新能源与电动汽车协同发展研究

新能源与电动汽车协同发展研究2050年高比例可再生能源情景来源：国家可再生能源中心(2015)新能源弃风弃光

（2015）190900185088Installed74.5GWInstalled128.3GW新能源发电与系统调峰挑战电动汽车与温室气体排放美国：116099中国258gCO2e/km来源：国家可再生能源中心、英国环境部电动汽车CO2排放插电式电动汽车纯电动燃料电池内燃机汽车生命周期排放（gCO2e/英里）来源：国家可再生能源中心(2013)燃油汽车乘用车能源消费结构Sale/Stock/Electricity88%/82%67%Sale/Stock/Electricity10%/8%/8%电动汽车发展带来新的电力消费需求；终端能源消费降低，电力消费比重提高。新能源发电与电动汽车充电协同潜力早高峰前晚高峰后新能源与电动汽车协同运行(特拉华大学）Source:UniversityofDelaware系统平衡仿真储能运行对比氢燃料电池锂电池储能电动汽车对比各种动力电池，电机，动力系统技术。WP1电动汽车技术评估各种充电方式组合、充电设施分布。WP2充电技术测试充放电控制软件，通信系统，充电价格等。WP3集成控制系统Bornholm岛：整车、电网、风电、充电网络系统测试。WP6系统测试电池、整车、充电设施。WP5实验室测试充电和换电方式综合效益评价（电网负荷、储能容量、成本）WP4效益评价丹麦EDISON新能源电动车互动项目Source:www.edison-net.dk调频：PJM电网900MW调频需求可由37500辆电动乘用车满足。备用：纳入类比居民需求响应资源。2011年PJM降低调频、旋转备用、日前备用市场最小准入门槛（0.5MW-0.1MW-15辆EV）PJM:“ThePEVbatteriesbecameasourceofregulationservicethatwasmoredistributedbutprovidedthesame,andinsomecasessuperior,regulationservicetowhatisprovidedtodaybycentralstationgenerationassets.”PJM:“Inaworldofwide-spreadPEVadoption,PEVsmaybethelargestandmostflexibleloadsonthesystem.”采用效用因数评估（UF）方法，对于三类出行里程情景（日均45、65、70公里），30千瓦时电池几乎满足全部出行需求。PJM电动汽车辅助服务商业运营项目Source:PJMInterconnection.电动汽车电网互动技术西门子NREL比亚迪Google研究框架充电量需求（kWh）退役电池容量（kWh）并网容量（kW/kWh）有序充电车网互动（V2G）随机充电电池技术路线出行行为分车型数量电动汽车特性RE与EV互动模型退役电池储能经济性分析充电频次充电模式出行强度充电时间集中风电互动潜力生命周期环境效益评价分布光伏互动潜力成本效益集中风电系统调控、电池老化、再处理消纳弃风（出力平滑、置信容量、外部性）分布式光伏系统调控、电池老化、再处理降低购电成本（分时电价、容量电费、供电质量/可靠性、外部性）新能源特性光伏资源、装机风电资源、装机出力曲线结论RE、EV互动潜力RE、EV互动经济性政策建议

充电服务商直购RE电力基于弃风的EV充电价格响应机制将RE比重纳入EV碳交易机制参与电量/辅助服务市场典型区域电源结构变化趋势装机容量电动汽车数量、行为、技术、互动模式1.75亿kW/15亿kWhSource:InternationalEnergyAgency,IEA用户行为充电行为：

模式选择：慢充、快充、换电池、无线充电

时空分布：充电时间、地点、频次停车行为：出行强度、时空分布

模式创新：车辆共享、无人驾驶私家车公务车公交车物流车出租车Source:NaturalResourcesDefenseCouncil,NRDC电池技术

NEDO2030:300-500Wh/kgUSDoE20202030国务院300wh/kg-百人会350wh/kg500wh/kg以上国家电网250wh/kg(2022)协同模式A有序充电B双向互动EVEV可变负荷-充电：需求响应-放电：储能C退役电池-固定式储能经济性分析LCA模型EV/RE互动模型协同发展综合效益分析流程环境效益（VS传统EV）EV+RE互动效果