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換電+綠電=?看國家電投的解題思路

發(fā)布日期:2022-04-18

核心提示:4月15日,國家電投啟源芯動(dòng)力與國家電投重慶公司、重慶東穗新能源公司簽訂萬達(dá)開川渝統(tǒng)籌發(fā)展示范區(qū)綠電交通項(xiàng)目,三方將圍繞重
 4月15日,國家電投啟源芯動(dòng)力與國家電投重慶公司、重慶東穗新能源公司簽訂‘萬達(dá)開’川渝統(tǒng)籌發(fā)展示范區(qū)綠電交通項(xiàng)目,三方將圍繞重慶市沙石、煤炭產(chǎn)業(yè),在重慶長江沿線進(jìn)行換電站整體布局,建設(shè)國內(nèi)首組省際換電重卡干線網(wǎng)絡(luò)。作為五大發(fā)電集團(tuán)之一的國家電力投資集團(tuán),緣何跨界交通?又為何選擇換電模式?
 
“電代油+氫代油”戰(zhàn)略
 
自國家碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)提出之后,國家電投在央企中第一個(gè)提出在2023年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。如何實(shí)現(xiàn)雄偉目標(biāo)?作為一家以發(fā)展新能源為特色的主要央企,國家電投很早就進(jìn)行了電力能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和用電側(cè)的“電能替代”布局。
 
在發(fā)電端,截至2021年底,國家電投的清潔能源裝機(jī)占比61.5%,光伏、新能源、可再生能源裝機(jī)規(guī)模均位列全球第一。
 
而在用電側(cè),國家電投也積極探索綜合智慧能源領(lǐng)域推進(jìn)減碳工作,尤其在2021年正式宣布踏足交通領(lǐng)域,如今也已經(jīng)取得了顯著。國家電投綠電交通產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心主任、啟源芯動(dòng)力副總經(jīng)理郭鵬介紹,國家電投的“綠電交通”布局主要分兩個(gè)主戰(zhàn)略:一個(gè)是“電代油”,另一個(gè)是“氫代油”。
 
2021年以來,國務(wù)院多次會(huì)議和國家層面的多個(gè)政策文件都曾提出要保障“能源安全”,由于中國石油進(jìn)口率占比較高、達(dá)到70%以上,近期受國際影響、國內(nèi)石油天然氣等能源價(jià)格顯著上漲,直接影響用戶出行,更令我們感受到能源安全問題不容忽視。國家電投在“綠電交通”層面的布局在此關(guān)鍵時(shí)期顯得尤為重要。
 
從全球碳排放量來看,交通行業(yè)占14%左右、是碳排放重要來源,推動(dòng)交通領(lǐng)域清潔化轉(zhuǎn)型,發(fā)展電動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)雙碳非常重要的路徑。作為一家電力央企,國家電投發(fā)展“綠電交通”也主要基于其強(qiáng)大的綠色電力發(fā)電站資產(chǎn),希望為用電側(cè)“綠電交通”持續(xù)不斷地供應(yīng)綠色電力。
 
換電模式+綠電交易
 
打通能源消納
 
2021年我國新能源汽車實(shí)現(xiàn)較大突破,直到2022年2月每個(gè)月的產(chǎn)銷量都在逐級(jí)攀升,交通的新能源化已經(jīng)是大勢所趨。數(shù)據(jù)顯示,去年新能源汽車滲透率已經(jīng)達(dá)到了20%,但在整個(gè)交通行業(yè)碳排放占比非常高的重型商用車環(huán)節(jié),其電動(dòng)化滲透率只有大概1%。郭鵬表示,據(jù)預(yù)測重型商用車到2030年的新能源滲透率能夠達(dá)到20%、甚至到30%,但仍需要大量的基礎(chǔ)設(shè)施的完善和布局。
 
因光照和風(fēng)電資源豐富,目前光伏風(fēng)電項(xiàng)目大部分都聚集在“三北地區(qū)”,而“三北地區(qū)”又是國家重型商用車使用場景最為密集的地區(qū),特別是煤礦和鋼鐵、鋁業(yè)、有色金屬等大型的大宗商品的生產(chǎn)基地恰好都集中在這類區(qū)域,這些場景運(yùn)輸需求高、因而重型車輛本身的應(yīng)用場景非常豐富,礦區(qū)就近大部分都有新能源電廠,這樣電動(dòng)車型可以跟電力源頭的場景緊密結(jié)合,促進(jìn)新能源的消納、實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用。此外港口周邊也基本上都有電廠。
 
尤其是目前隔墻售電、綠電交易市場政策逐步放開,郭鵬認(rèn)為,國家電投的大量綠電資產(chǎn),包括分布式光伏發(fā)電、分散式風(fēng)電等將可以為交通用電端直接提供綠色電能供應(yīng),在市場端實(shí)現(xiàn)直接綠電交易,同時(shí)也促進(jìn)了自身綠電消納。
 
其次,伴隨新能源發(fā)電的持續(xù)大規(guī)模開發(fā),電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)生了非常強(qiáng)的技術(shù)和產(chǎn)品需求。而換電模式下的電池通過很好的周期管理,在動(dòng)力側(cè)使用之后、還有進(jìn)一步在儲(chǔ)能側(cè)應(yīng)用的空間。
 
相對(duì)充電來講,郭鵬認(rèn)為換電模式下電池資產(chǎn)是采用集中式充電管理,其安全有效性更有保障。而且這種集中式的充放管理,也可以有效提升電池的使用壽命,可以推進(jìn)梯次儲(chǔ)能應(yīng)用,還可以V2G的方式、平抑電網(wǎng)的電力輸入輸出的需求。
 
早在2018年之前國家電投就跟多家主機(jī)廠聯(lián)合牽頭開展重卡電動(dòng)化相關(guān)的研發(fā)工作,并推出了換電模式的解決方案。到目前為止,國家電投在國內(nèi)已經(jīng)鋪設(shè)了超過100座電動(dòng)重卡換電站,聯(lián)合主機(jī)廠推廣了超過1萬臺(tái)的換電重卡,使得重型卡車得以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化推廣,實(shí)現(xiàn)“電代油”的目的。
 
其次在氫能領(lǐng)域,國家電投氫燃料電池方面取得了很多突破性的進(jìn)展,今年也在冬奧會(huì)氫能汽車實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化的應(yīng)用。郭鵬認(rèn)為,在未來遠(yuǎn)期,電和氫是相對(duì)在不同的應(yīng)用場景、不同的工況下可以綜合起來解決燃油替代的技術(shù)手段。
 
未來發(fā)展建議
 
不過,即使在使用側(cè)實(shí)現(xiàn)了“用電替換油”,確實(shí)做到了碳減排的目標(biāo),但目前用電端還是火電為主,降低源頭碳排放是我們的終極目標(biāo)。郭鵬認(rèn)為:2030年的交通領(lǐng)域碳中和應(yīng)該是雙向發(fā)力:在發(fā)電側(cè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整要加快新能源發(fā)電的資產(chǎn)投入,逐漸地降低火電和傳統(tǒng)能源的占比,另外新能源電動(dòng)車或氫燃料汽車也要迅速發(fā)展,促進(jìn)新能源車使用新能源電力。為促進(jìn)換電行業(yè)發(fā)展,郭鵬提出了幾點(diǎn)建議。
 
第一,加快清潔能源產(chǎn)業(yè)和交通產(chǎn)業(yè)深度融合,在我國正在推動(dòng)建立清潔能源為主的新型電力系統(tǒng),而通過“綠電交通”基礎(chǔ)設(shè)施能夠有效連接能源端到網(wǎng)端、到用戶端,能夠促進(jìn)分布式清潔能源就地消納。以唐山地區(qū)為例,目前一個(gè)重卡換電站每年能夠消納600-800萬度電力,相當(dāng)于完全消納一個(gè)4.5-6MW分布式光伏發(fā)電站的發(fā)電量。做好新能源項(xiàng)目和“綠電交通”基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的協(xié)同和互動(dòng)是未來整體推進(jìn)的新的方向。
 
第二,建議做好新能源基礎(chǔ)設(shè)施和“綠電交通”產(chǎn)業(yè)推廣的協(xié)同,兩者是相互依存、相互制約的。目前來看,電動(dòng)汽車已經(jīng)越來越受到用戶的青睞,但由于用地、擴(kuò)容的限制等,充電樁卻沒有辦法得到充分的匹配和建設(shè),這在一定程度上已經(jīng)影響了交通電能替代的進(jìn)展。因而,郭鵬表示希望各級(jí)政府能夠加強(qiáng)交通能源基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)籌規(guī)劃,在用地、電力擴(kuò)容方面能夠給予保障。
 
第三,建議盡快統(tǒng)一的商用車共享換電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為產(chǎn)業(yè)發(fā)展打造良好的生態(tài)。換電站和電池銀行作為基礎(chǔ)設(shè)施的共享和流通是需要標(biāo)準(zhǔn)化來保證統(tǒng)一的,但不同換電技術(shù)路徑之間的電箱、連接器、通訊方式互不兼容,會(huì)影響電箱的互換共享。就目前來看,相關(guān)的主管單位和牽頭企業(yè)正在推動(dòng)行業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)上形成共識(shí),但郭鵬表示,還是希望能夠加快推行換電標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)、制定以及審批流程,以引導(dǎo)行業(yè)相對(duì)有序和健康的發(fā)展。
 
此外,受行業(yè)需求波動(dòng)的影響,目前電動(dòng)汽車行業(yè)主要?jiǎng)恿υ翠囯姵丶霸牧蟽r(jià)格有非常大的波動(dòng)。因而,郭鵬提出,為了促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展,建議從政策層面能夠?qū)嵭幸恍┍U洗胧员苊庠牧嫌刑蟮牟▌?dòng)、對(duì)行業(yè)發(fā)展造成不利的影響。
 
暢想未來,我國西部鋰資源得到有效開發(fā),鋰原材料供應(yīng)給向外運(yùn)輸?shù)膿Q電重卡動(dòng)力電池,而電池銀行中的電池又可作為儲(chǔ)能設(shè)備,消納當(dāng)?shù)鼐G色電力、平抑電網(wǎng)波動(dòng),鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用,新能源車輛也可以真正用上新能源電力。
 

 
 
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