文|汽車預(yù)言家
據(jù)外媒報(bào)道,在西班牙由Repsol運(yùn)營的1600個(gè)充電站,因?yàn)槠渲薪话霙]有連接電源而無法使用。
放眼歐洲,這種電力短缺的情況并不是個(gè)例。盡管歐盟領(lǐng)導(dǎo)人宣布了全面升級(jí)電力網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃,但繁瑣程序正在影響著規(guī)劃的進(jìn)行,也阻礙著歐盟向綠色交通轉(zhuǎn)型。
歐盟遭遇的情況并不是特例。有行業(yè)分析專家指出,相比于歐洲,我國的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施完善,能夠滿足當(dāng)前電動(dòng)汽車的需求。但隨著新能源電動(dòng)車普及率的提升,以及大功率充電基礎(chǔ)設(shè)施的落地,對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷提升在所難免。
事實(shí)上,在電動(dòng)汽車充電與電網(wǎng)負(fù)荷之間的討論早已不是新鮮話題。豐田汽車前社長豐田章男就曾提出一個(gè)引發(fā)廣泛討論的觀點(diǎn):“如果所有汽車都轉(zhuǎn)向電動(dòng),那么日本在夏季將面臨嚴(yán)重的電力短缺?!?/p>
雖然作為電動(dòng)汽車的“反對(duì)者”,豐田章男的話多少有點(diǎn)夾帶私貨意味,但其卻指出了一個(gè)不能回避的問題,電動(dòng)汽車普及是否會(huì)對(duì)電網(wǎng)帶來的潛在挑戰(zhàn)。
中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長陳士華表示,雖然現(xiàn)在新能源汽車的充電還沒有給電網(wǎng)帶來過大的負(fù)荷,但隨著銷量快速增加,保有量越來越大,對(duì)電網(wǎng)可能會(huì)存在潛在的沖擊?!半娏κ切履茉雌嚢l(fā)展最基本的保障,所以考慮到新能源汽車的快速發(fā)展,電網(wǎng)的規(guī)劃應(yīng)該有所前置?!?/p>
根據(jù)國務(wù)院發(fā)展研究中心市場經(jīng)濟(jì)研究所副所長王青預(yù)測,到2025年,新能源汽車的銷量會(huì)在1700萬輛左右,到2030年市場占有率會(huì)突破90%,約3200萬輛左右。
到那時(shí)用電量將達(dá)到什么規(guī)模呢?不妨做一個(gè)假設(shè)。
按照普通人上下班通勤往返大約40公里,大概要耗費(fèi)6-7度電,那么一周上班5天的情況下就大概需要超過30度電。如果這3200萬輛汽車每周都需要超過30度電,一周就大概需要大概9.6億度電,一年就需要接近500億度電,也就是500億千瓦時(shí)。而三峽大壩在2022年全年發(fā)電量為483.5億千瓦時(shí),還不能滿足不了3200萬輛汽車一年的用電需求。
如果這3200萬輛新能源汽車的續(xù)航里程足夠?qū)崿F(xiàn)“一周充一次”,那么到那時(shí)我國的補(bǔ)能體系是否能夠輕松應(yīng)對(duì)每周9.6億度用電量、3200萬次的充電頻率的需求。如果再加上周末城郊出游、節(jié)假日跨省出行、冬季能耗增加等等不確定因素,勢必會(huì)給電力系統(tǒng)增加更大的壓力。這一系列有待解決的問題不僅僅考驗(yàn)著車企的補(bǔ)能網(wǎng)絡(luò)建設(shè)能力,更是關(guān)乎到消費(fèi)者的使用體驗(yàn)。
當(dāng)然以上,只是一個(gè)非嚴(yán)謹(jǐn)性的數(shù)學(xué)模型。但揭示出的一個(gè)深刻問題是:在電動(dòng)化持續(xù)推進(jìn)的當(dāng)下,電網(wǎng)以及充電基礎(chǔ)設(shè)施需要前置化的思維。
國家電網(wǎng)有限公司黨組副書記龐驍剛此前對(duì)外界表示,到2030年新能源汽車充電造成的最高電力負(fù)荷有望達(dá)到1億千瓦,現(xiàn)在全國最高負(fù)荷也就12億千瓦,大約占到全社會(huì)最大用電負(fù)荷的5%,所以加強(qiáng)充電設(shè)施規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃的有效銜接,對(duì)于合理調(diào)配電力資源,降低全社會(huì)用電成本,滿足新能源汽車便捷的補(bǔ)電意義重大。
電動(dòng)汽車的充電對(duì)電力的分配、傳輸和發(fā)電都有影響,已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)共識(shí)。例如,不受控制的充電已被證明會(huì)增加峰值需求并導(dǎo)致變壓器過載,迫使提前更換設(shè)備,使輸電線路過載,惡化電能質(zhì)量或需要變電站升級(jí)。避免配電系統(tǒng)升級(jí)的高成本是受控充電提供的關(guān)鍵價(jià)值。
不過,有行業(yè)專家表示,隨著我國電網(wǎng)負(fù)荷的提升,一大批既有在建發(fā)電單元投產(chǎn),尤其是綠色清潔化能源的大面積接入,從整體供應(yīng)上我們能夠滿足未來電動(dòng)化普及時(shí)代的電力需求。供電和輸電都不存在顯性問題,關(guān)鍵在配電:如何避免大批電動(dòng)汽車瞬間充電對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊。這其中,大功率快充尤為需要重視。
有電氣工程領(lǐng)域的專業(yè)人士透露,近段時(shí)間以來國內(nèi)廠商頻頻發(fā)力800V快充,充電功率往往會(huì)在400-500KW左右,是目前主流直流快充樁的4-6倍?,F(xiàn)實(shí)是很多地區(qū)的配電網(wǎng),都沒有配備這么大功率的變壓器。普通家庭的電網(wǎng)配額基本上為20KW,一個(gè)快充樁的功率相當(dāng)于25個(gè)家庭?!?00V快充對(duì)當(dāng)前配網(wǎng)承載力提出了新的要求,但大面積的基礎(chǔ)設(shè)施改造難度也顯而易見。”
配網(wǎng)承載力是指電網(wǎng)能夠給快充站提供的電容,某種意義上也代表電力配送網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)有條件下,能額外承擔(dān)的負(fù)荷壓力,對(duì)中心城區(qū)公共快充站的建設(shè)提出了制約。在已經(jīng)電網(wǎng)負(fù)荷相對(duì)較高的中心城區(qū),尤其是商超、寫字樓等停車位需要建設(shè)快充樁,很明顯電力容量受到限制,進(jìn)一步擴(kuò)容面臨一些障礙。在高速公路休息站,這個(gè)是最為明顯的瓶頸區(qū)域,也需要加大投入來建設(shè),但是投入和產(chǎn)出并不能算過來賬。
上述電力工程師表示,隨著電動(dòng)汽車的普及,如何有效調(diào)配電力資源,平衡汽車充電需求與電網(wǎng)負(fù)荷成為了一個(gè)迫切問題。
從目前來看,單純?cè)黾映潆姌兑欢o法滿足逐步增長的補(bǔ)能需求。電動(dòng)汽車規(guī)?;l(fā)展需要大范圍的充電生態(tài)網(wǎng)支撐,促進(jìn)電動(dòng)車和電網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)之間的雙向充放電、基于智能控制和峰谷電價(jià)進(jìn)行有序充電,才能讓電動(dòng)汽車更加友好地接入電網(wǎng),保障電力高效、安全供給。
通俗地說,就是電動(dòng)汽車可以根據(jù)電網(wǎng)調(diào)節(jié),錯(cuò)峰充電,或者在不運(yùn)行的時(shí)候,反向送電給電網(wǎng),獲得補(bǔ)貼收益,從而輔助調(diào)峰。
在前不久寰球汽車舉辦的2023烏鎮(zhèn)咖薈·汽車夜話論壇上,特來電董事長于德翔曾指出,充電本身不是一個(gè)技術(shù),也不是一個(gè)產(chǎn)品,而是一套復(fù)雜的能源管理系統(tǒng),是把數(shù)據(jù)網(wǎng)、能源網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng),四層網(wǎng)融合到一起的充電網(wǎng)。電動(dòng)汽車不僅僅是一個(gè)交通工具,還是電網(wǎng)的一個(gè)移動(dòng)儲(chǔ)能工具,它解決了能源的消納問題。
通過車網(wǎng)互動(dòng)模式,能夠利用電動(dòng)汽車負(fù)荷的靈活性以及其儲(chǔ)能放電的功能,能在多個(gè)應(yīng)用場景實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的協(xié)同。不僅能夠通過電動(dòng)汽車有序充電以及雙向充放電來緩解對(duì)電源裝機(jī)容量、輸電線路容量的投資,還能避免配變過載的問題,進(jìn)一步提升補(bǔ)能的穩(wěn)定性。
行業(yè)觀察人士指出,電動(dòng)汽車的推廣和應(yīng)用從來都不是孤立地獨(dú)自運(yùn)行,而是依賴于充電設(shè)施的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。就像智能手機(jī)的快速推廣,離不開4G、5G網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。如果沒有配套補(bǔ)能網(wǎng)絡(luò)的建立,那么無論多么先進(jìn)的電動(dòng)化、智能化汽車產(chǎn)品實(shí)際上都等于零。從這個(gè)角度來說,如果不能讓充電像加油一樣快捷和便利,新能源汽車的推廣一定會(huì)遇到“瓶頸期”,而補(bǔ)能體系構(gòu)建也必然會(huì)成為未來新能源行業(yè)競爭的一大核心趨勢。
對(duì)于企業(yè)來說,新能源汽車的發(fā)展一定要“高筑墻,廣積糧,緩稱王”,通過自研構(gòu)建技術(shù)壁壘,提前拓展補(bǔ)能“朋友圈”,才能在激蕩的變革中破局重生。