電動(dòng)汽車(chē)儲能實(shí)現經(jīng)濟價(jià)值的直接途徑為負荷側峰谷電價(jià)套利
報告發(fā)現,負荷側峰谷電價(jià)套利是近期電動(dòng)汽車(chē)儲能實(shí)現經(jīng)濟價(jià)值的直接途徑,而電動(dòng)汽車(chē)參與電力需求響應、提供電力輔助服務(wù)及消納可再生能源并無(wú)明顯技術(shù)障礙。
但目前電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)對儲能認知較為有限,一般消費者對動(dòng)力電池壽命存在顧慮,而動(dòng)力電池能量密度的提高和成本降低將顯著(zhù)提升電動(dòng)汽車(chē)參與儲能的經(jīng)濟性和用戶(hù)接受度。
此外,電動(dòng)汽車(chē)具有分布散、規模小、不規律的特點(diǎn),其參與電力系統儲能存在市場(chǎng)準入、規模門(mén)檻、計量計費等方面的制約。聚合服務(wù)和平臺化接入勢必成為電動(dòng)汽車(chē)儲能的關(guān)鍵。車(chē)輛服務(wù)商、充電運營(yíng)商、負荷集成商等市場(chǎng)主體可根據自身條件通過(guò)分時(shí)電價(jià)、實(shí)時(shí)電價(jià)、靈活套餐等方式聚合車(chē)輛資源并代表分散用戶(hù)參與市場(chǎng)交易。
報告指出,由于各地峰谷電價(jià)水平不同,我國電動(dòng)汽車(chē)采用錯峰充電的經(jīng)濟價(jià)值存在較大差異,不同車(chē)型電量消費也將影響電動(dòng)汽車(chē)錯峰充電綜合收益。報告對比了乘用車(chē)、物流車(chē)、客車(chē)三類(lèi)車(chē)型在寧夏、北京兩地進(jìn)行峰谷錯峰和平谷錯峰充電的用車(chē)生命周期收益情況。對于乘用車(chē),兩地進(jìn)行錯峰充電的單車(chē)全生命周期收益約在6000元到2.4萬(wàn)元之間;對于客車(chē),兩地單車(chē)收益約在15.8萬(wàn)元到64.8萬(wàn)元之間。
目前動(dòng)力電池續航能力仍然有限,而電動(dòng)汽車(chē)儲能必然犧牲部分電池循環(huán)壽命,若這種犧牲影響了車(chē)輛出行需求,電動(dòng)汽車(chē)儲能則難以推行。其次,電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池技術(shù)路線(xiàn)也將最終影響電動(dòng)汽車(chē)儲能前景。目前,提升能量密度是動(dòng)力電池研發(fā)的首要目標之一,但由于電池材料的技術(shù)進(jìn)步往往存在“木桶效應”,即提升某一方面性能勢必犧牲其他方面性能,一味提升能量密度則會(huì )影響循環(huán)壽命等其他電池參數的進(jìn)步速度,進(jìn)而影響電動(dòng)汽車(chē)儲能效果。未來(lái)動(dòng)力電池技術(shù)路線(xiàn)的選擇將直接影響電動(dòng)汽車(chē)儲能前景。目前趨勢看,動(dòng)力電池研發(fā)對循環(huán)壽命等儲能應用關(guān)鍵參數的關(guān)注度相對較低。報告認為,隨著(zhù)車(chē)輛共享商業(yè)模式推廣和無(wú)人駕駛技術(shù)的不斷成熟,未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)和動(dòng)力電池的使用強度都有上升趨勢,提高循環(huán)壽命無(wú)疑是動(dòng)力電池和儲能電池的共同需求。
報告建議降低電動(dòng)汽車(chē)儲能參與市場(chǎng)的功率容量門(mén)檻
報告通過(guò)在蘇州市進(jìn)行問(wèn)卷調研的方式來(lái)研究電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)對儲能充放電服務(wù)的真實(shí)意愿,嘗試從動(dòng)力電池技術(shù)成熟度和經(jīng)濟性水平兩個(gè)角度來(lái)衡量電動(dòng)汽車(chē)參與電力系統運行的經(jīng)濟可行潛力。
問(wèn)卷對電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)車(chē)型參數、出行行為、參與有序充電以及電動(dòng)汽車(chē)與電網(wǎng)雙向互動(dòng)(V2G)的意愿度進(jìn)行了調查。調查發(fā)現,有序充電方面,私家車(chē)用戶(hù)接受度相對較高,53%的私家車(chē)用戶(hù)愿意在不降低電池使用壽命的前提下獲取充電費用降低;出租車(chē)和公交車(chē)用戶(hù)接受度較低,分別為15%和17%。V2G方面,各類(lèi)車(chē)型接受度普遍偏低,其中商務(wù)車(chē)用戶(hù)接受度比例相對最高,愿意考慮以電池壽命下降來(lái)?yè)Q取補償的受訪(fǎng)者占比為29%,其他各類(lèi)車(chē)型接受度在20%以下,其中出租車(chē)用戶(hù)接受度僅為4%。私家車(chē)用戶(hù)對參與儲能的凈收益較為敏感:當凈收益在0.2元/千瓦時(shí)以下時(shí),用戶(hù)接受度不足5%;當凈收益提升至0.8元/千瓦時(shí)以上時(shí),用戶(hù)接受度接近20%。
分析表明,用戶(hù)對電動(dòng)汽車(chē)儲能接受度的高低與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)型種類(lèi)有直接關(guān)系。對于私家車(chē)、商務(wù)車(chē)而言,出行/運營(yíng)強度、續航能力要求相對較低,充電量需求較小,停車(chē)時(shí)間較長(cháng),調整充放電的彈性較大,對電動(dòng)汽車(chē)儲能亦能表現出較高接受度;相反,雖然出租車(chē)、公交車(chē)用戶(hù)充電量需求較大,但運營(yíng)強度同樣較高,且大多已通過(guò)低谷充電降低電費,進(jìn)一步調節充放電的空間十分有限,用戶(hù)對有序充電或V2G的態(tài)度也更為消極。相比有序充電,參與V2G還將導致電池壽命折損的成本。大多數受訪(fǎng)者表現出對電池壽命和質(zhì)保的擔憂(yōu)。車(chē)輛有序充電并不會(huì )對電池壽命產(chǎn)生影響,V2G帶來(lái)的影響也將隨著(zhù)電池容量和循環(huán)壽命的提升逐漸減弱。從經(jīng)濟性來(lái)看,電動(dòng)汽車(chē)儲能所帶來(lái)的價(jià)值收益也可彌補甚至超過(guò)電池老化成本。
報告建議,政府應明確車(chē)輛服務(wù)商、充電運營(yíng)商、負荷集成商等電動(dòng)汽車(chē)聚合商參與電力市場(chǎng)的市場(chǎng)身份與地位,降低電動(dòng)汽車(chē)儲能參與市場(chǎng)的功率容量門(mén)檻,完善電動(dòng)汽車(chē)充放電計量并允許電動(dòng)汽車(chē)通過(guò)聚合集成的方式參與電力系統服務(wù)。電動(dòng)汽車(chē)聚合商可通過(guò)綜合服務(wù)套餐整合分散的電動(dòng)汽車(chē)充電資源和改變電動(dòng)汽車(chē)充電行為,不僅降低了分散用戶(hù)進(jìn)入市場(chǎng)的門(mén)檻,也提升了其從批發(fā)電力市場(chǎng)競得低成本電量(如風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電)的能力。因此,應鼓勵各類(lèi)聚合商通過(guò)商業(yè)模式創(chuàng )新匯聚電動(dòng)汽車(chē)參與儲能服務(wù),加快住宅、辦公地點(diǎn)充放電平臺建設,研究制定平臺化資源參與電力市場(chǎng)的交易規則、責任和義務(wù)。
此外,報告還建議釋放聚合商自主定價(jià)空間,在公交車(chē)、物流車(chē)、公務(wù)車(chē)等運營(yíng)較為規律的車(chē)隊中探索更為靈活的充放電價(jià)格機制;加大電動(dòng)汽車(chē)儲能宣傳力度,提高電動(dòng)汽車(chē)儲能的市場(chǎng)接受度,將累計放電量納入電池質(zhì)保參考因素;加大長(cháng)壽命動(dòng)力電池研發(fā)力度,推動(dòng)動(dòng)力電池與儲能電池技術(shù)的協(xié)同發(fā)展。