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文檔簡介

動(dòng)動(dòng)可再生能源實(shí)現(xiàn)終端用能低碳化PAGEPAGE6目錄圖 8表 10專欄 12縮略語 15執(zhí)行摘要 16緒論 24第一部分電動(dòng)交通 321電動(dòng)交通現(xiàn)狀及展望 3311.1智能電氣化對(duì)交通脫碳的重要性 3521.2政策制定者面臨的盲點(diǎn) 382交通智能電氣化工具包 402.1工具包 4332.2案例研究加利福尼亞 483交通智能電氣化的創(chuàng)新全景 503.1技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施 533.2市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管 663.3系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營 733.4商業(yè)模式 80目錄第二部分電供熱/制冷 864供熱制冷領(lǐng)域電氣化現(xiàn)狀及展望 8744.1智能電氣化對(duì)未來供熱制冷系統(tǒng)的重要性 9154.2政策制定者面臨的盲點(diǎn) 925供熱和制冷智能電氣化工具包 955.1實(shí)施指南 985.2案例研究 1046智能電氣化供熱和制冷創(chuàng)新全景 10966.1技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施 1126.2市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管 1326.3系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營 1386.4商業(yè)模式 143第三部分電制氫 1487綠氫現(xiàn)狀及展望 14977.1智能電氣化在綠氫發(fā)展中的重要性 1527.2政策制定者面臨的盲點(diǎn) 1538智能綠色制氫工具包 15588.1實(shí)施指南 1578.2案例研究 1609智能制氫的創(chuàng)新全景 16199.1技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施 1649.2市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管 1759.3系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營 1889.4商業(yè)模式 193圖面向智能電氣化的創(chuàng)新全景利用可再生能源實(shí)現(xiàn)終端用能部門低碳化圖圖S.1 系統(tǒng)創(chuàng)新 圖S.2 化戰(zhàn)工包 21圖I1 218年和2050界能源結(jié)構(gòu) 4圖I.2 系統(tǒng)創(chuàng)新的四個(gè)維度 25圖I.3 化直接和間接路線 28第一部分電動(dòng)交通圖1.1 IRNA1.5候路徑交通比電動(dòng)汽保量 34圖1.2 全電動(dòng)汽車電設(shè)施和投資的需求 34圖1.3 電動(dòng)汽車智能電電網(wǎng)的影響 36圖1.4 2030年智能電比利(上和德(下電系統(tǒng)荷的影響 37圖2.1 電動(dòng)交通智化戰(zhàn)略的實(shí)施指南 43圖3.1 創(chuàng)新對(duì)終端用化的影響指標(biāo) 50圖3.2 電動(dòng)交通的技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新 53圖3.3 電池性能方面的困境 55圖3.4 電池創(chuàng)新案例 56圖3.5 電基礎(chǔ)設(shè)施的必要性樣性 58圖3.6 電動(dòng)交通的市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管創(chuàng)新 66圖3電動(dòng)交通系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營創(chuàng)新 73圖3.8 電動(dòng)交通的業(yè)模式創(chuàng)新 80第二部分電供熱/制冷圖4.1 IRNA工業(yè)和建領(lǐng)域設(shè)定1.5°候路份額和熱市場(chǎng)推廣情況 89圖4.2 1970-2013瑞典區(qū)域供熱系統(tǒng)電鍋爐和熱年供熱比 90圖5.1 供熱和制冷領(lǐng)域的智化實(shí)施指南 98圖5.2 工業(yè)領(lǐng)域溫度范圍及供熱技術(shù) 圖5.3 恩比市DHC系統(tǒng)1048圖5.4 局 107圖6.1 電供熱/制技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新 112圖6.2 熱泵技術(shù)研究進(jìn)展 121圖6.3 2021半至2022..............................................121

圖、表和專欄圖6.4

熱泵和燃?xì)忮仩t供熱的邊際成本 115圖6.5

不同工業(yè)流程和熱泵的溫度范圍儲(chǔ)熱技術(shù)的工作溫度范圍和時(shí)間范圍

.....................................................118圖6.6 季節(jié)儲(chǔ)熱技術(shù)的平準(zhǔn)供熱成本 123圖6代DHC系統(tǒng)示意圖 127圖6.8 電供熱制冷領(lǐng)域的市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管創(chuàng)新 132圖6.9 系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營的創(chuàng)新 138圖6.10 亞利桑那州里科帕縣在2010年的AC需求和PV電量 140圖6.11 電供熱制業(yè)模式下的創(chuàng)新 143圖6.12 廢熱回收系統(tǒng)的局 145圖圖.1 終端能場(chǎng)(深度降碳.............................................圖7.2

與實(shí)施清潔氫政策的優(yōu)先級(jí)IRNA1.5

......................................149150圖.3 電解能的發(fā)展史及未來展望 151150圖.4 增加系統(tǒng)靈活性的技術(shù)替代方案 152圖8.1 氫能經(jīng)濟(jì)的智化戰(zhàn)略實(shí)施 157圖9.1 氫能技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新 164圖9.2 荷蘭2030年氫干計(jì)劃 圖9.3 市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管創(chuàng)新 圖9.4 綠供應(yīng)鏈 180圖9.5 雙向拍賣系統(tǒng)示意圖 181圖9.6 行為65美元/TCO2時(shí)排放系均格與碳差價(jià)合約補(bǔ)貼之間的關(guān)系 183圖9系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營方面的創(chuàng)新 188圖9.8 電制氫業(yè)模式的創(chuàng)新 193圖9.9 電解槽建在使用終端在區(qū)域 194圖9.10 氣運(yùn)輸至使用終端位置 194圖9.11 將可生能源電解槽及使用終端于同一區(qū)域 1959表面向智能電氣化的創(chuàng)新全景利用可再生能源實(shí)現(xiàn)終端用能部門低碳化表表S.1 涵蓋三大領(lǐng)域100項(xiàng)智創(chuàng)新 18表I1 基IRNA1.5°候路到2050年化程 表I.2 00創(chuàng)四個(gè)維度的布 29第一部分電動(dòng)交通表2.1 影響智化戰(zhàn)略制定的交通細(xì)分領(lǐng)域主要特征 表2.2 交通領(lǐng)域智化的創(chuàng)工包 表2.3 電動(dòng)交通基礎(chǔ)工包內(nèi)的創(chuàng)新 44表2.4 電動(dòng)交通智能電工包里的創(chuàng)新 45表2.5 V2G的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 46表2.6 交通出工包內(nèi)的創(chuàng)新 47表2加州的智化戰(zhàn)略 48表3.2 交通領(lǐng)域智創(chuàng)新的現(xiàn)狀和影響概述 第二部分電供熱/制冷表5.1 影響智化戰(zhàn)略選擇的供熱/制之間的差異 96表5.2 供熱和制冷智創(chuàng)工包 97表5.3 供熱和制冷領(lǐng)域的基礎(chǔ)工包 99表5.4 建供熱工100表5.5 工業(yè)供熱工100表5.6 區(qū)域供熱工102表5制工包 103表5.8 丹麥恩比市區(qū)域供熱/制冷智化實(shí)施指南 10610圖、表和專欄表5.9 瑞士住宅領(lǐng)域化實(shí)施策略—TIO例研究 08表6.1 丹麥恩比市區(qū)域供熱/制冷智化實(shí)施指南 109表6.2 供熱和制冷領(lǐng)域智創(chuàng)新的現(xiàn)狀和影響概述 表6.3 儲(chǔ)熱的低替代技術(shù) 122表6.4 高儲(chǔ)熱技術(shù) 124第三部分電制氫表8.1 氫能領(lǐng)域智創(chuàng)工包 156表8.2 智能制氫基礎(chǔ)工157表8.3 并網(wǎng)電解裝置戰(zhàn)略下的創(chuàng)新 158表8.4 離網(wǎng)電解裝置戰(zhàn)略下的創(chuàng)新 159表8.5 奧克尼群氫臺(tái)的智化策略 160表9.1 量化關(guān)鍵創(chuàng)新對(duì)終端用化戰(zhàn)略影響的指標(biāo) 表9.2 綠智能生產(chǎn)創(chuàng)新的現(xiàn)狀和影響覽 162表9.3 前電解制氫技術(shù) 165表9.4 三種電解裝置靈活性和服務(wù) 表9.5 按碳強(qiáng)度劃制氫稅收抵免額度 18411專欄面向智能電氣化的創(chuàng)新全景利用可再生能源實(shí)現(xiàn)終端用能部門低碳化專欄專欄I.1 歐洲化和能源安全 27第一部分電動(dòng)交通專欄1.1 挪威在交化方面的發(fā)展 35專欄1.2 智能電比利時(shí)和德國的影響 37專欄2.1 雙向什么時(shí)候才有意? 46專欄3.1 EV型演變的創(chuàng)新 54專欄3.2 電動(dòng)汽電池技術(shù)的創(chuàng)新領(lǐng)域 55專欄3.3 電池回收技術(shù)的創(chuàng)新領(lǐng)域 57專欄3.4 建設(shè)電基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵 58專欄3.5 無線電解決方案 59專欄3.6 印度三輪車隊(duì)提供動(dòng)式電服務(wù) 專欄3中國的V2G范站 專欄3.8 加利福尼亞州的馬CHARGEFORWARD目 62專欄3.9 電動(dòng)汽車塊鏈應(yīng)用 63專欄3.10 中國智能配電變壓器終端電動(dòng)汽車電提供便利 64專欄3.11 加州避免電動(dòng)汽車電加裝新分表的做法 65專欄3.12 中國國電網(wǎng)電動(dòng)汽車臺(tái)智能分表實(shí)踐 65專欄3.13 英國配電系統(tǒng)運(yùn)營商監(jiān)管框架 67專欄3.14 智能電提供系統(tǒng)靈活性的若干示例 68專欄3.15 智能電標(biāo)準(zhǔn) 71專欄3.16 德國澳大利亞和美國的V2G并網(wǎng)規(guī)范 72專欄3美國和德國電動(dòng)交通利益相關(guān)者合作 專欄3.18 德國漢電動(dòng)汽車電的智能規(guī)劃 專欄3.19 比利時(shí)輸電系統(tǒng)運(yùn)營商ELIA電網(wǎng)透明度作 75專欄3.20 美國和烏拉圭的清潔運(yùn)輸通道 專欄3.22 荷蘭通過控制..........專欄3.22 荷蘭通過控制..............................................試需側(cè)調(diào)度 7812圖、表和專欄專欄3.23 電動(dòng)汽作為韌電網(wǎng)解決方案舉例 79專欄3.24 英國電動(dòng)汽車聚合商展V2G試驗(yàn) 81專欄3.25 加州電動(dòng)汽車電即服務(wù) 82專欄3.26 微出種-MAAS模式 83專欄3.27 提供電電樁樁以及按需提供安裝的業(yè)企業(yè) 84專欄3.28 臺(tái)灣兩輪和三輪車的以及美國電池更換初創(chuàng)司AMPLE的電 85專欄3.29 中國重型卡電池更試點(diǎn)目 85第二部分電供熱/制冷專欄4.1 成功部大規(guī)模熱泵:瑞典案例 90專欄5.1 工業(yè)高溫供熱需求 專欄6.1 熱泵的經(jīng)濟(jì)性 115專欄6.2 MARINHüTTE鋼鐵軋制廠 專欄6.3 電裂解爐實(shí)驗(yàn)裝置 120專欄6.4 中國郴州鋼鐵工化目 120專欄6.5 斯德哥爾摩機(jī)場(chǎng)的季節(jié)性含水層儲(chǔ)能 123專欄6.6 儲(chǔ)熱經(jīng)濟(jì)性 123專欄6上一個(gè)卡電(CARNOT以熱能的形式儲(chǔ)電三生命儲(chǔ)熱廠 125專欄6.8 西班巴塞DSTRICLIMA 1專欄6.9 荷蘭的代區(qū)域供熱和制系統(tǒng) 128專欄6.10 中國電系統(tǒng)的在物聯(lián)網(wǎng) 129專欄6.11 于運(yùn)營德國虛擬電廠的塊鏈 130專欄6.12 八達(dá)通GILEOCOPS目 133專欄6.13 法國巴黎建筑物能效提方案 136專欄6.14 加州個(gè)求安裝熱泵的建筑規(guī)范獲得批準(zhǔn) 137專欄6.15 歐洲冷熱荷布圖繪制目 139專欄6.16 亞利桑那州將制冷符太陽能光伏電相耦合 140專欄6.7 丹麥的供熱服務(wù)HAA) 44專欄6.18A 丹麥FACEBOOK數(shù)據(jù)心的廢熱回收 145專欄6.18B 中國西藏?cái)?shù)據(jù)心的廢熱回收 145專欄6.19 丹麥的生態(tài)工業(yè)園 146專欄6.20 丹社區(qū)級(jí)區(qū)域供設(shè)施 13PAGE15PAGE15面向智能電氣化的創(chuàng)新全景利用可再生能源實(shí)現(xiàn)終端用能部門低碳化第三部分電制氫專欄9.1 高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫示例 169專欄9.2 荷蘭的氫干目 專欄.3 HAI(人能氫能管理目 73專欄9.4 H2綠鋼的化軟件 專欄9.5 于未來氣或NG/H2網(wǎng)絡(luò)持續(xù)監(jiān)測(cè)安全運(yùn)行的氫NG/H2泄漏檢測(cè) 專欄9.6 歐盟委會(huì)關(guān)可生氫的授權(quán)法年2月 專欄9電解裝置提供輔助服務(wù)的能力 專欄9.8 德國提供輔助服務(wù)電解裝置 專欄9.9 共同實(shí)市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)國際氫能經(jīng)濟(jì)和燃料電池伙伴計(jì)(IPHE) 專欄9.10 德國購氫的雙向拍賣會(huì) 181專欄9.11 碳差價(jià)合約的183專欄9.12 清潔制氫稅優(yōu)惠 184專欄9.13 一站式許可服務(wù)站和氫能審批綠色通道 186專欄9.14 中國低碳?xì)淝鍧崥浜涂缮茉礆涞臉?biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià) 186專欄9.15 丹麥監(jiān)管沙盒 187專欄.6 丹麥電系統(tǒng)運(yùn)營NRGINET氫能能地圖 189專欄.7 利風(fēng)的利HARUONI目 189專欄9.18 電力儲(chǔ)澳大利亞的界格拉德斯通生態(tài)能源和法國綠色三洲190專欄9.19 中臺(tái)州大陳島范中電力轉(zhuǎn)換路徑 專欄9.20 電力和天然氣輸送系統(tǒng)運(yùn)營商合作示例 192專欄9.21 氣口國智利和氣口本 195專欄9.22 西班倫西一主工業(yè)集群的低碳計(jì)劃 196專欄9.23 奧地利采用加壓堿電解槽提電網(wǎng)平衡服務(wù) 196專欄9.24 于丹麥區(qū)域供熱的過剩熱量 197專欄9.25 蘭拉赫蒂電轉(zhuǎn)氣轉(zhuǎn)設(shè)施 197縮略語4GDH 第45GDH 第5AC AEM AI ALK 堿性BNEF 彭博新能源財(cái)經(jīng)CAAS /制冷即服務(wù)CCFD 碳差價(jià)合約CO2 DC DERs DHC 區(qū)域供熱制冷DSO EJ )AAS EMEC 歐洲海洋能NTSO-E 歐洲電系統(tǒng)營網(wǎng)ETS /經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型情景EU 歐盟EUR 歐元EV 電動(dòng)汽車FPPA GW 吉瓦H2 氫HAAS 供熱即服務(wù)HTHP 高溫?zé)岜肏AI IEA 國際能源署C IT 物聯(lián)網(wǎng)E

IPT RNA ISO 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織KM 千米KG KW KWH LOHC 液態(tài)有機(jī)氫載體m3 MAAS 交通即服務(wù)MFRR MT 百萬噸MW 兆瓦M(jìn)WH 兆瓦時(shí)NEDO 本新能源業(yè)術(shù)綜合發(fā)機(jī)P2P 電轉(zhuǎn)換PCM PEM 聚合物電解質(zhì)膜PV 光伏RES SOEC TFEC 終端能源消費(fèi)總量TES 儲(chǔ)熱TSO 輸電系統(tǒng)運(yùn)營商TWH 太瓦時(shí)USD 美元V2B V2G V2H VRE

縮略語PAGEPAGE16執(zhí)行摘要IRENA1.5202022%203029205051%技術(shù)已經(jīng)達(dá)到實(shí)用化(IRENA,2023IRENA1.5(IRENA,20502020智能電氣化是能源系統(tǒng)一種經(jīng)濟(jì)有效的脫碳路徑。智能電氣化以終端用能部門電氣化為基礎(chǔ),需要通過讓電力系統(tǒng)適應(yīng)高比例可再生能源接入、充分發(fā)揮電源的靈活性等來實(shí)現(xiàn)。智能電氣化使(1)電力系統(tǒng)能以經(jīng)濟(jì)高效的方式接入新型負(fù)荷;并創(chuàng)造(2)電力系統(tǒng)的靈活性,進(jìn)而消納更高比例的可再生能源,使電力系統(tǒng)更具魯棒性和彈性。對(duì)于用能終端來說,電氣化是(3)使其脫碳的最經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。執(zhí)行摘要基于可再生能源的智能電氣化構(gòu)建了一種良性循環(huán)。電氣化創(chuàng)造了可再生能源的新用途和新:技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施,包括促進(jìn)終端用能部門電氣化方面發(fā)揮關(guān)鍵作用的技術(shù)及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施。系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營,包括以創(chuàng)新方式規(guī)劃電力部門與終端用能部門和運(yùn)行系統(tǒng)的耦合,最大限度地整合可再生能源發(fā)電,并盡量減少電力系統(tǒng)的額外負(fù)荷。商業(yè)模式,為新服務(wù)創(chuàng)造商業(yè)案例,使電力系統(tǒng)更加靈活,并加速終端用能的電氣化。圖S.1|系統(tǒng)性創(chuàng)新市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)性創(chuàng)新系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行商業(yè)模式面向智能電氣化的創(chuàng)新全景利用可再生能源實(shí)現(xiàn)終端用能部門低碳化100能部門的轉(zhuǎn)型和脫碳中發(fā)揮作用。本報(bào)告總結(jié)了在全球范圍內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)、大公司、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)運(yùn)營商中涌現(xiàn)的數(shù)百種創(chuàng)新解決方案,這些解決方案有助于實(shí)現(xiàn)交通、供熱/制冷以及制氫領(lǐng)域的智能電氣化。表S.1|涵蓋三大領(lǐng)域的100項(xiàng)智能電氣化創(chuàng)新技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式 電動(dòng)交通 1234遍存在性5678V2G系統(tǒng)9101112

1314配電網(wǎng)靈活性15統(tǒng)提供靈活性16審批流程18標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性19V2G

20規(guī)劃2122電網(wǎng)數(shù)據(jù)透明度23綠色清潔高速公路24管控2526改造升級(jí)27電網(wǎng)解決方案

28電動(dòng)汽車聚合商2930利用31服務(wù)32電動(dòng)交通即服務(wù)33權(quán)和運(yùn)營3435執(zhí)行摘要技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式 電供熱/制冷 1低溫?zé)岜?3高溫?zé)岜?5678系統(tǒng)9系統(tǒng)10111213統(tǒng)靈活性141516提高熱泵運(yùn)行可預(yù)1819規(guī)范20簡化熱力基礎(chǔ)設(shè)施

21城市整體規(guī)劃22()?23制冷負(fù)荷耦合光伏發(fā)電24化運(yùn)營25化運(yùn)營?26工業(yè)供熱的智能化運(yùn)營?27在區(qū)域系統(tǒng)中協(xié)調(diào)供熱和制冷需求

28聚合商293031回收32過程廢熱回收33城市循環(huán)能流--壓熱泵34社區(qū)級(jí)區(qū)域供熱制冷35PAGEPAGE20面向智能電氣化的創(chuàng)新全景利用可再生能源實(shí)現(xiàn)終端用能部門低碳化技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式 電制氫 1加壓ALK2電解槽3SOEC電解槽4AEM電解槽10額外性原則1112

21輸電系統(tǒng)運(yùn)營商在設(shè)施22(上

26本地氫需求2728295高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫67氫用設(shè)備89氫泄漏檢測(cè)

13服務(wù)141516碳差價(jià)合約供氫網(wǎng)監(jiān)管框架18批流程1920監(jiān)管沙盤

機(jī)組協(xié)同選址23力轉(zhuǎn)換路徑24長周期儲(chǔ)氫25商聯(lián)合運(yùn)營

活性的收益30銷售注:ALK=堿性;PEM=聚合物電解質(zhì)膜;SOEC=固體氧化物電解槽;AEM=陰離子交換膜;V2G=電動(dòng)汽車向電網(wǎng)返送電。電制氫執(zhí)行摘要電制氫本報(bào)告分為三個(gè)部分:圖S.2|智能電氣化戰(zhàn)略工具包 智能電氣化戰(zhàn)略工具包 智能充電工具包雙向充電單向充電智能充電工具包雙向充電單向充電交通出行工具包車隊(duì)私家車電動(dòng)交通電供熱/制冷電動(dòng)交通電供熱/制冷區(qū)域供熱供熱工具包區(qū)域供熱供熱工具包工業(yè)供熱建筑供熱制冷工具包 基本工具包 智能制氫工具包智能制氫工具包離網(wǎng)電解槽并網(wǎng)電解槽 基本工具包 面向智能電氣化的創(chuàng)新全景利用可再生能源實(shí)現(xiàn)終端用能部門低碳化各部分遵循同樣結(jié)構(gòu):電動(dòng)交通電供熱/制冷電制氨電動(dòng)交通電供熱/制冷電制氨的典型案例。動(dòng)動(dòng)PAGEPAGE25緒論實(shí)現(xiàn)終端用能部門智能電氣化需要系統(tǒng)性創(chuàng)新世界早已開始了向清潔能源轉(zhuǎn)型的歷史性變革。技術(shù)成本的快速下降促使太陽能、風(fēng)能得到了廣泛應(yīng)用,目前已占據(jù)全球新增發(fā)電市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。但是,要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和氣候目標(biāo),還需加快變革的步伐,加快擴(kuò)大可再生能源利用規(guī)模,建設(shè)更加智能、靈活的電網(wǎng)。在主要的終端用能部門,尤其是工業(yè)、建筑業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)的生產(chǎn)制造過程中,大幅增加清潔電力占比。終端用戶電氣化促進(jìn)了能效技術(shù)的應(yīng)用,而廣泛的電氣化與能效技術(shù)相結(jié)合,將減少全球能IRENA215202022%205051%,I.1圖I.1|2018年和2050年世界能源結(jié)構(gòu)2020 2051.5°C)374EJ終端能源消費(fèi)總(TFEC) 總(TFEC)(5%生物質(zhì)能(5%生物質(zhì)能63%化石燃料22%電能(直接利用)6%生物質(zhì)能傳統(tǒng)利用)4%其它

51%電能51%電能(直接利用)7%14%氫能(直接利用和制作可再生合成燃料)14%)12% 化石燃料化石燃料IRENA,202

其中可再生能源發(fā)電占28%

其中可再生能源發(fā)電占91%緒論智能電氣化幫助電力系統(tǒng)以經(jīng)濟(jì)高效的方式消納新能源,增強(qiáng)了系統(tǒng)靈活性,實(shí)現(xiàn)了可再生能源高比例接入,提高了系統(tǒng)的魯棒性和韌性。智能電氣化也是交通運(yùn)輸業(yè)和供熱行業(yè)等主要終端用戶實(shí)現(xiàn)低碳化最具成本效益的解決方案。可再生能源與智能電氣化形成了一個(gè)良性循環(huán)。電氣化催生了可再生能源的新用途和新市場(chǎng),這反過來又加速了終端用戶的電氣化,進(jìn)一步促進(jìn)了可再生能源的發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新。技術(shù)創(chuàng)新還可以降低成本,創(chuàng)造新的投資和商業(yè)機(jī)會(huì)。創(chuàng)新是智能電氣化和全球能源轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。大多數(shù)創(chuàng)新都不能孤立地實(shí)施,因?yàn)檫@不僅僅是基于技術(shù)的解決方案。技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施、市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管、系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營,以及商業(yè)模式等皆要?jiǎng)?chuàng)新。因此,創(chuàng)新性解決方案來自能源系統(tǒng)各部分的發(fā)展與互補(bǔ),并在“系統(tǒng)性創(chuàng)新”的過程中充分發(fā)揮各部分的協(xié)同作用。00))市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)))商業(yè)模式I.。只有在創(chuàng)新中匹配和協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)和終端用圖I.2|系統(tǒng)性創(chuàng)新的四個(gè)維度市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)性創(chuàng)新系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行商業(yè)模式面向智能電氣化的創(chuàng)新全景利用可再生能源實(shí)現(xiàn)終端用能部門低碳化智能電氣化方案無法預(yù)先進(jìn)行設(shè)定。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用創(chuàng)新的最佳策略會(huì)因不同國家和系統(tǒng)的具體屬性而有所不同,這包括既定電力系統(tǒng)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)特性、社會(huì)文化環(huán)境等方面的因素。電能將成為未來能源系統(tǒng)的主要載體1.5℃IRENA1.5℃氣候路徑的統(tǒng)一原則IRENA1.5℃路徑2019203029%、205051%。這有賴于電力技(IRENA,203,如電動(dòng)汽車E)和能給建筑和許多到2050年,全球電力需求將是2020年的3倍。這將給電力系統(tǒng)帶來更多挑戰(zhàn),也提升了I.、減少氣候變化影響以及實(shí)現(xiàn)其它重要的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的良好契機(jī)。表I.1匯總了要實(shí)現(xiàn)《巴黎氣候變化協(xié)定》目標(biāo)所需達(dá)到的電氣化水平。I.1|基于IRENA1.5°C2050年的電氣化進(jìn)程近年 2030 2050直接使用的電能在終端能源消費(fèi)總量中的占比22%(1)29%51%TFC)(2)7%52%電能在建筑業(yè)的占比(TFEC)34%(3)53%73%電能在工業(yè)中的占比(TFEC)20%(4)25%27%電動(dòng)及插電式混合動(dòng)力輕型乘用車保有量(百萬)10(5)3592182上路行駛的乘用電動(dòng)汽車(百萬)0.5(6)3602180電動(dòng)汽車充電設(shè)備(百萬)1(7)3722300緒論近年 2030 2050工業(yè)用熱泵(百萬臺(tái))(8)3580建筑用熱泵(百萬臺(tái))58(9)447793熱泵所需投資(十億美元/年)64(10)237230清潔氫(百萬噸/年)0711)125523清潔氫及其衍生物生產(chǎn)設(shè)施的投資需求十億美元)1112)100170清潔氫的工業(yè)消耗量(EJ)04440IRENA,2023).222.0.04.2.2622.228.2.22.1.11202-氣發(fā)2022年2氣發(fā)2022年2專欄I.1|歐洲的電氣化和能源安全的影這場(chǎng)能源危機(jī)凸顯了歐洲加速能源轉(zhuǎn)型的必要性。富有韌性和更高安全性的能源系統(tǒng),不僅能減輕氣候變化到大歐洲Snapshotfreddy?S面向智能電氣化的創(chuàng)新全景利用可再生能源實(shí)現(xiàn)終端用能部門低碳化終端用能部門智能電氣化的創(chuàng)新全景本報(bào)告展示了一系列創(chuàng)新方案,包括對(duì)終端用戶的直接電氣化和間接電氣化的100項(xiàng)創(chuàng)新(圖I.3I.150報(bào)告分為三部分,分別對(duì)應(yīng)智能電氣化的三條主要路線:電動(dòng)交通,描述了交通運(yùn)輸行業(yè)智能電氣化的35項(xiàng)關(guān)鍵創(chuàng)新。電供熱//35熱/30圖I.3所圖I.3|智能電氣化的直接和間接路線可再生能源發(fā)電可再生能源發(fā)電直接電氣化間接電氣化電動(dòng)交通電供熱/制冷電制氫緒論表I.2|100項(xiàng)智能電氣化創(chuàng)新在四個(gè)維度的分布35項(xiàng)新 交通技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式1234存在性5678V2G系統(tǒng)9101112

1314配電網(wǎng)靈活性15統(tǒng)提供靈活性16審批流程18標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性19V2G

20規(guī)劃2122電網(wǎng)數(shù)據(jù)透明度23綠色清潔高速公路24管控2526改造升級(jí)27電網(wǎng)解決方案

28電動(dòng)汽車聚合商2930利用31服務(wù)32電動(dòng)交通即服務(wù)33權(quán)和運(yùn)營3435注:ALK=堿性;PEM=聚合物電解質(zhì)膜;SOEC=固體氧化物電解槽;AEM=陰離子交換膜;V2G=電動(dòng)汽車向電網(wǎng)返送電。35

熱/制冷技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式1低溫?zé)岜?3高溫?zé)岜?5678系統(tǒng)9系統(tǒng)10111213統(tǒng)靈活性141516提高熱泵運(yùn)行可預(yù)1819規(guī)范20簡化熱力基礎(chǔ)設(shè)施

21城市整體規(guī)劃22()?23制冷負(fù)荷耦合光伏發(fā)電24化運(yùn)營25化運(yùn)營?26工業(yè)供熱的智能化運(yùn)營?27在區(qū)域系統(tǒng)中協(xié)調(diào)供熱和制冷需求

28聚合商293031回收32過程廢熱回收33壓熱泵34社區(qū)級(jí)區(qū)域供熱制冷35注:ALK=堿性;PEM=聚合物電解質(zhì)膜;SOEC=固體氧化物電解槽;AEM=陰離子交換膜;V2G=電動(dòng)汽車向電網(wǎng)返送電。緒論35項(xiàng)新 氫技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式1加壓ALK2電解槽3SOEC電解槽4AEM電解槽10額外性原則1112

21輸電系統(tǒng)運(yùn)營商在設(shè)施22(上

26本地氫需求2728295高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫67氫用設(shè)備89氫泄漏檢測(cè)

13服務(wù)141516碳差價(jià)合約供氫網(wǎng)監(jiān)管框架18批流程1920監(jiān)管沙盤

機(jī)組協(xié)同選址23力轉(zhuǎn)換路徑24長周期儲(chǔ)氫25商聯(lián)合運(yùn)營

活性的收益30銷售注:ALK=堿性;PEM=聚合物電解質(zhì)膜;SOEC=固體氧化物電解槽;AEM=陰離子交換膜;V2G=電動(dòng)汽車向電網(wǎng)返送電。動(dòng)電動(dòng)交通動(dòng)PAGEPAGE341第1章1IRENA1.5℃氣候路徑中20303.6205021.8(IRENA,2023,從而轉(zhuǎn)向購買電動(dòng)汽車。電動(dòng)汽車數(shù)量的迅猛增長給電力系統(tǒng)的供需平衡帶來了挑戰(zhàn)。IRENA()20307%205052%(IRENA,2023))。據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)(BNEF)2040年全球電動(dòng)汽車的用電需求約3000太瓦時(shí)2040年全球電動(dòng)汽車的用電需求約4500TW2021106TWh(BloombegNE,2021a)。BNEF204035%的電動(dòng)汽車充電將在家中完成。公共快充將占247%。電動(dòng)公交車和電動(dòng)卡車的超級(jí)快充將占用電需27%IRENA1.520509(IRENA,2023)。BNEF裝和維護(hù)方面還需持續(xù)投入約1~1.4萬億美元。2022(50(kW)1(MW)方面的投資占充電設(shè)施總投資的70204060%(BloombergNE,2021a)。面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通1°20301°2030路徑)2050歷史情況

交通領(lǐng)域電能占比1%7%52% 2020交通領(lǐng)域電能占比1%7%52%2020電動(dòng)汽車保有量20221050萬 2030電動(dòng)汽車保有量20221050萬20303.6億205021.8億來源:國際可再生能源署IRENA(2022a)注:最終總能耗=TFEC充電基礎(chǔ)設(shè)施的增加將減少電動(dòng)汽車用戶的里程焦慮和增加對(duì)電動(dòng)汽車的信心,此舉將促進(jìn)電動(dòng)汽車銷量的增加(圖1.2)。圖1.2|全球電動(dòng)汽車對(duì)電力、充電設(shè)施和投資的需求電力需求(TWh) 充電網(wǎng)絡(luò)(百萬連接點(diǎn)) 累計(jì)投資(10億美元)5000

500

1500 4590

14104000

400

1200TWh3000TWh

3200

MillionMillionconnectors

339

USDbillion900USDbillion

102620001000

106

315332

891992

39419

113128

15816951

3624030ETSNZSETSNZSETSNZS

0ETSNZSETSNZSETSNZS

0ETSNZSETSNZSETSNZS20212025

2030

20212025

2030 2040 2021

2030 2040家庭 工作場(chǎng)所 公共慢充 公共快充 電動(dòng)公交和電動(dòng)卡車來源BloombergNE,202)注:不包括兩輪和三輪電動(dòng)車。投資包括硬件、安裝和維護(hù)成本。ETS=經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型情景;NZS=凈零情景。第1章:電動(dòng)交通:現(xiàn)狀及展望 1專欄1.1|挪威在交通電氣化方面的發(fā)展動(dòng)挪威的電動(dòng)汽車市場(chǎng)占有率顯著增加,2021年該國電動(dòng)汽車銷量約占汽車總銷量的86%。截止2021年,挪威電相98%( 1專欄1.1|挪威在交通電氣化方面的發(fā)展動(dòng)挪威的電動(dòng)汽車市場(chǎng)占有率顯著增加,2021年該國電動(dòng)汽車銷量約占汽車總銷量的86%。截止2021年,挪威電相98%(。16%量的5-6Paraj,21)對(duì)中國和美國,挪威電動(dòng)汽車的體量并不大,即使挪威全境270萬輛汽車都是電動(dòng)汽車,僅靠挪威水電站年發(fā)電1.1智能電氣化對(duì)交通脫碳的重要性(或不協(xié)調(diào))當(dāng)電動(dòng)汽車可以向電網(wǎng)[V2G])從而減少系統(tǒng)對(duì)低效的頂峰發(fā)電機(jī)組的需求。VladimkaVladimkaproduction?S面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通1不同充電方式對(duì)電力系統(tǒng)的影響研究見圖1.3。專欄1.2分析了智能電氣化對(duì)比利時(shí)和德國的影響。15圖1.3|電動(dòng)汽車智能充電對(duì)電網(wǎng)的影響5研究機(jī)構(gòu)場(chǎng)景非受控充電智能充電研究機(jī)構(gòu)場(chǎng)景非受控充電智能充電50IRENA,50

9 高峰負(fù)荷升高

高峰負(fù)荷2019RMI,2016Taljegard,2017

%獨(dú)立系統(tǒng),太陽能發(fā)電占比27滲透率,23%23滲透率,100%丹麥、德國、挪威、瑞典100

%0.5棄電1%高峰負(fù)荷升高11 20%高峰負(fù)荷升高20

%升高5V2)不出現(xiàn)棄電.%.%升高1.3V1)7%7%降低7V2)50McKenzie,50

滲透率,

10-23

10-23可再

8-13

8-13可再生能源2014Chenand2018來源IRENA(21

%,100電動(dòng)汽車100萬輛中國廣州

%5%高峰負(fù)荷升高15

%棄電,電動(dòng)汽車采用智能充電峰谷差降低43-5%43-50峰谷差降低在配電網(wǎng)中,智能充電可以避免配電組件和設(shè)備過載、提高電壓質(zhì)量和減少電能損失。在滿足電網(wǎng)運(yùn)行約束下,這些優(yōu)勢(shì)可以幫助提升分布式能源(DER)的利用率。雖然很難評(píng)估智能充電對(duì)配電系統(tǒng)的運(yùn)行價(jià)值(Anwar等,2022),但兩條結(jié)論顯而易見:。第1章:電動(dòng)交通:現(xiàn)狀及展望1對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行來說(Anwar等,2022),智能充電的好處包括:115-360每輛電動(dòng)汽車每年將減少0.1-2.5噸二氧化碳排放量;每輛電動(dòng)汽車將幫助降低0.2-3.3kW峰值負(fù)荷;每輛電動(dòng)汽車每年可減少新能源棄電23-2400kWh。實(shí)現(xiàn)上述好處取決于能夠從電動(dòng)汽車獲得最大電網(wǎng)靈活性的商業(yè)模式的運(yùn)用。專欄1.2|智能充電對(duì)比利時(shí)和德國的影響或到20301.417TW3037%20301.G6.5G13141530352550-55203014|2030(上(下(MW)10000(MW)95009000

-10% 8500 7000 7500600065006000

+7% +13% 0h1h2h3h4h5h6h7h8h9h10h11h12h13h14h15h16h17h18h19h20h21h22h23h4600041000

-13% 36000 31000 260002100016000110006000

+14% +28% 0h1h2h3h4h5h6h7h8h9h10h11h12h13h14h15h16h17h18h19h20h21h22h23h) ) )來源EliaGroup(2020.面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通11.2政策制定者面臨的盲點(diǎn)1但是目前仍面臨諸多挑戰(zhàn),一是缺乏清晰的商業(yè)模式來支持建設(shè)公共充電設(shè)施,同時(shí)保證充電服務(wù)的兼容性,二是支付系統(tǒng)兼容性差,三是缺乏完善的網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制,四是審批流程復(fù)雜、監(jiān)管措施力度不足等。同時(shí),向人口密度大的住宅區(qū)居民提供智能電氣化服務(wù)也存在一定困難。此外,政策制定者在戰(zhàn)略布局上可能還有一定的誤區(qū)或盲點(diǎn)。下面進(jìn)行簡要介紹。智能充電并不意味著必須向電網(wǎng)返送電(V2G)。智能充電并不意味著必須向電網(wǎng)返送電(V2G)。充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不能照抄加油站模式或過分關(guān)注快充。()充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不能照抄加油站模式或過分關(guān)注快充。第1章:電動(dòng)交通:現(xiàn)狀及展望1應(yīng)建立標(biāo)準(zhǔn)的、通用的充電基礎(chǔ)設(shè)施。1應(yīng)建立標(biāo)準(zhǔn)的、通用的充電基礎(chǔ)設(shè)施。充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃應(yīng)符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況。更便宜。充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃應(yīng)符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況。制定電氣化發(fā)展戰(zhàn)略需要結(jié)合交通發(fā)展趨勢(shì)。制定電氣化發(fā)展戰(zhàn)略需要結(jié)合交通發(fā)展趨勢(shì)。太陽能發(fā)電直接用于電動(dòng)汽車充電,將減少電動(dòng)汽車負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)的影響。太陽能發(fā)電直接用于電動(dòng)汽車充電,將減少電動(dòng)汽車負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)的影響。政府機(jī)構(gòu)間應(yīng)相互協(xié)調(diào)并保持一致性。政府機(jī)構(gòu)間應(yīng)相互協(xié)調(diào)并保持一致性。面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通2第2章2交通智能電氣化工具包最佳智能電氣化戰(zhàn)略的設(shè)計(jì)需要考慮許多因素,例如電力系統(tǒng)靈活性、電網(wǎng)容量和交通需求。然而,一個(gè)成功的戰(zhàn)略可以通過35項(xiàng)交通電氣化創(chuàng)新來制定和實(shí)施,以適應(yīng)不同的場(chǎng)景。這些創(chuàng)新涵蓋了廣泛的領(lǐng)域,從電動(dòng)汽車E、充電基礎(chǔ)設(shè)施和電力系統(tǒng)的進(jìn)展,到完善2.1表2.1|影響智能電氣化戰(zhàn)略制定的交通細(xì)分領(lǐng)域主要特征

第2章:交通智能電氣化工具包22領(lǐng)域 使用場(chǎng)景 充電時(shí)間 充電地點(diǎn) 停車時(shí)段 影響電化戰(zhàn)略的主要特征三輪—(白私共充電點(diǎn)、0%—車(包工作時(shí)樁90%的時(shí)間和汽車大部輕型—用車(行送貨)主要是夜間點(diǎn)主要是夜間戰(zhàn)車輛 (散樞貨)的長途送)途中員駛間設(shè)施車輛交表))快(息暫停車時(shí)間權(quán)。PAGEPAGE44面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通2表2.2352表2.2|交通領(lǐng)域智能電氣化的創(chuàng)新工具包技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式電動(dòng)汽車電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)戰(zhàn)略規(guī)劃電力系統(tǒng)服務(wù)電動(dòng)汽車電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)戰(zhàn)略規(guī)劃電力系統(tǒng)服務(wù)12充電基礎(chǔ)設(shè)施3充電基礎(chǔ)設(shè)施4遍存在性567數(shù)字化8V2G系統(tǒng)數(shù)字化9電力系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備10電力系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備1112

?13動(dòng)態(tài)電價(jià)14配電網(wǎng)靈活性充電基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)管15統(tǒng)提供靈活性充電基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)管?16“充電權(quán)”監(jiān)管批流程?18標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性?19V2G并網(wǎng)導(dǎo)則

20規(guī)劃2122電網(wǎng)數(shù)據(jù)透明度智能運(yùn)營23綠色清潔高速公路智能運(yùn)營24管控2526性管理延緩電網(wǎng)改造升級(jí)27網(wǎng)解決方案

28電動(dòng)汽車聚合商2930促進(jìn)電動(dòng)汽車部署的模式促進(jìn)電動(dòng)汽車部署的模式3132電動(dòng)交通即服務(wù)33和運(yùn)營3435注:V2G=電動(dòng)汽車向電網(wǎng)返送電。2.1工具包

第2章:交通智能電氣化工具包22創(chuàng)新不是孤立實(shí)施的。創(chuàng)新的智能電氣化戰(zhàn)略應(yīng)建立在技術(shù)、市場(chǎng)和監(jiān)管、系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行以及商業(yè)模式四個(gè)維度的協(xié)同之上。例如,智能電氣化戰(zhàn)略需要利用電力系統(tǒng)中可再生能源與并網(wǎng)電動(dòng)汽車電池之間協(xié)同作用。但是,不存在一個(gè)放之四海而皆準(zhǔn)的解決方案。最佳的智能電氣化戰(zhàn)略,既取決于各國國情,也依賴于系統(tǒng)的各種變量因素,同時(shí),還必須考慮到當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)和文化。為引導(dǎo)政策制定者根據(jù)各自情況設(shè)計(jì)智能電氣化戰(zhàn)略,我們提供了一套工具箱,其中包含三類主要工具包:基礎(chǔ)工具包、智能充電工具包和交通出行工具包(圖2.1)。電動(dòng)交通圖2.1|電動(dòng)交通智能電氣化戰(zhàn)略的實(shí)施指南電動(dòng)交通智能充電工具包雙向充電智能充電工具包雙向充電單向充電交通出行工具包車隊(duì)私家車 基礎(chǔ)工具包 buffaloboybuffaloboy?S面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通2基礎(chǔ)工具包2電動(dòng)交通智能電氣化的基礎(chǔ)工具包涵蓋跨越四個(gè)維度的創(chuàng)新,其重點(diǎn)是:部署電動(dòng)汽車的必要基礎(chǔ)設(shè)施,以及實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)各接入設(shè)備之間數(shù)據(jù)交換的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施(表2.3)?;A(chǔ)工具包還包括確保充電基礎(chǔ)設(shè)施的可獲得性、互操作性和有效利用的關(guān)鍵法規(guī)。這些法規(guī)確保了新基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)在電力和交通部門之間得到充分協(xié)調(diào),并為公共充電站提供合適的所有權(quán)和運(yùn)營模式。表2.3|電動(dòng)交通基礎(chǔ)工具包內(nèi)的創(chuàng)新 基礎(chǔ)工包 技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式124遍存在性?111216批流程18標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性

20規(guī)劃2122電網(wǎng)數(shù)據(jù)透明度24

33和運(yùn)營3435LSPEM?SLSPEM?S智能充電工具包

第2章:交通智能電氣化工具包22智能充電工具包在基礎(chǔ)工具包的基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)充,以確保采用智能方式實(shí)施電氣化戰(zhàn)略,最大限度地減少不受控充電對(duì)電力系統(tǒng)的影響。這一步是必須要做的,因?yàn)樗鶕?jù)實(shí)際的電力系統(tǒng)和國家情況,提出最合適的戰(zhàn)略,還包括市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管方面的創(chuàng)新,以確保向電力系統(tǒng)提供的服務(wù)得到充分補(bǔ)償。智能充電分為單向智能充電(V1G)和電動(dòng)汽車向電網(wǎng)返送電(V2G)的雙向智能充電兩種(表2.4)。V2GV1GV2GV2G對(duì)于V2G來說,一項(xiàng)關(guān)鍵的創(chuàng)新是V2G并網(wǎng)導(dǎo)則,用于推進(jìn)部署,并使電動(dòng)汽車與電網(wǎng)能夠進(jìn)行智能電力交換。本工具包中的所有其他創(chuàng)新對(duì)于單向和雙向充電都很重要。雙向充電能夠?qū)崿F(xiàn)更多的服務(wù)功能,但也增加了復(fù)雜性(專欄2.1)。表2.4|電動(dòng)交通智能充電工具包里的創(chuàng)新 智能電工包 技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式9

1314地配電網(wǎng)靈活性

25電動(dòng)汽車柔性負(fù)生能源的協(xié)同

28電動(dòng)汽車聚合商29雙向充電單向充電15雙向充電單向充電

管理26

電峰荷8V2G10

19V2G

荷柔性管理延緩電網(wǎng)改造升級(jí)注:V2G=電動(dòng)汽車向電網(wǎng)返送電。面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通2專欄2.1|雙向充電:什么時(shí)候才有意義?280 V2G 電動(dòng)汽車電池在V2G系統(tǒng)中額外充電和放電也會(huì)導(dǎo)致更快的電池退化和更短的電池壽命,從而給電動(dòng)汽車車主帶來不必要的費(fèi)用。然而,通過改進(jìn)電池控制系統(tǒng),可以最大限度地減少電池性能衰退。V2GV2GV2G的部署還應(yīng)考慮是但是,即使V2G對(duì)系統(tǒng)運(yùn)營商沒有經(jīng)濟(jì)性,在V2H和V2B情景下進(jìn)行雙向充電的商業(yè)模式仍然存在,這兩種情景能夠讓用戶管理自己的需求,節(jié)省電費(fèi)開支,并在停電期間提供備用電源(表2.5)。表2.5|V2G的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)G動(dòng)汽車集群的·V合(VT務(wù)GDSO。GV2GV2G會(huì)加速電池衰退。V2H/V2BV2G充電器比V至VG(過:S2SVG=V2B=V2G=交通出行工具包

第2章:交通智能電氣化工具包22交通出行工具包涵蓋私家車和營運(yùn)車輛。私家車輛大部分時(shí)間是停駛的,而營運(yùn)車隊(duì)的停駛2.6表2.6|交通出行工具包內(nèi)的創(chuàng)新 交通出工包 技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式私家車輛7動(dòng)式電站 ?34在中和公共區(qū)域付充電費(fèi)用的單一賬單商業(yè)模式車隊(duì)3電池回收術(shù) ?30退電池的梯次利用31355無線電 ?23綠色清潔高速公路 ?32電動(dòng)交通服務(wù)6。對(duì)所有類型的車輛都可能涌現(xiàn)出新的商業(yè)模式。對(duì)于兩輪和三輪車來說,電動(dòng)汽車換電服應(yīng)較長的充電時(shí)間。面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通22.2案例研究:加利福尼亞22.72030500202525表2.7|加州的智能電氣化戰(zhàn)略技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營商業(yè)模式基礎(chǔ)工具包基礎(chǔ)工具包124智能充電工具包12智能充電工具包8V2G9審批流程18標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性1315統(tǒng)提供靈活性19V2G

20規(guī)劃2122電網(wǎng)數(shù)據(jù)透明度2526改造升級(jí)27

33權(quán)和運(yùn)營28電動(dòng)汽車聚合商29交通出行工具包交通出行工具包35V2G

23綠色清潔高速公路 ?30退電池的梯次利用3132電動(dòng)交通即服務(wù)35第2章:交通智能電氣化工具包2統(tǒng)。該州還成立了一個(gè)“車輛電網(wǎng)集成工作組2加州正在實(shí)施單向和雙向充電。一些項(xiàng)目和試點(diǎn)正在測(cè)試車輛-InCIIV)和“寶馬充電先鋒Chaeora”試點(diǎn)項(xiàng)目。該州的獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商CAI)正在促進(jìn)電動(dòng)汽車能夠作為需求響應(yīng)資源參與加州批發(fā)電力市場(chǎng)。加州公用事業(yè)委員會(huì)設(shè)計(jì)了新的規(guī)則,允許更快地部署分布式能源DER,包括太V2GV2G電動(dòng)汽車車主提供分時(shí)電價(jià),另一家電力公司(PG&E)使用包括電動(dòng)汽車在內(nèi)的分布式能源,NuvV2G“寶馬充電先鋒Chaeora2302002400GWh2018年并網(wǎng)太陽能發(fā)電量132020)。加州還采用了交通出行方式工具包中的多項(xiàng)創(chuàng)新。該州計(jì)劃建造一條清潔能源高速公路,稱為“西海岸清潔運(yùn)輸走廊ntumDynamics)計(jì)劃沿一條公交走廊部署300,SemaConnect公司提供電Ample公司則正在為車隊(duì)提供模塊化換電服務(wù)。LuxuryLuxuryFredSherman?S3第3章3智能交通電氣化的創(chuàng)新全景對(duì)于第二章介紹的35項(xiàng)創(chuàng)新中的每一項(xiàng),本章都會(huì)回答以下兩個(gè)主要問題:創(chuàng)新性這是一項(xiàng)關(guān)于什么的創(chuàng)新?創(chuàng)新性重要性為什么該項(xiàng)創(chuàng)新對(duì)智能電氣化至關(guān)重要?重要性本章使用以下圖標(biāo)3.1)EV其對(duì)智能電氣化的影響對(duì)需求響應(yīng)和提高電力系統(tǒng)靈活性的貢獻(xiàn)多少3.2創(chuàng)新。圖3.1|創(chuàng)新對(duì)終端用能電氣化的影響指標(biāo)創(chuàng)新處于早期階段,示范項(xiàng)目很少。創(chuàng)新處于早期商業(yè)化階段,試點(diǎn)項(xiàng)目很少。一些國家已經(jīng)開始實(shí)施創(chuàng)新。創(chuàng)新已成熟,并已在一些地區(qū)得到廣泛部署。創(chuàng)新處于早期階段,示范項(xiàng)目很少。創(chuàng)新處于早期商業(yè)化階段,試點(diǎn)項(xiàng)目很少。一些國家已經(jīng)開始實(shí)施創(chuàng)新。創(chuàng)新已成熟,并已在一些地區(qū)得到廣泛部署。表3.2|交通領(lǐng)域智能電氣化創(chuàng)新的現(xiàn)狀和影響概述

第3章:智能交通電氣化的創(chuàng)新全景33維度 類別 創(chuàng)新 創(chuàng)新成熟度 終1

智能電氣化技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施

電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施

2354遍存在性5無線充電68V2G系統(tǒng)9 數(shù)字化

能充電器10器電力系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備11.電力系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備價(jià)12價(jià)13.市場(chǎng)設(shè)計(jì)與監(jiān)管

電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)充電基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)管非常高14配電網(wǎng)靈活性15智能充電:為電力系1516統(tǒng)提供靈活性簡化充電基礎(chǔ)設(shè)施審1818標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性19V2G高 中 低PAGEPAGE54面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通3維度 類別 創(chuàng)新 創(chuàng)新成熟度 終32120跨部門合作及統(tǒng)籌21

智能電氣化戰(zhàn)略規(guī)劃

規(guī)劃將電動(dòng)汽車負(fù)荷納入電力系統(tǒng)規(guī)劃路22電網(wǎng)數(shù)據(jù)透明度路22 系統(tǒng)規(guī)劃及運(yùn)營

?23綠色清潔高速公2524252626智能運(yùn)營的模式在家中和公共區(qū)域支的模式在家中和公共區(qū)域支35付充電費(fèi)用的單一賬電動(dòng)汽車換電

協(xié)同管理通過電動(dòng)汽車負(fù)荷柔性管理延緩電網(wǎng)改造升級(jí)商電動(dòng)汽車作為韌性電網(wǎng)解決方案商28.電動(dòng)汽車聚合服務(wù)輸行業(yè)服務(wù)輸行業(yè)提供的 ?31.電動(dòng)汽車電服務(wù)30退役電池的梯次利用32電動(dòng)交通即服務(wù)33

促進(jìn)電動(dòng)汽車部署

34和運(yùn)營 非常高注:V2G=電動(dòng)汽車向電網(wǎng)返送電。

高 中 低3.1技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施

第3章:智能交通電氣化的創(chuàng)新全景33技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的創(chuàng)新對(duì)于交通的去碳化至關(guān)重要。此類創(chuàng)新主要分為四類:電動(dòng)汽車、充3. 圖3.2|電動(dòng)交通的技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新 1電動(dòng)汽車型演進(jìn) 電動(dòng)汽車 ?2電動(dòng)汽電池 ?3電池回收4電點(diǎn)樣性和普遍存在性 5無線電 充電基礎(chǔ)設(shè)施

6架線電 7動(dòng)式電站 技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施

?8V2G系統(tǒng) 數(shù)字化9數(shù)化能源管理和能電 數(shù)字化 ?10基于塊鏈的易 電系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備 ?11能配電變壓器 ?12電表和分表 注:V2G=電動(dòng)汽車向電網(wǎng)返送電。JeerasakJeerasakbanditram?S面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通13電動(dòng)汽車1 13電動(dòng)汽車1 電動(dòng)汽車車型演進(jìn)創(chuàng)新成熟度

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

涉及以下車型 創(chuàng)新性 所有類型電動(dòng)汽車包括兩輪和三輪車、乘用車、輕型乘用車、商用車、重型車和電巴)的技術(shù)創(chuàng)新都是加速交通領(lǐng)域電氣化的關(guān)鍵專欄3.制造商需要繼續(xù)豐富車,以滿重要性 電動(dòng)汽車車型的演變能夠提高電動(dòng)汽車對(duì)車主和車隊(duì)運(yùn)營企業(yè)的吸引提高成本效有助于加快推廣應(yīng)用。專欄3.1專欄3.1|EV車型演變的創(chuàng)新和乘坐舒適性的提高。150-170/147-150lectricehicleDatabase,2022。ataAeEBgBaset和Fpkart戶共同開發(fā)的。過數(shù)字化實(shí)現(xiàn)最優(yōu)運(yùn)營。第3章:智能交通電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)汽車2 電動(dòng)汽車2 電動(dòng)汽車電池3創(chuàng)新成熟度

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

2涉及以下車型2創(chuàng)新性 新型電動(dòng)汽車的電池已能夠提供良好的續(xù)航能,性能最好的型號(hào)可以支持行駛800公,而且一些電池可以在一小時(shí)內(nèi)完成充電。同,電池價(jià)格已大幅下,鋰離子電池組從20101200/12/,航里程,以便乘用車和運(yùn)輸車輛的電池可以更容易地應(yīng)用于車輛接入電網(wǎng)模式。對(duì)電池電動(dòng)汽車電池領(lǐng)域一個(gè)新的技術(shù)關(guān)注點(diǎn)是用于制造電池的關(guān)鍵材料的可得性,如鈷??尚械臒o鈷電池技術(shù)已經(jīng)存在,如磷酸鐵鋰,但其能量密度還需要提升。重要性 電池技術(shù)的創(chuàng)新將提高性能、增加續(xù)航能力、延長電池壽命,促進(jìn)電動(dòng)汽車的進(jìn)一步普及。專欄3.2專欄3.2|電動(dòng)汽車電池技術(shù)的創(chuàng)新領(lǐng)域其他指標(biāo)的惡化。圖3.3|電池性能方面的困境個(gè)電池性能指標(biāo)(圖3.(W/kg)g)成本(kWh/S)V2速度來源:節(jié)選自Sauer數(shù)據(jù)(2018)。安全性循)自)面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通2333.3233圖3.4|電池創(chuàng)新案例()(/g) 安全性)充放(Ah) 單)CATL開發(fā)的電池底盤一體化CTL160Wh/kg2023電動(dòng)汽車電動(dòng)汽車3 電池回收技術(shù)創(chuàng)新成熟度

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

涉及以下車型 創(chuàng)新性 電池含有、、、、石、銅和鉛等材,這些材料的開采和不當(dāng)處置對(duì)環(huán)境和害,,,第3章:智能交通電氣化的創(chuàng)新全景343重要性 如果不能擴(kuò)大回收計(jì),并迅速妥善地解決各種挑,數(shù)量持續(xù)增長的電動(dòng)汽車很可會(huì)加劇采礦和電池廢料對(duì)環(huán)境的破壞。各國政府也在不斷增加針對(duì)回收的立,如歐盟的343專欄3.3|電池回收技術(shù)的創(chuàng)新領(lǐng)域含雜質(zhì)的回收率也達(dá)到95%左右,而在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中,回收率高達(dá)99%。改進(jìn)和擴(kuò)大所有材料的回收,不僅有助于避免采礦和加IR專欄3.3|電池回收技術(shù)的創(chuàng)新領(lǐng)域含雜質(zhì)的回收率也達(dá)到95%左右,而在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中,回收率高達(dá)99%。改進(jìn)和擴(kuò)大所有材料的回收,不僅有助于避免采礦和加IRNA,2023。充電基礎(chǔ)設(shè)施4 充電基礎(chǔ)設(shè)施4 充電站的多樣性和普遍存在性度

用能電

氣化

涉及以下車型 的影響創(chuàng)新性 為了推動(dòng)充電服務(wù)的普遍使,充電基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展必須考慮位置、充電類型、充電模式和其他性能。在城市,任何共享的停車位都可以成為一個(gè)為工作、商業(yè)和公共場(chǎng)所提供充電的影響3.。重要性面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通3專欄3.4|建設(shè)充電基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵34如圖344圖3.5|充電基礎(chǔ)設(shè)施的必要性和多樣性充電樁位置充電速度和類型

電動(dòng)汽車 充電充電點(diǎn) 模式AC

DC包括快速超速

單相(V1G)無自動(dòng)控制有自動(dòng)控制

雙相V2GV2HV2B住宅 公共場(chǎng)所 辦公場(chǎng)所 公路 移動(dòng)充電車還須考慮以下因素:(注:V2G=電動(dòng)汽車向電網(wǎng)返送電,V2H=電動(dòng)汽車向家庭返送電,V2B=電動(dòng)汽車向建筑物返送電。第3章:智能交通電氣化的創(chuàng)新全景充電基礎(chǔ)設(shè)施5 充電基礎(chǔ)設(shè)施5 無線充電3創(chuàng)新成熟度

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

5涉及以下車型5創(chuàng)新性著時(shí)間的推移也在提高。通過使用地面設(shè)備,電動(dòng)汽車可以在停放時(shí)靜態(tài)充電,或在移動(dòng)過程中)進(jìn)行無線充電。重要性 無線充電消除了充電站笨重電纜和連接器的要求同它適用于長途跋涉的大型卡車在城市繁忙道路上行駛的車輛以及巴士車隊(duì)或配送車輛專欄3.然,電動(dòng)汽車無線充電屬于資金密集型技,也需要更多的研發(fā)投入。專欄3.5|無線充電解決方案IP-PRIMOVE系統(tǒng)利用磁感應(yīng)技術(shù)為輕型或重型車輛路線的一端或兩端設(shè)置IPT車就可以在等待時(shí)充電5-10(IPTTechnology。中國的高端汽車一汽紅旗E-HS91千瓦的無線充是一款配備

IPTechnology202。來源GreenCarCongres,2020。PAGEPAGE60面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通3充電基礎(chǔ)設(shè)施3充電基礎(chǔ)設(shè)施6 架線充電667

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

涉及以下車型創(chuàng)新性架線充電),202重要性充電基礎(chǔ)設(shè)施充電基礎(chǔ)設(shè)施7 移動(dòng)式充電站創(chuàng)新成熟度

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

涉及以下車型 創(chuàng)新性 雖然大多數(shù)電動(dòng)汽車都有車載充電但移動(dòng)充電可以用作替代方特別是用于兩輪三輪車和輕型車,或作為緊急路邊援助。這類充電器既可以是具有先進(jìn)的充電控制和保護(hù)功能的可編程充電器也可以是便宜簡單的不可編程充電器。重要性 這一解決方案可以減少兩輪車、三輪車和輕型車司機(jī)的續(xù)航里程焦,并且能夠讓汽制造商不再安裝車載充電,從而降低車輛的重量、成本和復(fù)雜性。783專欄3.6|為印度的三輪車隊(duì)提供移動(dòng)式充電服務(wù)eFleetLogix2-4783專欄3.6|為印度的三輪車隊(duì)提供移動(dòng)式充電服務(wù)eFleetLogix2-4小時(shí)之間。t.-.2.C來源Das,202。充電基礎(chǔ)設(shè)施8 V2G充電基礎(chǔ)設(shè)施8 V2G創(chuàng)新成熟度

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

涉及以下車型 創(chuàng)新性V2G(V2G-DC)CHAdeMO標(biāo)準(zhǔn)(IEC61851-23,-24)V2G-DC術(shù)已經(jīng)在英國、丹麥和日本成功實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。也有一些V2G-AC的例子,如美國和歐洲的校車項(xiàng)目WDriSolar。目前,V2G運(yùn)營方面仍然存在挑戰(zhàn)。V2G-ACV2G-DC用于公共充電樁??紤]到直流電已有低壓用電安全相關(guān)的ISOV2G-DC重要性V2GV2G專欄3.7專欄3.7|中國的V2G示范站北京中再V2G示范站是中國第一個(gè)商業(yè)化運(yùn)作的V2G系統(tǒng)。通過該充電站,公務(wù)車和私家車可在高峰時(shí)段放電給0元/0.元/2020V2G站共接受12282180來源鋅財(cái)經(jīng),202。已在北京、天津、上海等全國15個(gè)省市建成42個(gè)V2G項(xiàng)目和609個(gè)V2G互動(dòng)終端。面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通93數(shù)字化9 93數(shù)字化9 數(shù)字化能源管理和智能充電創(chuàng)新成熟度

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

涉及以下車型 創(chuàng)新性 使用數(shù)字技術(shù)管理能源的一個(gè)典型應(yīng)用是分布式能源(DERs)管理系,例如屋頂太布式能源給電網(wǎng)運(yùn)營商在保證穩(wěn)定、可靠供電重要性分布式能源管理系統(tǒng)可以為供電公司和電網(wǎng)運(yùn)營商創(chuàng)造巨大的價(jià)值,同時(shí)也可以降低電動(dòng)汽車車主的成本,這都有益于加速電動(dòng)汽車的推廣。38|ChargeForwardChareForward來源BM,202。第3章:智能交通電氣化的創(chuàng)新全景數(shù)字化10數(shù)字化10基于區(qū)塊鏈的交易3創(chuàng)新成熟度

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

10涉及以下車型10創(chuàng)新性 區(qū)塊鏈技術(shù)是一種用于交易驗(yàn)證的分布式的數(shù)字賬本。它可以幫助管理使用可再生能源為電動(dòng)汽車進(jìn)行自動(dòng)充,讓車主可以在任何充電站無縫充電稱為eamin,并提供更好的數(shù)據(jù)訪問體驗(yàn)。在電動(dòng)汽車和車主的手機(jī)都無法連接互聯(lián)網(wǎng)的地方,車主還可以使用離線數(shù)字“硬幣”付費(fèi)。重要性 區(qū)塊鏈具有多種優(yōu),包括自動(dòng)匹配充電過程和綠電購,并支持其他附加值環(huán),如追蹤、報(bào)告和認(rèn)證可再生能源使用允許車主使用數(shù)字標(biāo)識(shí)符或移動(dòng)錢包進(jìn)行電動(dòng)汽車充電支付。專欄3.9專欄3.9|電動(dòng)汽車區(qū)塊鏈應(yīng)用2018年,德國TenneT公司推出了兩個(gè)試點(diǎn)。試點(diǎn)采用IBM開發(fā)的區(qū)塊鏈技術(shù),并由Vandebron管理,利用電動(dòng)汽車EquigyqugrequencyResorationReservennTqugy。OslRomeOslRom。BANULransnetBWTSOBBBadenovaranhoferIOOLIysemsScwarzGruppeSmartlab和斯圖加特大學(xué)等10ranhoferI,202。電動(dòng)交通3電力系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備 3電力系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備 11智能配電變壓器1111度

用能電氣化

氣化

涉及以下車型的影響創(chuàng)新性智能配電變壓器具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、訪問和控制功能,因此能夠更好地控制電力的使用。的影響重要性專欄3.10專欄3.10|中國智能配電變壓器終端為電動(dòng)汽車充電提供便利2021臺(tái)、邊緣操作系統(tǒng)和基于APP的服務(wù)應(yīng)用程序組成的架構(gòu),具有數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、計(jì)算和安全加密通信等功能,支10來源。第3章:智能交通電氣化的創(chuàng)新全景33電力系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備 12智能電表和分表電力系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備 12智能電表和分表

用能電

氣化

12涉及以下車型12的影響創(chuàng)新性 智能電表測(cè)量和記錄用電情況通常是實(shí)時(shí),將信息傳達(dá)給消費(fèi)者和電網(wǎng)運(yùn)營,并反饋給電力供應(yīng),以便進(jìn)行監(jiān)測(cè)和計(jì)費(fèi)。通過支持雙向通信和雙向信息,智能電表已成為的影響重要性 智能電表對(duì)于優(yōu)化電動(dòng)汽車充電時(shí)間至關(guān)重,可以引導(dǎo)電動(dòng)汽車在系統(tǒng)和車主都適宜的時(shí)間進(jìn)行充,為雙方帶來更大效益。同,充電樁智能分表也為實(shí)現(xiàn)“車聯(lián)萬物V2”減少了技術(shù)阻礙專欄3.1。專欄3.11|加州避免為電動(dòng)汽車充電加裝新分表的做法專欄3.11|加州避免為電動(dòng)汽車充電加裝新分表的做法求必須加裝分表來記錄電動(dòng)汽車充電量。2022年,加州的監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)使用一項(xiàng)規(guī)約,能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有智能電表對(duì)來源。專欄3.12|中國國家電網(wǎng)公司電動(dòng)汽車充電平臺(tái)智能分表實(shí)踐來源(Ting,202。PAGEPAGE68面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通33.2市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管3133.613圖3.6|電動(dòng)交通的市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管。電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)

13動(dòng)價(jià) 14能提供本地配電網(wǎng)靈活性 ?15能電系統(tǒng)提供靈活性 16“電權(quán)監(jiān)管 市場(chǎng)設(shè)計(jì)和監(jiān)管

充電基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)管簡化電基礎(chǔ)設(shè)施審批流程 18標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性 ?19V2G并網(wǎng)則 電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)13動(dòng)態(tài)電價(jià)的影響電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)13動(dòng)態(tài)電價(jià)的影響

用能電

涉及以下車型 要效益。創(chuàng)新性要效益。創(chuàng)新性重要性 動(dòng)態(tài)電價(jià)鼓勵(lì)消費(fèi)者等到電價(jià)更低時(shí)再充,用來減少同步負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)擁塞(例,所有電動(dòng)汽車司機(jī)在晚上回家后都插上電源充電時(shí)將會(huì)發(fā)生這種情,并降低電動(dòng)汽車充電的成本。其他好處包括降低峰值負(fù)荷,以及協(xié)同消納可再生能源。動(dòng)態(tài)電價(jià)的設(shè)計(jì)要讓用戶容易理解和采用,并能為普通電動(dòng)汽車用戶節(jié)省大量充電費(fèi)用。第3章:智能交通電氣化的創(chuàng)新全景電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)14電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)14智能充電:提供本地配電網(wǎng)靈活性3創(chuàng)新成熟度

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

14涉及以下車型14創(chuàng)新性智能有序充電允許配電系統(tǒng)運(yùn)營商(DSO)smarEN2022DSODSO或加州公用事20202011。本地靈活有序充電另一種方式是為居民區(qū)、社區(qū)或小城市創(chuàng)造靈活的電力交易市場(chǎng)。這些市場(chǎng)為市場(chǎng)運(yùn)營商和有序充電參與者提供收入,同時(shí)也改善配電網(wǎng)的運(yùn)營。重要性 電動(dòng)汽車的智能有序充電可以提供靈活可調(diào)節(jié)資,幫助DSO管理電網(wǎng)擁堵并控制電壓重要的是要設(shè)計(jì)配套的監(jiān)管框,并為這些服務(wù)設(shè)定適當(dāng)?shù)膬r(jià)格激勵(lì)。專欄3.13專欄3.13|英國配電系統(tǒng)運(yùn)營商的監(jiān)管框架219Ofgem為DSO性電力服務(wù)作為擴(kuò)建發(fā)電或配電基礎(chǔ)設(shè)施的替代方案。該框架要求DSO提交一份商業(yè)計(jì)劃,以最大限度地發(fā)揮靈新規(guī)定促使英國的六家DSOEPEXSPOTOESoexOfem45億英鎊的費(fèi)用。來源smartEN,2022。面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通3電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)3電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)15智能充電:為電力系統(tǒng)提供靈活性15創(chuàng)新成熟度15

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

涉及以下車型創(chuàng)新性 智能充電提供的靈活性不僅有利于本地配電系,還可以通過本地靈活性市場(chǎng)之間的操作性使整個(gè)系統(tǒng)受益。原理很簡單只要不會(huì)在本地電網(wǎng)中造成額外的擁,本地靈活性市場(chǎng)市場(chǎng)用市場(chǎng)smartENSmartEnegyEuop,2022。使用這種方法進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)在技術(shù)上已DERDSO之間的合作。重要性為電力系統(tǒng)提供靈活性將有助于實(shí)現(xiàn)靈活性的創(chuàng)收價(jià)值,并提高負(fù)荷控制能力,使TSO和DSO能夠更好地聚合電動(dòng)汽車參與電網(wǎng)互動(dòng)。另一方面,這將提高消費(fèi)者使用電動(dòng)汽車的意愿。專欄3.14專欄3.14|智能充電提供系統(tǒng)靈活性的若干示例挪威NorFlex2022年1NorFlex項(xiàng)目可以從當(dāng)?shù)仂`活性可調(diào)資源控制平臺(tái)向輸電系統(tǒng)運(yùn)營商(TSO)的手動(dòng)頻率恢復(fù)備用(mFRR)市場(chǎng)提供3MW的靈活性資源;這是通過降低mFRR采購的最低投標(biāo)額而實(shí)法國電動(dòng)汽車車隊(duì)提供頻率調(diào)節(jié):RTE是法國的一家TSO,已認(rèn)證使用公司車隊(duì)的電動(dòng)汽車電池進(jìn)行V2G智能充(和歐洲vGv15163NuvveFrederiksberg15163NuvveFrederiksbergForsyning年和20182000收入使Nuvve為其客戶降低了電動(dòng)汽車總成本。丹麥的Parker項(xiàng)目正在使用商用V2G中心和電動(dòng)汽車,提供頻率調(diào)節(jié)服務(wù)。該項(xiàng)目表明,每輛汽車可以提供數(shù)千小1860歐元。年1明,接到指令2分鐘后,安徽省可調(diào)電動(dòng)汽車隊(duì)充電功率降低452kW;8分鐘后,浙江省可調(diào)式電動(dòng)汽車隊(duì)的充電功來源smartENSmart,202CHAdeM,2022Nuvve,202,202)。1000k4.8Hz充電基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)管充電基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)管充電基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)管16創(chuàng)新成熟度

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

涉及以下車型 創(chuàng)新性“充電權(quán)”規(guī)定賦予所有電動(dòng)汽車駕駛員安裝或使用充電設(shè)施的合法權(quán)利。這對(duì)于為居住在多住宅單元、在多租戶建筑物中工作或缺乏便利的路邊停車位的人們提供充電的便利至關(guān)重要。關(guān)重要。重要性關(guān)重要。重要性EV充電的便利化對(duì)于電動(dòng)汽車的廣泛普及以及汽油車向電動(dòng)汽車的公平公正的過渡至面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通3充電基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)管3充電基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)管17簡化充電基礎(chǔ)設(shè)施審批流程17創(chuàng)新成熟度17

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

涉及以下車型創(chuàng)新性 簡化審批流,通過“一站式大廳”讓獲得充電樁許可變得簡單容易。要讓審批易于實(shí)現(xiàn)、明確和精,需要不同決策部門之間的密切協(xié)調(diào)。為了避免不必要的負(fù),許可證可以審批過程應(yīng)包括檢查電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的位置和配置,以確保安全。簡化審批程序的建議包括以下內(nèi)容。易于獲取信息 簡化申請(qǐng)流程安裝指南 提供在線申請(qǐng) 求單 劃某些基礎(chǔ)設(shè)施安裝次作 介紹業(yè)務(wù)流程 創(chuàng)建靈活的檢測(cè)重要性 簡化許可程序?qū)⒂兄诩涌斐潆娀A(chǔ)設(shè)施的建設(shè)它們還將與現(xiàn)有企業(yè)一起創(chuàng)造一個(gè)公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán),特別是在已經(jīng)存在加油站的高速公路,并且因?yàn)槌潆姌秾⒏菀装惭b或使,從而激勵(lì)新消費(fèi)者購買電動(dòng)汽車。第3章:智能交通電氣化的創(chuàng)新全景充電基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)管18充電基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)管18標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性3創(chuàng)新成熟度

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

18涉及以下車型18創(chuàng)新性 整個(gè)電動(dòng)汽車價(jià)值鏈都需要標(biāo)準(zhǔn)和協(xié),支持多個(gè)層面的雙向通信和互操作性電網(wǎng)到充電樁、充電樁到車輛、充電樁運(yùn)營商到充電樁、充電樁運(yùn)營商之間、能源聚合商到電網(wǎng)、充電樁運(yùn)營商到聚合商和聚合商到充電樁。互操作性對(duì)于商業(yè)車隊(duì)尤為重要。電動(dòng)汽車車隊(duì)充電的軟件平臺(tái)必須符合最新標(biāo)準(zhǔn),無論充電樁位置或硬件如何,都應(yīng)支持通信并滿足業(yè)務(wù)需求。SAE和國際電工委員會(huì)已經(jīng)制定了一些標(biāo)準(zhǔn)來支持車輛和充電站之間多種通信協(xié)議。這些標(biāo)準(zhǔn)來了挑戰(zhàn)。重要性 對(duì)于確保電動(dòng)汽車所有類型的充電站、充電應(yīng)用程序和硬件設(shè)備之間的兼容性和通信,標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性至關(guān)重要。專欄3.15專欄3.15|智能充電標(biāo)準(zhǔn)重要的V1G/V2G智能充電標(biāo)準(zhǔn)包括:IC18IC62909IC185SO18(VGS2022SO11(2022022CHAdeMO型車輛協(xié)議(CHAdeMO,2022b)。電動(dòng)自行車的直流快速充電標(biāo)準(zhǔn)也在制定中。PAGEPAGE72面向智能電氣化的創(chuàng)新全景電動(dòng)交通3充電基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)管3充電基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)管19V2G并網(wǎng)導(dǎo)則19創(chuàng)新成熟度19

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

涉及以下車型創(chuàng)新性由于電動(dòng)汽車需要的充電功率可能比正常家庭連接提供的充電功率更高,并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)必須考慮電動(dòng)汽車充電功率需求。例如,電動(dòng)汽車充電設(shè)施并網(wǎng)放電通常必須滿足適用于向電網(wǎng)輸出有功功率的發(fā)電機(jī)的要求IREN,2022。在歐洲,ENSO-EV1G和V2G)并網(wǎng)屬于并網(wǎng)導(dǎo)則的范圍,不需要特殊處理。V1G并網(wǎng)屬于負(fù)荷并網(wǎng)導(dǎo)則的范圍,而V2G并網(wǎng)屬于發(fā)電機(jī)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的范圍。重要性V2G%,。專欄3.16專欄3.16|德國、澳大利亞和美國的V2G并網(wǎng)規(guī)范(輸出(VDE(100kWAS77.2REVAS4777V2G(Jones)V2G(如儲(chǔ)能或小型發(fā)電機(jī)eV8。HadrianHadrian?S3.3系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營

第3章:智能交通電氣化的創(chuàng)新全景33交通行業(yè)的電氣化,需要電力和交通部門之間前所未有的協(xié)調(diào)與配合,以便充分發(fā)揮電動(dòng)汽203.720圖3.7|電動(dòng)交通的系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營創(chuàng)新戰(zhàn)略規(guī)劃

20跨部門合作統(tǒng)籌規(guī)劃 21電動(dòng)汽荷納電系統(tǒng)規(guī)劃 22電網(wǎng)數(shù)據(jù)透明度 ?23綠色清潔高速公路 24電系統(tǒng)靈活電動(dòng)汽車電集中管控 系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營

智能運(yùn)營

25電動(dòng)汽車柔性波動(dòng)可生能源的協(xié)同管理 26通電動(dòng)汽荷柔性管理延電網(wǎng)改造升級(jí) ?27電動(dòng)汽作為韌電網(wǎng)解決方案 戰(zhàn)略規(guī)劃戰(zhàn)略規(guī)劃戰(zhàn)略規(guī)劃20跨部門合作及統(tǒng)籌規(guī)劃創(chuàng)新成熟度

對(duì)終端用能電氣化的影響

對(duì)智能電氣化的影響

涉及以下車型 創(chuàng)新性 為了實(shí)現(xiàn)交通出行部門零排放和零碳電,電動(dòng)汽車生態(tài)系統(tǒng)中所有的利益相關(guān)方都需要合作并調(diào)整其政策進(jìn)程和激勵(lì)措,以支持電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的融合。這些利益相關(guān)方包括監(jiān)管機(jī)構(gòu)、電網(wǎng)運(yùn)營商、能源電力零售商、充電樁運(yùn)營商、交通出行服務(wù)提供商,以及作為需求方的消費(fèi)者。重要性及,并為電動(dòng)汽車生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的政策設(shè)計(jì)和更新提供最佳實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。3專欄

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