8月22-24日，由充換電百人會、中國充電樁網、中國風光儲網、聯聯充電、國家電投&融和元儲、充電聯盟等單位聯合主辦，上海賀勵展覽有限公司、上海賀勵商務咨詢有限公司承辦的2022中國國際光儲充產業大會&2022中國國際社區充電產業大會，簡稱：金磚光儲充論壇&金磚社區充電論壇在常州香格里拉大酒店順利召開。本屆大會設置“論壇峰會+展示臺展示”，既有企業細致入微的分析，也有行業專家為市場發展提出的設想與方案，助力落實國家提出的“碳達峰、碳中和”戰略目標要求，積極助力構建“雙循環”新發展格局。
東南大學電氣工程 品牌與公共事務中心教授 黃學良出席論壇并發表主題演講——《新型電力系統背景下電動汽車海量分布式儲能資源的有效挖掘》 。
以下為演講實錄：
黃學良：大家上午好！非常感謝主辦方的邀請，讓我有這個機會跟大家分享一下《新型電力系統背景下電動汽車海量分布式儲能資源的有效挖掘》。
第一，背景。
當今社會能源和環境已構成了對社會發展的重大威脅，各個國家紛紛采用了相應的措施，提出了相應的目標。我們國家也提出了很多工作措施，2020年習近平總書記提出了“雙碳”目標。2021年習近平總書記也提出了建設以新能源為主體的新型電力系統這樣的要求，在這樣的大背景下，我們發現電源的清潔化、能源消費的清潔化已經成為趨勢。
今年6月底，保有量數量突破了一千萬輛，充電設置也達到了將近400萬臺。預期到今年年底新增新能源汽車可能能達到600萬輛，所以電動汽車的發展勢頭非常迅猛。在這樣的背景下，新能源也好，電動汽車也好，構成了新型電力系統關鍵的元素。
新型電力系統到底和傳統的電力系統有哪些區別？新型的電力系統和傳統電力系統主要有六大方面的區別：
一，從系統構成角度看，新能源發電，包括電力電子設備、柔性負荷像電動汽車就是典型的柔性負荷，占比會有很大的提升，對于源側、網側、荷側產生深層次影響。
二，電力電量平衡也會發生很深刻的變化。
三，對電網調控模式也會發生很大變化。
四，對電力系統的穩定。
五，電力系統故障演化的規律
六，電力市場。
以上每個變化都和源側的新能源和荷側的大量接入有關系。我們發現，在這樣的背景下，傳統的源隨荷動的確定性電力電量平衡優化決策方式必定要向計及源荷不確定性、源網荷儲互動的電力電量平衡優化決策方式轉變。在這樣的背景下，荷側的因素會越來越重要，越來越突出。
從電力負荷來說太多了，各種負荷，傳統就有大量的負荷，新的負荷今天的主題電動汽車也是一種新型的負荷。電動汽車的負荷和其他負荷在這樣的背景下，是不是具有同等地位呢？我認為地位是不一樣的。我這里列舉了幾個理由，在這樣的背景下，電動汽車作為一種負荷相對其他負荷，它有一些優勢。最主要的優勢是，電動汽車從一開始發展起步的時候，基本信息都是具備的。源網荷儲，荷要參與電網互動，首先一個基本前提除了能量互動，信息一定要互動。信息互動的基礎，電動汽車目前都是具備的，不像其他的負荷，當然電動汽車還有其他的優勢，比如充換電基礎設施、應用平臺，目前的產業處于發展之中，不像其他的荷都已經非常成熟了。既然在發展中，我們就很容易按照適合互動的方向規劃和建設。
我們得出一個結論，與其他負荷相比，電動汽車具有更大的參與電網源網荷儲互動的優勢。這就是和其他負荷不一樣的地方。
電網、新能源網、交通網構成了智慧能源交通網。在這樣的場景下，我們提出這樣一個問題，電動汽車作為全社會最大規模的分布式儲能，靈活性調節資源，它到底和電網的互動潛力有多大？能否為電網提供各種各樣的調峰等等輔助服務，怎么提供輔助服務？為全社會來說，能否提供幫助消納新能源？我們有必要探討一下這些問題。
第二，潛力與特點。
下面看一下電動汽車到底和電網之間到底有多大的互動潛力。如圖，我們這個數據是按照2030年的電動汽車的預測數據進行分析的。2020年電動汽車包括出租車、私家車、公務車、公交車等等類型，這是新能源汽車技術路線圖2.0版里面已經給出了這幾種典型。數量也是按照技術路線圖2.0里面給出的。這里面充電模式和日平均互動在線率是我們自己的思考。比如私家車快充占比估計是15%，慢充占比達到85%，這個也不是某個權威組織的數字，是我們團隊自己的估計。我們估計的時候，充分地參考了技術路線圖2.0關于慢充電能的預測。里面非常明確，慢充電能總量將超過80%以上，因為我本人也參與了電動汽車技術路線圖2.0關于充換電基礎設施那部分的撰寫關于慢充電85%的明確判斷，所以我對占比做了這樣一個估計。
我們通過這個數據可以非常明顯地看出，電動汽車和電網互動最大的潛力在于私家車。但是從數量上來說，從在線率來說要遠遠少于私家車，我在這邊再次跟大家強調一下，我認為新能源汽車和電網互動的最大潛力在私家車。
這是我們評估的以2030年為例，8000萬輛電動汽車和電網互動的潛力評估數據，這是一個關于調峰能力的評估數據。首先我想說明一下在理想情況下，我們認為互動的各個環節都做得非常好，技術上面做得非常好，在這個情況下面我們得出一個數據。
第二，我們從兩個層面。
（1）從需求側層面；
（2）從供給側層面。
我們分別做了評估。我們發現上面一條曲線和下面黑顏色的曲線比較接近，最終我們取得數據就取藍顏色的數據，取了一個平均。藍顏色的數據就是我們得到的調峰能力的評價數據，這里面我說明一下，如果只充電，代表充電的曲線；下面藍顏色的曲線是假設電動汽車能夠放電，相當于有一個放電相關的能力。
總的來說，到2030年它的調峰能力平均每小時可以有億千瓦級。我們吸收電量是5.6億，釋放電量4.7億。同樣，調頻的能力也做了評估，平均每5分鐘最多可以提供7.5億向下調頻容量，4.8億向上調頻容量。
大家可能只是一個數量概念，你可能沒有相對的概念，如果沒有相對概念，大家不妨看一下我的PPT右上角。2030年的時候，整個電網的平均發電功率也就10億千瓦，電動汽車8000萬輛和電網的交互能力也是億千瓦級了。我們這邊的數據5.6、4.8、7.5等等，準不準確？我不敢說，這是我們定量評估的結果。我也看過其他的文章，包括電網公司相關的一些文獻，一般都認為是億千瓦級，也就是這個數量級是不會有問題的，這是一個海量的全社會最大的分布式靈活資源。
這里面還有備用能力的評估，右邊的圖當電動汽車大規模發展以后，對電網實際四是分散加峰的問題，怎么解決這個問題？有序充電是一個解決辦法。雙向有序是充電有序、放電有序，那個會得到更好的（辦法），對電網的沖擊更小。右邊的圖反應的就是這樣的情況（如圖）。
第三，電動汽車與電網互動到底有哪些作用
電動汽車與電網互動主要解決幾個問題：
1、解決充電問題，滿足用戶需求。
2、發揮其作用。通過互動首先要解決能充電，不光要能充電，還要更容易充電，要降低用戶的充電成本“廉充電”，最主要還是解決充電的問題，能充電、易充電、廉充電。
3、在解決充電問題上，電動汽車本身是負荷，它有消耗，有消耗以外同時還有儲能，它不僅僅是是儲能，它是最大的分布式儲能資源怎么發揮它的作用？就是資源利用。
這個資源利用有兩個層面：
（1）電網發揮輔助服務；
（2）為社會消納新能源。
這是我對電動汽車電網互動的作用思考，這個觀點我在去年青島國家第一屆創新基礎設施充電大會上談過這個觀點，今天再次分享一下。
充電的問題大家比較容易理解，我這邊不再重復。如果對電網提供輔助服務的角度，我這邊梳理了一些。比如說，它能夠參與電網調峰、參與電網調壓、調頻、阻塞管理、新能源消納，包括可以提供電能備用。這里面有的大家比較容易理解，如果有電力系統同志在這邊比較容易，如果不是搞電力系統的話，有的不一定能夠理解。
包括每一個輔助服務的預期效果是什么樣的？我這邊給大家列舉一下，內容比較多，時間有限，我不展開了。
后面也是我們團隊自己對各個輔助服務關于某個場景的仿真結果，這是關于調峰業務的仿真結果；
這是電動汽車參與阻塞管理的仿真結果；
這是電動汽車參與電壓治理的仿真結果；
這是電動汽車作為一個分布式儲能助力消納新能源的仿真結果。從仿真結果來看，效果是非常好的，這是我們以2030年為例，某一個具體日24小時之內，它的“典型日”能夠多消納多少的新能源，應該說效果非常明顯。（如圖）
圖上這是某一日的，如果我們把數據做一個統計。還是按照2030年這樣的場景，從無序充電、有序充電、雙向互動，從這三個角度分析一下電動汽車到底對新能源消納有多大作用。我們做定量分析的時候，沒有考慮常規儲能的作用。因為常規儲能也在發展之中，常規儲能把這個因素暫時沒考慮，我們只考慮了電動汽車的靈活性柔性負荷的作用，作為一個分布式儲能的作用也考慮進去了。我們認為電動汽車既是無序充電，無序充電也會消納新能源，因為電里面本身就有新能源，你即使不去調控它，也會有消納，我們估計是700億，8000萬輛的時候假設全部無序充電，它會消納700億；
假設做有序充電，有序充電以后是兩部分。一部分是本身增加了新能源用電；第二，因為它的儲能作用，它可以協同增加其它負荷新能源的消納，加起來是3000億。大家注意一下，無序是700億，有序的時候增加了2300億，如果雙向互動的話，一下子可以增加到7000億，這個效果是非常明顯的。
這邊是關于電動汽車的分布式儲能和其他儲能對比的圖（如圖）。
結論：規模化電動汽車以后既具有能量型的和功率型的儲能優勢，它具有廣闊的應用前景。
第四，電動汽車與電網、新能源融合的技術架構
電動汽車和電網互動既然作用那么大，它的基礎架構應該是什么樣的？我們這邊不妨跟大家稍微探討一下。
這是第一階段的技術架構，就是為了滿足電動汽車充電需求的。在這個過程中，電動汽車發展各種各樣的問題暴露了，暴露以后怎么辦？我們認為需要做有序充電。而且這個階段往往是自治情況下的有序充電，還達不到和電網進行互動，所以我們叫做“被動的有序充電”，這是第二階段。
第三個階段，電網接入進來了，它可以更大范圍的有序充電，而且這個時候我們就會第三階段，我們叫“主動有序”，這個主動有序從電網層面往往是按照需求響應的方式。
圖里面可以看得很清楚（如圖），第三個階段我們認為還有另外一個方式，就是基于主動調控的有序充電。
最后一個階段，基于主動調控的雙向電能互動。
某一個行業、某一方面無法完成這么大的系統，需要各方協同才能把這么大的事情做完，這是關于技術架構的觀點。
這里面我講到從電網的角度，第一階段可能是以需求響應的方式去參與有序充電，后面更多地用主動調峰的方式參與電動汽車電網的互動，這兩個是不一樣的。今天電力系統的同志不多，我這邊就不展開了。
企業需求響應比較多一點，我們從主動調峰角度，梳理了一些想法，時間有限，我先放一邊了。
最后我要對電動汽車和電網互動成效做一個展望。我們梳理了一個發展趨勢，總的來說，我們認為互動主體多元化、能量流動單向雙向并存、本地互動與廣域互動并存。昨天討論的“光儲充”屬于本地互動，大量通過電網接入以后，可以實現廣義的互動。同時，能源形式多樣化、互動場景多樣化。
剛才講了四個階段，我們對每個階段聚焦的問題或者要解決什么痛點問題，它的特點是什么？我們做了梳理。現在正處于第一階段和第二階段，我認為是發展之中。
第二階段要聚焦什么問題？我認為要解決充電問題。第二階段的特點主要是電動汽車與運營商之間的就地互動為主，這時候能量是單向的，信息是雙向的。
第三階段也是有序充電，這時候電網深度接入了，而且電網接入以后，不光能夠實現本地的互動，也能夠實現廣義的互動。這個時候能量是單向的，信息也是雙向的。
在這三個階段基礎上，最后就會達到智能雙向充換電階段，而且我覺得只要核心工作把前面三個階段的工作做完了，后面可以非常順利過渡到第四個階段。
第四個階段是很多人講的V2G階段，做好有序充電是非常關鍵的，它整個技術路線、技術架構差不多，比如你這個樁只是單向充電，你換一個樁它能雙向的，你這個平臺只是單向充電，你換個平臺加點功能就是雙向，整個架構核心技術差別不大。所以，從產業角度、技術角度，我覺得還是循序漸進推進這個工作，會更有利于產業發展。
這是關于整個技術路線圖，從各個階段、理論研究、標準制定的設想，這個圖我在去年的會議上也講過了。
第五，電動汽車與電網互動成效展望
我們通過這樣的工作，要達到什么樣的目標或者展望？借用一下技術路線圖2.0里面，關于2025、2030、2035年總體目標、應用領域、關鍵指標，這個表是我參與寫的，我這邊列了一下，供大家參考（如圖）。
總結：
1、EV是新型電力系統背景下源網荷儲互動的主力軍之一；
2、EV儲能是全社會最大的分布式儲能資源；
3、V2G技術是發揮EV分布式資源作用的核心技術；
4、借助V2G技術，可以滿足用戶充電需求，也可以發揮調峰調頻等電網輔助服務作用，有利于新能源消納；
5、EV分布式儲能資源喚醒，需要各方協同努力。
我們要積極推動電動汽車與電網互動工作，讓電動汽車真正成為新能源汽車。這個觀點我在很多場合講過了，很多把新能源汽車、電動汽車混為一談。我認為電動汽車不是天然的新能源汽車，為什么電動汽車叫做新能源汽車？我認為要滿足兩個條件：
（1）本身用電量里面要有足夠多的新能源；
（2）電動汽車作為儲能，要協同其他的負荷來消納更多的新能源。
滿足這兩個條件，才能叫“新能源汽車”。
謝謝大家！
（注：本文根據現場速記整理，未經演講嘉賓審閱，僅作為參考資料，請勿轉載！）
