结摘要 总结摘要1 图目录 图 2-1 2006-2016中国电动汽车销量及市场占比 5 图 3-1上海市新能源车数量规划规模10 图 3-2 2015年上海市冬、夏典型日负荷曲线12 图 3-3 2015年上海电力能源结构细分情况 13 图 3-4 2020年上海电网全社会用电量水平估计 13 图 3-5 2020年上海电网最高用电负荷水平估计 14 图 3-6 两种情景下上海市2020-2030年电动汽车销量及保有量16 图 3-7 电动汽车充电负荷影响因素 17 图 3-8 上海市各类乘用车充电时间概率分布17 图 3-9 两种情景下2030年上海市夏季电动汽车充电负荷18 图 4-1 上海市电动私家车、公务车停车及充电时间概率分布 22 图 4-2 两种情景下电动汽车有序充电调节效果 24 图 4-3 两种电动汽车发展情景私家车/公务车随机及有序充电负荷24 图 4-4 电动汽车参与需求响应经济性分析 25 图 4-5 传统需求响应资源与电动汽车有序充电响应成本示意图26 图 4-6 电动汽车V2G成本下降潜力29 图4-7 上海宝马互联驾驶研究院电动汽车及储能项目框架示意图 30 表目录 表 2-1国内典型插电式混合动力汽车关键参数 7 表 2-2国内典型纯电动汽车关键参数8 表 3-1电动汽车充电模式11 表 4-1 2030年电动汽车需求响应下电网负荷 23 表 4-2三类电价情景下电动汽车充电调节效益27 表 5-1 国内典型电动汽车充电桩功率及价格 34 充电需求及 负荷特性 充电负荷 调节潜力
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