面對(duì)隨機(jī)波動(dòng)的風(fēng)、光等能源，如何平抑峰谷差成為關(guān)鍵，在這個(gè)問題上，儲(chǔ)能一直被寄予厚望。越來越多的電動(dòng)汽車如果能夠成為儲(chǔ)能大軍中的一員，其將要發(fā)揮的價(jià)值不可忽視。近日，自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)(NRDC)與國家發(fā)展改革委能源研究所發(fā)布最新報(bào)告《電動(dòng)汽車儲(chǔ)能市場(chǎng)及激勵(lì)機(jī)制研究》(以下簡稱“報(bào)告”)。在發(fā)布會(huì)上，國家發(fā)展改革委能源研究所劉堅(jiān)表示，“如果能夠發(fā)展電動(dòng)車和電網(wǎng)間雙向互動(dòng)的功能，把電動(dòng)汽車作為一種移動(dòng)式能源來儲(chǔ)存電量，在新能源發(fā)電占比相對(duì)較少的時(shí)段，讓電動(dòng)汽車向其他的一些用戶提供清潔能源電力，那么對(duì)于電動(dòng)汽車儲(chǔ)能價(jià)值的利用，就實(shí)現(xiàn)了促進(jìn)新能源電力消納的目標(biāo)，其產(chǎn)生的環(huán)境價(jià)值非同凡響。”

電動(dòng)汽車儲(chǔ)能市場(chǎng)潛力大

不同于傳統(tǒng)燃油車，電動(dòng)汽車與電網(wǎng)天然聯(lián)通，車輛通過電網(wǎng)充電補(bǔ)充能源，依靠動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)。報(bào)告指出，隨著電動(dòng)汽車的普及，大量電動(dòng)汽車能夠成為可觀的電力系統(tǒng)儲(chǔ)能設(shè)施，為電力系統(tǒng)提供輔助服務(wù)并提升可再生能源的消納規(guī)模。

近年來，中國電動(dòng)汽車市場(chǎng)規(guī)模呈爆發(fā)式增長，現(xiàn)已連續(xù)3年成為全球最大電動(dòng)汽車銷量國。到2020年，中國電動(dòng)汽車保有量將達(dá)到500萬輛。與此同時(shí)，電動(dòng)汽車核心儲(chǔ)能部件——?jiǎng)恿﹄姵爻杀疽矊⒖焖傧陆担?年成本下降60%以上。在劉堅(jiān)看來，“車輛數(shù)量的快速增長和成本的不斷下降意味著電動(dòng)汽車儲(chǔ)能推廣時(shí)機(jī)已日益臨近。”

劉堅(jiān)表示，考慮到我國電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，假設(shè)2030年全國累計(jì)推廣電動(dòng)汽車1億輛，則電動(dòng)汽車?yán)碚搩?chǔ)能能力可達(dá)5000吉瓦時(shí)以上。隨著動(dòng)力電池技術(shù)的進(jìn)一步成熟，電動(dòng)汽車未來完全有能力在乘用車領(lǐng)域替代基于燃油的內(nèi)燃機(jī)汽車。如此大規(guī)模的儲(chǔ)能資源，理論上完全能夠解決高比例可再生能源下的電力系統(tǒng)日內(nèi)調(diào)峰需求，大幅緩解困擾行業(yè)已久的棄風(fēng)、棄光問題。另一方面，隨著電源結(jié)構(gòu)清潔化，電動(dòng)汽車全生命周期排放也將因此大幅降低，以此消解目前仍一定程度存在的電動(dòng)汽車環(huán)境爭(zhēng)議。

消費(fèi)者意愿等問題困擾電動(dòng)汽車儲(chǔ)能發(fā)展

事實(shí)上，我國電動(dòng)汽車儲(chǔ)能領(lǐng)域在政策上早就有了明確的支持。2014年，國家發(fā)展改革委出臺(tái)文件《關(guān)于電動(dòng)汽車用電價(jià)格政策有關(guān)問題的通知》，明確提出了鼓勵(lì)電動(dòng)汽車在用電低谷時(shí)段充電。該政策對(duì)引導(dǎo)電動(dòng)汽車有序充電，減少峰谷用電差，對(duì)電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行起到一定作用。2018年，國家發(fā)展改革委又出臺(tái)新政策，在《關(guān)于創(chuàng)新和完善促進(jìn)綠色發(fā)展價(jià)格機(jī)制的意見》中進(jìn)一步明確了鼓勵(lì)電動(dòng)汽車提供儲(chǔ)能服務(wù)，并通過峰谷價(jià)差獲得收益。

除了政策上的明確支持，在技術(shù)上，隨著動(dòng)力電池研發(fā)水平不斷進(jìn)步，動(dòng)力電池的能量密度和循環(huán)壽命不斷提升，給其參與儲(chǔ)能創(chuàng)造了條件。清華大學(xué)副教授胡澤春在發(fā)布會(huì)上指出，以市場(chǎng)300至500公里續(xù)航里程，循環(huán)壽命1500次計(jì)算，電動(dòng)汽車電池支持的行駛里程超過60萬公里，把剩余部分做儲(chǔ)能，既不影響電動(dòng)車使用，也不會(huì)讓電池資源利用不足，實(shí)際是可行的。“在目前的電力條件和電網(wǎng)運(yùn)行的條件下，電動(dòng)汽車參與儲(chǔ)能在技術(shù)上應(yīng)該說不存在障礙。”胡澤春表示。

不過，盡管如此，想讓電動(dòng)汽車真正參與到儲(chǔ)能之中的確是一件難事。

在劉堅(jiān)看來，雖然電動(dòng)汽車儲(chǔ)能具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ湟泊嬖谙M(fèi)者意愿、成本和技術(shù)路線方面的障礙。

首先，電動(dòng)汽車主要服務(wù)于出行，若電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能應(yīng)用影響到車輛的正常使用，該模式顯然難以被消費(fèi)者接受。其次，目前動(dòng)力電池續(xù)航能力仍然有限，而電動(dòng)汽車儲(chǔ)能必然犧牲部分電池循環(huán)壽命，若這種犧牲影響到車輛出行需求，電動(dòng)汽車儲(chǔ)能勢(shì)必難以推行。第三，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池技術(shù)路線也將最終影響電動(dòng)汽車儲(chǔ)能效果。當(dāng)前提升能量密度是動(dòng)力電池研發(fā)的首要目標(biāo)之一，但由于電池材料的技術(shù)進(jìn)步往往存在“木桶效應(yīng)”，即提升某一方面性能勢(shì)必犧牲其他方面性能，這將會(huì)影響循環(huán)壽命等其他電池參數(shù)進(jìn)步速度，進(jìn)而影響電動(dòng)汽車儲(chǔ)能的可行性。近年來，三元正極材料動(dòng)力電池的快速發(fā)展證明了動(dòng)力電池與儲(chǔ)能電池的技術(shù)路線存在分化趨勢(shì)。

積極先行探索商業(yè)模式

為了更好地研究電動(dòng)汽車用戶對(duì)儲(chǔ)能充放電服務(wù)的真實(shí)意愿，報(bào)告通過在蘇州市進(jìn)行問卷調(diào)研的方式嘗試從動(dòng)力電池技術(shù)成熟度和經(jīng)濟(jì)性水平兩個(gè)角度來衡量電動(dòng)汽車參與電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)可行潛力。問卷對(duì)電動(dòng)汽車用戶車型參數(shù)、出行行為、參與有序充電以及電動(dòng)汽車與電網(wǎng)雙向互動(dòng)(V2G)的意愿度進(jìn)行了調(diào)查。

調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在有序充電方面，私家車用戶接受度相對(duì)較高，53%的私家車用戶愿意在不降低電池使用壽命的前提下獲取充電費(fèi)用的降低;出租車和公交車用戶接受度較低，分別為15%和17%。在V2G方面，各類車型接受度普遍偏低，其中商務(wù)車用戶接受度比例相對(duì)最高，愿意考慮以電池壽命下降來換取補(bǔ)償?shù)氖茉L者占比為29%，其他各類車型接受度在20%以下，其中出租車用戶接受度僅為4%。私家車用戶對(duì)參與儲(chǔ)能的凈收益較為敏感：當(dāng)凈收益在0.2元/度以下時(shí)，用戶接受度不足5%;當(dāng)凈收益提升至0.8元/度以上時(shí)，用戶接受度接近20%。

由此看來，用戶對(duì)電動(dòng)汽車儲(chǔ)能接受度的高低與電動(dòng)汽車車型種類有直接關(guān)系。對(duì)于私家車、商務(wù)車而言，出行/運(yùn)營強(qiáng)度、續(xù)航能力要求相對(duì)較低，充電量需求較小，停車時(shí)間較長，調(diào)整充放電的彈性較大，對(duì)電動(dòng)汽車儲(chǔ)能亦能表現(xiàn)出較高接受度;相反，雖然出租車、公交車用戶充電量需求較大，但運(yùn)營強(qiáng)度同樣較高，且大多已通過低谷充電降低電費(fèi)，進(jìn)一步調(diào)節(jié)充放電的空間十分有限，用戶對(duì)有序充電或V2G的態(tài)度也更為消極。不能忽略的是，相比有序充電，參與V2G還將導(dǎo)致電池壽命折損的成本。

此外，劉堅(jiān)還表示，“大多數(shù)受訪者表現(xiàn)出對(duì)電池壽命和質(zhì)保的擔(dān)憂。”事實(shí)上，車輛有序充電并不會(huì)對(duì)電池壽命產(chǎn)生影響，V2G帶來的影響也將隨著電池容量和循環(huán)壽命的提升逐漸減弱。從經(jīng)濟(jì)性來看，電動(dòng)汽車儲(chǔ)能所帶來的價(jià)值收益也可彌補(bǔ)甚至超過電池老化成本。

對(duì)此，為更好解決目前電動(dòng)汽車儲(chǔ)能市場(chǎng)遇到的種種問題，報(bào)告建議，政府應(yīng)明確車輛服務(wù)商、充電運(yùn)營商、負(fù)荷集成商等電動(dòng)汽車聚合商參與電力市場(chǎng)并明確市場(chǎng)身份與地位，降低電動(dòng)汽車儲(chǔ)能參與市場(chǎng)的功率容量門檻，完善電動(dòng)汽車充放電計(jì)量并允許電動(dòng)汽車通過聚合集成的方式參與電力系統(tǒng)服務(wù)。同時(shí)，電動(dòng)汽車聚合商可通過綜合服務(wù)套餐整合分散的電動(dòng)汽車充電資源和改變電動(dòng)汽車充電行為，這樣不僅降低了分散用戶進(jìn)入市場(chǎng)的門檻，也提升了其從批發(fā)電力市場(chǎng)競(jìng)得低成本電量(如風(fēng)電、太陽能發(fā)電)的能力。因此，應(yīng)鼓勵(lì)各類聚合商通過商業(yè)模式創(chuàng)新匯聚電動(dòng)汽車參與儲(chǔ)能服務(wù)，加快住宅、辦公地點(diǎn)充放電平臺(tái)建設(shè)，研究制定平臺(tái)化資源參與電力市場(chǎng)的交易規(guī)則、責(zé)任和義務(wù)。