再做一个简单测算:
假设2030年有1亿辆电动汽车,仍假设日均60公里,百公里耗电20度的话,日均充电12度,不过12亿度电,一年也就是4380亿度。而2018年全社会用电量6.84万亿度,占比不到7%。
不过,考虑到新能源汽车要以家用桩为主,4380亿度充电量基本要在城乡居民用电的份额里出。2018年城乡居民生活用电量9685亿度,4380亿度占比超过45%。
45%。听起来比例已经很大了。电网能为电动汽车增加这些配电容量吗?
3、增容空间有限
中国电力输配电网络,是高压输送,逐级降压配送的模式。电动汽车未来大幅增加的充电需求,如果要通过增容来解决,输配电系统能否支持?
发电输电配电用电模型图示
杭州伯坦科技有限公司总经理聂亮,曾在国网系统从事电动汽车运营服务多年。他认为,应对电动汽车充电需求,从发电端、送电端到500kv这段是没什么问题的。
“问题在于大城市,到220kv这段负荷就不够了。中小型城市,220kv这段问题也不大,因为它本身用电量小。但是,再往下,110kv这段问题就大了。我们现在的配电主要是1万伏和4万伏,这两个等级都是110kv这端出来的。在这个地方就会遇到瓶颈。”
他解释说,110kv电压等级增容的瓶颈,主要是电力设备需要的土地不够,线路走廊还行。
配电网到了10kv等级时,新增开关站比较简单,但是线路走廊没有。
他认为,在电动汽车充电量不多的情况下,可以用增容来过渡,但大规模增容空间基本没有,特别是在大城市。
李德胜认为,对于电动汽车新增充电需求,一方面要考虑用电量,“电动汽车充电符合和现在空调负荷差不多。居民用电很大的量也是空调用电。”另一方面要考虑要算同时率,来考虑配电量。由于现在电动车主白天开车出去,在夜间充电,和空调等家用电器的用电高峰叠加。
“增容肯定是要去做的。”李德胜说,但是增容的前景并不乐观。在北上广深这些大城市,电力通道很窄,已经满负荷运营,增容难度极大。“很多城市不具备让铺设新电缆的条件,另外寸土寸金,变压器未必都能找到地方来访。在三四线城市,增容的空间还比较大。
“另外,按什么来增?相对而言,电器用电量是固定的。但电动汽车充电需求的增幅,什么时候增容到什么程度,很难去预估。就像下水道,不能每一年挖开扩容,必须长期来规划。”
不过,李立理认为配电增容的难度,想办法是能解决的。包括北京、上海,比如加储能设备等等,就能解决电能瓶颈的问题。“关键还是缺乏可行的商业模式。假如有投资回报的商业模式,就能找到方法。”
4、有序充电、储能、V2G……能指望吗?
在增容难度极大情况下,不少充电运营商、电力企业提出了新的解决方案。
李德胜认为,应当引导电动汽车车主有序充电。星星充电就提出了一项家庭能源管理系统解决方案,把充电桩和家用高能耗电器结合起来,比如空调,相当于充电能源管理,将集中的充电行为分散到负荷不大的阶段。
另外,结合储能的技术,“如果把白天的低谷用电利用起来,还是有一定的利用场景的,也是解决方案之一。”
特来电董事长于德翔介绍智能充电网,管理电动汽车群充电
特来电董事长于德翔多年来也一直呼吁,现行充电桩的无序充电必将对电网造成巨大冲击。由此特来电提出柔性充电概念,也在探索建立群管群控、有序充电的智能充电网。
但是,聂亮认为有序用电、群管群控,都不可能实现。
“消费者不能接受充电安排,凭什么我只能这个时候充,不能那个时候充?”他还回忆说,2002年到2003年间,全国缺电也缺负荷,也提出了按需用电的概念。但是,首先,排序就没法排,哪些电力需求应该排在前列?其次,对于电动汽车存量充电需求可以这么做,但对于增量不行:潜在的电动汽车车主一看这种情况,可能就不买电动汽车了。