从上海需求响应试点看电动汽车与电网互动的商业前景

【报告】6月3日，自然资源保护委员会（NRDC）与中国电动汽车100强举办线上报告会暨研讨会，邀请行业领袖、企业管理者共同探讨电动汽车与电网合作的路径、潜力、商业模式，并发布《电动汽车与电网互动的商业前景—上海市需求响应试点案例》报告，这是国内首份关于电动汽车需求参与的研究报告回复。

本报告的研究数据来自上海下半年电动汽车参与电力需求响应试点活动。

这也是国内电网首个向充电服务商和电动汽车制造商开放的需求响应试点。

中国是全球最大的电动汽车市场，推动电动汽车与电网协调发展具有重要意义。

截至年底，全国新能源汽车保有量达到1万辆。

其中，纯电动汽车保有量为1万辆，占比超过80%。

电动汽车充电负载带来的电力需求可能会对电力系统造成较大的负担。

随着电动汽车进一步大规模推广，对电力系统的影响可能会加大。

同时，电动汽车也是高度灵活的移动储能单元，在调节电力负荷、改善电能质量、消纳可再生能源等方面具有巨大潜力。

它们还可以帮助减少配电网络甚至整个网络的扩展需求。

上海充电桩数量超过28万个，车桩比接近1:1。

其中，私人充电桩19万个，公共桩5万个，专用桩4万个。

截至年底，上海电动汽车保有量突破26万辆。

虽然电动汽车保有量位居全国前列，但上海私家车、公交车、公务服务、环卫物流等不同领域对电动汽车的充电需求不同。

有多种交流、直流及充换电方式。

此外，外部电力占总量的10%。

该比例高，当地电网调峰压力大。

大量电动汽车充电对电网的影响不容忽视。

上海成为国家发改委指定的首个需求响应试点城市。

近年来，上海积极探索经济手段，鼓励各类可控负荷资源参与需求响应试点。

应用场景不断拓展，主要参与者为商业、建筑和工业企业用户。

2016年，上海开展了六项试点活动。

其中，电动汽车在端午期间启动的“填谷”需求响应试点中首次实现联网。

在上海市经济和信息化委员会的支持下，上海电力公司、国家发改委作为主要协调方，邀请主要充电服务商和电动汽车整车厂参与需求响应。

参与本次需求响应的运营商包括国网电动汽车、蔚来汽车、星星充电、普天、鄂维能源、小聚充电等。

《电动汽车与电网互动的商业前景—上海市需求响应试点案例》该报告基于上海电动汽车参与电力需求响应试点活动的数据今年6月至12月。

选取蔚来充换电平台运营数据，对私人充电桩、专用充电桩、换电站的参与情况进行分析。

对需求响应的效果进行了比较分析。

蔚来充电平台已在上海安装了约10个私人桩。

回复当日，实际回复的私人充电桩数量为5.3%，占平台充电桩总数的5.3%。

价格激励对电动车车主有较强的引导作用。

与平日充电负荷相比，参与的私人充电桩在响应日填谷响应期间的平均充电负荷是平日该时段充电负荷的7.8倍，平均充电容量也远高于平日该时段的充电负荷。

工作日。

也就是说，这些电动车车主在响应期间密集充电。

对于电动汽车车主来说，当需求响应聚合商的充电桩投资成本固定、响应补偿单价确定时，参与需求响应的频率决定了收益水平。

当响应数量达到10个时，参与需求响应的回报率达到27%。

特种桩的需求响应参与率明显高于民间桩。

一方面，专用桩具有与专用桩类似的车辆进出时间的优势。

另一方面，专用桩比私有桩更便于集中充电行为控制，参与需求响应的可靠性也相对更高。

从经济性上看，上海目前调峰需求响应的补偿单价较高，约为填谷补偿的两倍。

办公专用桩削峰空间大，参与需求响应相对经济。

如果每年平均回复次数达到10次，回复率接近50%。

在一定的备用电池余量下，换电站的响应率是三个充电设施中最高的。

从经济性上看，鉴于换电站具有较强的充电时间控制能力，响应日提前通知金额仅为30分钟，响应补偿单价也达到6元，远高于响应日的补偿单价。

一般任命需求响应的薪酬水平。

报告指出，未来市场化下的补偿价格可能会因用电负荷增长、新能源接入、需求侧资源增加等因素而出现波动，这将对成本控制和抗风险能力提出更高要求充电负载积分器。

此外，虽然参与需求响应的车辆以纯电动车型为主，但上海插电式混合动力车型占比较高。

一方面，插电式车型的充电需求较小，会影响其需求响应的规模；另一方面，由于里程焦虑较少，插电模式用户参与需求响应的接受度可能比较高，参与需求响应的程度可能比较高。

整体效果还有待验证。

报告结合试点效果和经济分析，比较了未来三类充换电设施参与电力需求响应的前景。

电动汽车接入私桩的时间段通常是傍晚到凌晨，比较适合参与充装。

相比之下，特种桩和换电站的调整灵活性更高。

从试点结果来看，专用桩和换电站可以实现相对集中管理，对调度指令的响应率也较高。

从需求响应资源来看，私人桩和专用桩具有更大的规模潜力。

合理设计激励机制，增加民间桩、专用桩的资源潜力。

虽然目前换电站具有较强的调节能力，但随着车辆日常换电需求的增加，其白天参与需求响应的效果将取决于备用电池的数量以及换电站的综合管控能力。

交换站。

报告还介绍了国外一些推广电动汽车负荷作为电力系统柔性资源的案例，其中包括美国PG电力公司的电动汽车充电分时电价项目。

车网互联（V2G）的应用仍处于早期阶段，部分项目已取得良好的商业化效果。

报告认为，国外案例的模式是否可持续，取决于市场机制是否透明运行、定价是否有科学依据。

无论是电力公司执行的分时电价，还是电力现货市场的电价，都是由市场决定的。

资源的价值根据实际的供需平衡而波动，买卖双方都有动机主动调整自己的行为以获得经济利益。

从上海试点情况来看，充电运营商平台与虚拟电厂运营管理平台信息交互门槛较高、响应量预测和动态调度能力有待提高、收益分成机制不明确等因素。

参与主体之间的关系将影响重大项目的未来。

规模电动汽车参与热情。

为进一步推动车网互动模式发展，报告建议尽快明确电动汽车参与电力市场的准入条件，鼓励实施主体多元化。

同时，要逐步完善车网互动的市场机制，形成电网企业、电动汽车车主、充电运营商等各方共赢的商业模式。

此外，要加快车网交互能力建设，建立良好的监测测量软硬件环境，为车网交互常态化、自动化、智能化提供技术支撑。