编者按:2023年9月12-14日,以“绿色 持续 共生 向新”为主题的“第五届未来能源大会”在江苏常州武进召开,本次大会由中国能源研究会与中国能源网联合主办。会上,中国电动汽车百人会常务副秘书长刘小诗发表了《新型交通能源设施多方协同发展》的主旨演讲。
大家下午好!我上周参加了慕尼黑车展,德国总理在会上发言,说德国要大力发展新能源汽车,德国政府将出1100亿欧元支持德国的新能源汽车发展,其中有550亿欧元是指出基础设施。由此可见,新型的新能源汽车的基础设施是极其重要的,可以这么说,没有新能源汽车的基础设施,就不可能有新能源汽车。
我们新能源汽车的规模化发展正在推动汽车用能体系的变革,新能源汽车补能基础设施是支撑低碳、零碳交通发展的基础,新能源汽车的规模化的快速发展,正在推动汽车用能体系的变革,也驱动了交通能源基础设施进入了新的发展阶段。现阶段,我国充换电、加氢站等基础设施正在快速增长,但是新型的能源设施仍然相对滞后。比如到2025年我们每天需要2000万度电的充电量。
交通能源的基础设施体系正在加速重构,新技术、新模式正在不断涌现,在新能源汽车规模化的驱使下,交通能源基础设施的体系正在经历深刻的变革。油、气、氢、电、光等能源交织并存,融合发展趋势凸显,充电、换电、分布式能源、储能、充电检测等等、包括加氢,所有这些环节都有不同的表现。在加氢方面,除了要提高氢燃料制、储、运的经济性以外,还要因地制宜的展开工业副产氢和可再生能源制氢技术的应用,如果没有可再生能源制氢,是不可能有新能源汽车的发展。
谈谈挑战,我们新能源汽车发展超过预期,需要进一步加强新型交通能源基础设施与汽车产业的协同发展,积极应对基础设施规模不足、电网侧配套不足、技术标准协同不足等潜在的风险挑战。
对策,新能源基础设施需要与新能源汽车技术协同发展,比如大功率的充电需要更高的平台电压,更大电池倍率等等,企业应该在此层面做出布局,换电的发展也需要在电池标准布局上进行协同。在设备侧,应该加强智能化设备研发、设计及智能化的结算,特别是各个服务商与各车辆产品的数据互联互通,让车辆能够自动匹配到基础设施地址、状况、功率等特性,在云端实现智能协同服务。
如何推进新能源汽车基础设施与新型的电力系统的协同,电动汽车可以支持可再生能源发展,这已经成了汽车行业与能源行业的共识,要充分挖掘新能源汽车基础设施的可调节资源,实现新能源的充分消纳和灵活控制,也是新型电力系统建设的内在要求。比如新型电力系统对基础设施的要求是削峰填谷,而新能源汽车的要求是对电网冲击很大,负荷高,新能源汽车要充新能源的电。
谈谈挑战和潜力,在挑战方面,有城市配网层面的,有跨区域省间电网层面的。在潜力方面,电动汽车是交通领域在电气化的重要增量,按2030年1亿辆电动汽车估算,新增用电将增加13500万千瓦/时,电动汽车具备可中断、可调节性的特点,可以天然匹配电网,可以有效的提升电网清洁能源的消纳能力。充分利用车载电池的储备性能,在调峰、备用等方面会有重要作用,促进电网的优化运行。预计到2030年,中国动力电池的装机量将达到15到20亿千瓦/时之间,通过对动力电池负荷的有效引导,可以节省大量资源,构建新型的电力系统。
推动电力系统向适应大规模、高比例、新能源方向发展,要增强电源协同优化的能力,要创新电网结构形态和运行模式,要加快新型储能技术的规模化的应用。
这是一个城市能源系统,我们城市间的基础设施规模差异比较大,建设发展不均衡。当前的充电基础设施已经形成以东部、中部等大城市为主的格局,东北、西北和西南地区充电基础设施相对比较少。主要是发达城市的充电站规模比较大,广东、江苏、浙江、上海、北京等经济发达地区的充电建设比较完备。从充电桩的密度来看,城市间的规模差距依然明显,以秦岭、淮河地理分界线为标志进行分类发现,南方城市充电桩的密度是每平方公里20台,北方城市是11台,排名前六的城市全部为南方城市。
基础设施与城市规划协同的挑战。一是设施运行效能低,应用场景受限制,存量空间还需要转型,供给模式不集约,空间规划存在盲区,设施建设缺乏管控,标准规范不健全,配套政策还待完善。
新型的交通基础设施与城市规划的发展的对策,要建立交通能源基础设施一体化监测平台,更新存量空间的交通能源设施供给模式,加强交通能源基础设施专项规划的协同管控,完善交通能源设施与城市规划协同的政策规范体系。
我谈一下新型的交通能源基础设施与城市对外交通的协同。随着新能源汽车规模化的发展,续航里程增加以及主要城市交通能源基础设施的快速布局,新能源汽车用户的出行需求已经从城内逐渐扩展到城际间以及高速公路等场景。近年来,国家和地方均在政策层面强化了城市对外交通体系的充换电基础设施的布局。2022年1月国务院发布了“十四五”现代综合交通运输体系的发展规划,提出要建设便捷高效、适度超前的充换电网络,北京市、广州市、贵州省、河南省等地区也相继出台面向高速公路、交通枢纽、城乡地区、旅游景区的充换电基础设施规划布局。
我们再谈一下挑战。近几年我们国家的城市对外交通体系充换电基础设施建设步伐明显加快,但是城际间交通能源的基础设施仍然难以满足用户日益增长的出行需求。这个大家也看见节假日时间高速充电的问题,一片抱怨。城市间的充换电体系分布不均。一是充电设施不合理,与能源需求时空不协调,二是设施设备种类单一,缺少对多用能主体的综合考虑。三是设施利用和运营不佳,难以形成对绿色出行的引导作用。
我们基础设施与对外交通体系的对策。面向各个城市对外出行的各个场景要分解新能源汽车出行的过程,分析各场景下的能源需求和特征,对补能需求、时空分布的精确的基础上,考虑多主体用能差异和设施适用性,融合能源网络与交通网络适度超前的对设施空间布局、类型设计和容量规划。从整体上提升对外出行网络的能源供给能力和供给效率,为长距离绿色出行提供便利。
车路协同还需要建立一套政策标准体系,加强推动车、路、城协同的政策体系构建,将原来各行业的自有的政策有机融合起来,要加快城市内、城市间的标准统一。不同城市研究机构之间要加强交流沟通,协同开展标准化建设工作,及时推动已形成的标准化成果在城市间实施与推广,逐步实现更大区域内的互联互通。
一是要跨行业的政策融合,汽车行业、能源行业、交通行业、互联网行业等等,就是车、能、路、云的协调发展。要跨区域政策互通,坚持利用驱动、统筹引领、动态修订,依照车、能、路、云协同技术迭代及场景落地的需求,遵循系统性原则,依次制定相关的标准。
有一个典型的案例,就是国网和电动汽车居民的充换电基础设施的改造项目。去年12月以来,无感有线充电在京津冀地区推广,覆盖用户7000人,完成了社区充电31万次,集中有序充电订单13万次,因此有了环境效益、社会效益和用户及国家的经济效益。
国网还有另外一个,就是国家电投还有一个绿氢交通,煤、光、储充电一体化的建设项目,国电投在上海开展的项目,项目由200万千瓦的煤电机组,光伏容量6兆瓦,2座集中式换电站,80台换电重卡构成,本着绿氢交通环保的概念,项目换电站的电源接入,引到10千伏配电室,采用光伏和煤电双电源输入,并优先消纳光伏电力。夜间或白天光伏出力不稳时,则由煤电机组的用电转供。
我今天的汇报就到这里。但是我最后还要讲一句,就是我们上半年政治局会议也是提出了要发展中国的先进行业,其中提到了新能源汽车的国家的支持点就是新型的交通基础设施。