新能源與電動(dòng)汽車協(xié)同發(fā)展研究

新能源與電動(dòng)汽車協(xié)同發(fā)展研究2050年高比例可再生能源情景來源：國(guó)家可再生能源中心(2015)新能源棄風(fēng)棄光

（2015）190900185088Installed74.5GWInstalled128.3GW新能源發(fā)電與系統(tǒng)調(diào)峰挑戰(zhàn)電動(dòng)汽車與溫室氣體排放美國(guó)：116099中國(guó)258gCO2e/km來源：國(guó)家可再生能源中心、英國(guó)環(huán)境部電動(dòng)汽車CO2排放插電式電動(dòng)汽車純電動(dòng)燃料電池內(nèi)燃機(jī)汽車生命周期排放（gCO2e/英里）來源：國(guó)家可再生能源中心(2013)燃油汽車乘用車能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)Sale/Stock/Electricity88%/82%67%Sale/Stock/Electricity10%/8%/8%電動(dòng)汽車發(fā)展帶來新的電力消費(fèi)需求；終端能源消費(fèi)降低，電力消費(fèi)比重提高。新能源發(fā)電與電動(dòng)汽車充電協(xié)同潛力早高峰前晚高峰后新能源與電動(dòng)汽車協(xié)同運(yùn)行(特拉華大學(xué)）Source:UniversityofDelaware系統(tǒng)平衡仿真儲(chǔ)能運(yùn)行對(duì)比氫燃料電池鋰電池儲(chǔ)能電動(dòng)汽車對(duì)比各種動(dòng)力電池，電機(jī)，動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)。WP1電動(dòng)汽車技術(shù)評(píng)估各種充電方式組合、充電設(shè)施分布。WP2充電技術(shù)測(cè)試充放電控制軟件，通信系統(tǒng)，充電價(jià)格等。WP3集成控制系統(tǒng)Bornholm島：整車、電網(wǎng)、風(fēng)電、充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)試。WP6系統(tǒng)測(cè)試電池、整車、充電設(shè)施。WP5實(shí)驗(yàn)室測(cè)試充電和換電方式綜合效益評(píng)價(jià)（電網(wǎng)負(fù)荷、儲(chǔ)能容量、成本）WP4效益評(píng)價(jià)丹麥EDISON新能源電動(dòng)車互動(dòng)項(xiàng)目Source:www.edison-net.dk調(diào)頻：PJM電網(wǎng)900MW調(diào)頻需求可由37500輛電動(dòng)乘用車滿足。備用：納入類比居民需求響應(yīng)資源。2011年P(guān)JM降低調(diào)頻、旋轉(zhuǎn)備用、日前備用市場(chǎng)最小準(zhǔn)入門檻（0.5MW-0.1MW-15輛EV）PJM:“ThePEVbatteriesbecameasourceofregulationservicethatwasmoredistributedbutprovidedthesame,andinsomecasessuperior,regulationservicetowhatisprovidedtodaybycentralstationgenerationassets.”PJM:“Inaworldofwide-spreadPEVadoption,PEVsmaybethelargestandmostflexibleloadsonthesystem.”采用效用因數(shù)評(píng)估（UF）方法，對(duì)于三類出行里程情景（日均45、65、70公里），30千瓦時(shí)電池幾乎滿足全部出行需求。PJM電動(dòng)汽車輔助服務(wù)商業(yè)運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目Source:PJMInterconnection.電動(dòng)汽車電網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)西門子NREL比亞迪Google研究框架充電量需求（kWh）退役電池容量（kWh）并網(wǎng)容量（kW/kWh）有序充電車網(wǎng)互動(dòng)（V2G）隨機(jī)充電電池技術(shù)路線出行行為分車型數(shù)量電動(dòng)汽車特性RE與EV互動(dòng)模型退役電池儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性分析充電頻次充電模式出行強(qiáng)度充電時(shí)間集中風(fēng)電互動(dòng)潛力生命周期環(huán)境效益評(píng)價(jià)分布光伏互動(dòng)潛力成本效益集中風(fēng)電系統(tǒng)調(diào)控、電池老化、再處理消納棄風(fēng)（出力平滑、置信容量、外部性）分布式光伏系統(tǒng)調(diào)控、電池老化、再處理降低購(gòu)電成本（分時(shí)電價(jià)、容量電費(fèi)、供電質(zhì)量/可靠性、外部性）新能源特性光伏資源、裝機(jī)風(fēng)電資源、裝機(jī)出力曲線結(jié)論RE、EV互動(dòng)潛力RE、EV互動(dòng)經(jīng)濟(jì)性政策建議

充電服務(wù)商直購(gòu)RE電力基于棄風(fēng)的EV充電價(jià)格響應(yīng)機(jī)制將RE比重納入EV碳交易機(jī)制參與電量/輔助服務(wù)市場(chǎng)典型區(qū)域電源結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)裝機(jī)容量電動(dòng)汽車數(shù)量、行為、技術(shù)、互動(dòng)模式1.75億kW/15億kWhSource:InternationalEnergyAgency,IEA用戶行為充電行為：

模式選擇：慢充、快充、換電池、無(wú)線充電

時(shí)空分布：充電時(shí)間、地點(diǎn)、頻次停車行為：出行強(qiáng)度、時(shí)空分布

模式創(chuàng)新：車輛共享、無(wú)人駕駛私家車公務(wù)車公交車物流車出租車Source:NaturalResourcesDefenseCouncil,NRDC電池技術(shù)

NEDO2030:300-500Wh/kgUSDoE20202030國(guó)務(wù)院300wh/kg-百人會(huì)350wh/kg500wh/kg以上國(guó)家電網(wǎng)250wh/kg(2022)協(xié)同模式A有序充電B雙向互動(dòng)EVEV可變負(fù)荷-充電：需求響應(yīng)-放電：儲(chǔ)能C退役電池-固定式儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性分析LCA模型EV/RE互動(dòng)模型協(xié)同發(fā)展綜合效益分析流程環(huán)境效益（VS傳統(tǒng)EV）EV+RE互動(dòng)效果