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电动汽车将带动能源结构升级,电动汽车能源系

发布时间:2019-09-01 07:37编辑:汽车资讯浏览(88)

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    电动汽车将带动能源结构升级

    笔者在清华大学中国车用能源研究中心在京举办的中国车用能源论坛暨《中国车用能源展望2012》(下称“车用能源展望”)发布会上获悉,该书是国内第一本针对车用能源系统进行科学全面分析的书籍。该书指出,电力不仅是其他车用燃料制取路线重要的能源投入,也可以直接作为车用燃料,用于驱动纯电动汽车和插电式混合动力。电动汽车作为一种新型用电负荷,必然会对电网运行和发展产生影响,并带来一些不可忽视的技术和经济问题。

    2010年10月8日

    其中,正面影响是在低谷负荷时对车用电池充电,可以减少电网峰谷差,提高电力系统各种设施的实际利用率,拓展终端电能消费市场;负面影响则是由于车用电池充电机属于非线性用电装置,会对供电系统产生谐波污染,导致其功率因数下降,对供电系统的电能质量带来不利影响;在用电高峰时充电,会加重供电系统的负担。

    “发展电动汽车,不仅是汽车产业结构升级的重点,而且对促进我国能源结构转变和升级有重要意义。”日前,国家发改委能源所副所长李俊峰在一次新能源汽车论坛上,抛出这个观点,立即引起行业内外的广泛关注。 其实,早在2002年媒体就报道过这样的声音:电动汽车在运行中接近“零排放”,既能减低环境污染,又有利于大幅度减少汽车耗油,合理利用电能,调整能源结构。随着时间的推移、电动车技术的发展,这个观点被不断赋予新的内容。如今,“电动汽车促进能源结构调整”已经不单单指减少石油消耗,还包括促进电网平衡和促进清洁能源的使用,以化石能源为主的能源结构将发生改变,清洁能源将会由于电动汽车的发展和普及而得到越来越多的使用。 ■ 降低化石能源消耗比例 李俊峰指出,在电动汽车促进能源结构改变的作用中,最基本的一点便是可以减少汽车工业对石油的依赖,石油消耗将会大幅降低。 随着我国国民经济的快速发展,石油消费量和进口量逐年增加,尤其是车用燃油消耗量增长迅速。如今,我国石油对外依存度已经超过50%。2009年,我国进口原油约2.04亿吨,对外依存度达52%,石油供应安全面临严峻挑战。预计2020年我国汽车保有量将达1.5亿辆,按现有汽车燃油经济技术水平测算,年消耗汽柴油将突破3亿吨,石油资源消耗压力巨大。 所以,专家普遍认为,为缓解石油资源危机,降低化石能源在我国能源结构中的比例,发展电动汽车就成为理想的选择。 ■ 促进智能电网发展 发展电动汽车,对促进电网升级也有重要意义。国家科技部“863”计划新能源汽车重大项目监理专家组组长王秉刚认为,电网的建设是按照最大负荷功率进行的,到夜间用电低谷的时候,电网的资源如果不储存起来就会浪费掉。电动汽车的电池正好能充当储能的角色,可以利用夜晚的低谷电进行充电,价格低廉,而且还可以避免资源浪费。“建设电网的同时,电网公司还要大量投资建设储电设施,一旦电动汽车大量普及,就可以作为储能设备储存电能。电网公司不仅节省了建设储电设施的投资,还多了很多用户。”王秉刚说,“这样就促进了能源的结构优化。” 然而,也有人提出了疑虑:低谷电往往要在深夜才有,难道要车主半夜起床给车充电么?电动汽车如果大量普及,大家都利用低谷电充电,是否会对电网造成超额负荷呢?中国汽车技术研究中心首席专家、汽车标准化研究所总工程师周荣说:“电动汽车必须和智能电网结合、互动,才能真正实现能源的优化利用。” 所谓智能电网,中国电力科学研究院超导电力研究所所长兼电工与新材料研究所副所长来小康曾经在他的文章中这样描述:“智能电网以包括发电、输电、变电、配电、用电、调度和信息通信等各环节的电力系统为对象,以先进的计算机、电子设备和高级元器件等为基础,通过引入新的通信、自动控制和信息技术,从而实现对整个电力网络的质的提升,最终实现电网运行更加可靠、经济、环保。” 电动汽车与智能电网的结合,就是通过智能充电设施对电动汽车的充电操作进行控制,根据电网负荷情况调整充电功率,或控制充电的车用电池错时充电。来小康指出,随着电池技术的突破和智能电网的建设,电动汽车最终将作为移动储能单元,成为智能电网的一部分,通过完善的智能用电网络及电动汽车充放电基础设施有效利用其储能特性,对平抑电网负荷峰谷波动、接纳间歇性可再生能源以及提高电网运行效率起到重大作用。 ■ 推动清洁能源使用比例提高 “电动汽车促进能源结构升级的很重要一点是将推进清洁能源的普及。”李俊峰说。 电动汽车是否真正节能,一直存在异议。因为根据我国目前的能源消费结构,煤炭发电仍然是重要的途径。中国社会科学院一位研究能源问题的研究员告诉记者,目前,我国发电所用能源中煤炭使用量占75%以上,其他形式的能源,如水能、风能、太阳能等所占比例非常小。 发展电动汽车,却有可能提高清洁能源使用比例。李俊峰告诉记者:“电能可以通过多种途径产生,目前我国主要还是煤炭发电,能源消耗量很大,排放量也很大。但是,通过风能、太阳能、潮汐能等可再生能源产生的电具有间歇性,时有时无、时大时小,这样的电能是很难并入电网供大部分居民使用的。要想有效利用这些间歇性可再生能源,储电设备是关键。” 电动汽车作为储电设备就可以收集这些间歇性的可再生能源,并且方便使用,尤其是更换电池形式的电动汽车,对促进清洁能源使用的作用更大。按照专家们的设想,可以在清洁能源发电站的旁边建设一个充电站,或者建立远程充电系统,给空置电池充电,将电能储藏在这些电池中,当电动汽车没电时,就可以到充电站快速更换电池,将耗电完毕的电池留下继续充当储电设备。来源:中国日报

    应保证电动汽车的有序充电

    “2025年前电动汽车将进入快速发展阶段,建立起完整、方便的充电基础设施,这是中国汽车产业转型和升级获得的必要动力和市场条件之一。”清华大学中国车用能源研究中心执行主任张希良指出。

    2020年前,我国的电力系统包括电源和电网,都会保持一个高速发展的趋势,电动汽车的总用电量可以得到保证。但从全天的典型负荷曲线来看,应采用适当技术(如利用嵌入式蕊片和无线通信等技术实现在规定时间的预约充电等)控制电动汽车的充电时段,保证其起到“填谷”的作用。因此,保证电动汽车的有序充电是实现汽车与电网友好互动的关键。

    相比之下,换电方式可通过专业维护有效延长电池使用寿命、减少大规模充电对电网的影响,电池的梯级利用还可以提高电池的利用价值。但大规模推广换电方式的难点在于标准充电接口的推广和运用,统一的电池规格和合理的运营模式。

    将有效减少石油对外依存度

    车用能源展望显示,在电动汽车发展情境下,车用燃料和车用WTW石油都在2030年达到峰值,以后呈现下降趋势。与参考情景相比,2050年电动汽车发展情境下车用燃料、车用汽油、车用WTW石油的消费量分别下降17%、47%和26%,车用柴油的消费量只下降3%。这说明电动汽车的引入的确能显着提高整个车用能源系统的效率,同时可以显着减少石油的对外依存度。

    国家能源局新能源和可再生能源司副司长史立山表示:“今后的电力系统会像今天的互联网,电力用户同时也是发电商,既可以从电网得到电,也可以向电网输送电力。”电动汽车的发展,为电网“填谷”提供了一种新的可能。车用能源展望指出,如果采用适当的与电网连接的技术和控制方法,完全可以让未来数量众多的电动汽车成为一群分布式电源,可以向电网送入电能,满足电网的应急之需。

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