登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
文章以上海市为研究对象,在电动汽车发展预测的基础上,评估了电动汽车充电负荷对上海市电网的影响,并根据上海市电力系统调峰需求与电动汽车用户出行特点,分别从电动汽车充电需求及负荷特性、电动汽车充放电调节潜力及经济性等方面进行了分析。研究发现通过电力需求响应,电动汽车低谷充电负荷将显著提升上海市电网运行效率,提高外部清洁能源消纳能力,降低用户充电成本。
(本文转载自微信公众号: 供用电杂志 微信号:微信号:DU-World )
作为我国战略性新兴产业和交通部门节能减排的重要途径,近年来我国新能源汽车产业发展迅猛。在财政补贴、免征购置税、免摇号、免限行、充电设施及充电价格等多重政策推动下,2015年全国电动汽车销量达到33.1万辆,占全国汽车总销量的1.32%。在此背景下,上海市电动汽车规模进入了高速发展阶段。2015年,上海市新增电动汽车46507辆,比2014年增长3倍以上。但与此同时,电动汽车的普及将对电力系统运行带来多层面的影响。国内外科研领域近年来也对电动汽车并网对电力系统的影响展开了多方面的研究:
1)电动汽车充电负荷对电力系统的影响。电动汽车充电负荷涉及电动汽车用户的用车行为、停车行为、充电时间、充电方式、车型种类等多种因素。由于目前电动汽车发展仍处初期,针对电动汽车用户的数据收集较为有限,一般通过建模仿真分析电动汽车充电电量和负荷特性。目前研究主要基于电动汽车数量规模预测或假设,在考虑电动汽车用户行为及电网运行的前提下,分析电动汽车充电对用电负荷、电网经济运行调度、电能质量、配电设备等方面的影响。
2)电动汽车储能在电力系统中的应用。电动汽车充电不仅提升了电网负荷,基于系统运行环境的电动汽车有序充电将帮助电网平抑高峰负荷、提高系统运行效率、降低系统容量投资成本及提高系统运行灵活性等。此外,电动汽车的动力电池还可作为分布式储能单元,向电网或其他用户反向馈电,进一步提高电动汽车在系统中的应用价值。目前的研究主要包括电动汽车有序充电控制和电动汽车与电网互动(vehicletogrid,V2G),也有文献称为单向V2G和双向V2G。
3)电动汽车充放电成本效益研究。电动汽车有序充电及储能的实际应用效果取决于电池充放电成本及其对电力系统服务的收益。目前这方面的研究集中在电动汽车参与电力市场辅助服务和需求响应的经济性分析。
目前国内对电动汽车参与电力系统运行的研究仍然以理论研究为主,基于电动汽车用户实际出行及充电行为的实证研究较为有限。本研究在国内外相关研究基础上,通过对上海市电动汽车用户行为的调研,分别从电动汽车充电需求及负荷特性、电动汽车充放电调节潜力及经济性、电力市场环境及商业运行模式3个方面对电动汽车在上海电力系统的应用价值进行了分析。
1 电动汽车在上海电力系统中的应用情况
1.1 上海市电力发展趋势
上海电网整体负荷水平一直居于国内前列,最近几年在电网的建设方面逐步趋于饱和,负荷水平基本保持稳定。电力消费方面,上海电网用电量较为平稳的特征充分体现了上海的产业结构和发展特点,由于第三产业占比较高,金融、服务业占社会经济总量的比重显著上升,人口总量也基本保持平衡,因此用电量呈现平稳的特点。
上海的电力能源结构相对单一,其中火电由煤电、燃油、燃气以及综合利用燃料组成。“积极引入外部清洁能源、减少本地机组排放”是近年来上海电力能源发展的核心策略,但同时也给本地电网调度运行和管理带来前所未有的挑战。近年来,上海电网消纳我国西南水电来电容量持续上升并达到1200万kW,外来清洁电力的受电比例在部分时段高达70%。大规模清洁电力馈入叠加上海特大城市电网峰谷用电特性,上海本地机组调停压力显著增加,电网强馈入、弱开机格局形成,提升需求侧灵活性调节能力势在必行。
若按照指数规律对饱和趋势进行预测,到2020年上海电网最高负荷为3040万kW(见图1),到2030年上海电网最高负荷为3290万kW。用电需求增速放缓虽然一定程度上降低了供电容量需求,加之外来电力比重不断提高,导致外来清洁能源电力与本地电源之间的矛盾更加突显,寻找新的灵活调峰资源势在必行。
图1 2020年上海电网最高用电负荷水平估计
1.2 电动汽车充电量需求
电动汽车充电负荷对电网峰谷负荷的影响取决于用户行为、充换电模式及充电功率等因素。本研究采用巴斯(Bass)扩散模型预测上海市电动汽车数量增速。以我国新能源汽车市场规模为例[见式(1)],其中n(t)代表t年新增的新能源汽车数量,a代表创新系数(外部影响),b代表模仿系数(内部影响):
式中:n(t)为t年新增新能源汽车数量;(t)为t年累计新能源汽车数量;m为最大市场潜力;a、b分别为外部影响(创新)系数、内部影响(模仿)系数。
上海私人购买电动汽车享受免费牌照及现金补贴政策,考虑到上海市目前高达数万元的牌照价格,扶持政策无疑有力激励了电动汽车发展。考虑到现行的机动车限号及财税扶持政策在未来存在一定的不确定性,研究设定2种电动汽车发展情景,即常规发展情景和高速发展情景(见图2)。
图2 2种情景下上海市2020-2030年电动汽车销售及保有量
其中常规发展情景根据2010—2015年燃油汽车及电动汽车销量历史统计和2020年规划量进行拟合,得到创新及模仿系数a=0.01、b=0.08。此外,考虑到技术进步及动力电池成本快速下降等因素,能源所等机构对电动汽车到2030年的销量增速有更乐观的预期。因此,除常规情景外,本研究提出另一高速发展情景,其中创新系数维持不变,模仿系数b取0.15。通过模型将车辆销量增速递推至2030年,得到常规发展情景下到2030年电动汽车年销量占全部汽车销量市场的28%,电动汽车保有量达到155万辆,其中小型电动乘用车为144万辆;高速发展情景下,到2030年电动汽车年销量占全部汽车销量市场的43%,电动汽车保有量达到245万辆,其中电动乘用车为228万辆(插电式混合动力汽车与纯电动汽车的比例维持不变,即76%︰24%)。
目前上海市在售电动汽车百千米电耗在10~20kWh之间,考虑到电动汽车综合能效较高,未来进步空间较为有限,本研究假设到2030年车辆电耗及充电功率分别达到百千米15kWh和7kW。2015年上海市比亚迪秦和荣威E50用户日均行驶里程分别31km和26km,考虑随着交通机动化率的进一步提高,未来上海市居民出行强度仍有一定增长潜力,本研究假设上海市电动乘用车日均行驶里程以每年3%增幅增加,则到2030年日均行驶里程达到50km。同理推测到2030年,大型电动客车百千米电耗为100kWh,日均行驶里程300km,充电功率100kW,且电动乘用车及电动客车充电效率同为90%,则在电动汽车常规发展情境下,2030年上海市电动汽车充电量需求约为12.4TWh,占当年全市用电量的7.4%;在高速发展情景下,全年充电量需求为19.6TWh,占当年全市用电量的11.2%。
电动汽车充电量需求为不同类型车辆(私家车、公务车、公交车、出租车、物流车)、不同技术(纯电动汽车、插电式混合动力汽车)充电需求的加总:
式中:ECi,m,t为第i年m型车辆t动力技术充电量需求,kWh;Stocki,m,t为第i年m型车辆t动力技术车辆数,辆;Distancei,m,t为第i年m型车辆t动力技术运行里程,km;FEi,m,t为第i年m型车辆t动力技术能效,kWh/km;Chargei,m,t为第i年m型车辆t动力技术,%。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北京市政府参事、中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在2024中关村论坛年会期间表示,新能源的协同协调发展和互动式发展将是下一阶段中国新型能源体系发展的主基调。在28日国务院参事室主办的2024中关村论坛平行论坛——“创新驱动助力绿色发展论坛”上,欧阳明高表示,中国迎来新能源发展革命的爆发
据国家电网智慧车联网平台预测,今年“五一”假期,全国多地高速公路将迎来充电高峰,全国高速公路日均充电次数将超30万次,较去年同期增长超50%,单日充电次数峰值较春节假期也有望超50%。为应对“五一”期间高速公路充电高峰,全国多地加大了充电桩的升级改造。天津在节前完成了103台充电桩升级改造
中共中央政治局常委、国务院总理李强4月28日在2024北京国际汽车展览会调研。他强调,要深入落实习近平总书记关于推动汽车产业高质量发展的重要指示精神,大力发展智能网联新能源汽车,坚持以科技创新引领产业创新,深化拓展开放合作,促进汽车产业高端化、智能化、绿色化升级,更好满足和创造市场需求
近日,广州市人民政府印发广州市推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案。文件提出,推进存量煤电机组节煤降耗、供热和灵活性改造,支持煤电机组应用碳捕集利用与封存(CCUS)技术设备。支持燃煤燃气电厂灵活配储,推广储能设备应用。推动已达或临近寿命期的充换电、港口岸电、光伏设备更新改造。
4月28日,据AITO汽车官微消息,2024年4月26日16时34分左右,一辆问界M7Plus在山西运城发生严重交通事故,对于事故中出现的人员伤亡,我们深表痛心,对遇难者表示沉痛的哀悼。根据国家平台数据接入管理规定,获悉该车辆发生事故时车速115公里/小时,安全气囊正常打开,动力电池包特性均正常。我们正在积
在车展现场,一场场发布会紧锣密鼓进行,车企争相秀出自家真功夫。站在新能源汽车发展的新赛点,汽车产业以技术创新为驱动的发展方向,带着发展的新理念、新成就,迈入发展新阶段。“今天体验了一圈国产车,我是见一辆爱一辆。”360集团创始人周鸿祎一身红衣坐在一辆车上,成为2024北京国际车展(下称
北极星储能网获悉,4月24日,商务部、财政部等7部门发布关于印发《汽车以旧换新补贴实施细则》的通知。自本细则印发之日至2024年12月31日期间,对个人消费者报废国三及以下排放标准燃油乘用车或2018年4月30日前(含当日,下同)注册登记的新能源乘用车,并购买纳入工业和信息化部《减免车辆购置税的新
全球视野,中国制造。4月25日,由深圳市战略性新兴产业发展促进会,PNEEXPO组委会、印尼米奥兰特主办,英特尔大湾区科技创新中心联合主办的“印尼电车及周边配套对接交流会”,在英特尔大湾区科技创新中心19楼成功召开,本次会议得到了PERIKLINDO印尼电动汽车工业协会的支持,车桩网,索比储能,北极星
如果你最近和燃油车主聊天,他们可能不会关注小米SU7卖得好不好,也不会关注谁家又出了新车,而是大概率会向你诉苦,如今的油价一涨再涨,每一脚踩下去都是钱,出门开车都没法痛痛快快地开了。4月17日0点,油价迎来2024年最大上调,此次油价上涨是2024年的“第5次”上涨,经过这一轮调整后,92#汽油价
最近,盐城供电公司配合市政府出台了《江苏省盐南高新区居住区电动汽车充电设施建设“一区一策”方案(试行)》,文件规范了既有小区充电设施统筹改造原则及各主管部门职责,并对改造规划方案进行公示,极大提升居民获得感,为新能源汽车基础设施在基层社区的推广、落地提供了有益的实践范本。随着我国
过去“10年来动力电池能量密度提升3倍,成本下降80%以上。”中国科学院院士欧阳明高表示。实际上,对于300Wh/kg能量密度的动力电池,行业目前已经司空见惯。国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》指出,到2025年动力电池单体比能量达到400Wh/kg,2030年能量密度达到500Wh/kg。随
随着清洁能源的推广和用户经济性的需求,分布式电源和家用电动汽车接入量越来越大,而原有交流微电网在规划容量、规划面积已定情况下,不能满足新增负荷的需求,需要构建适应不同负荷需求的新型微电网;同时,电动汽车的接入给电网带来诸多影响,如果不对其充电行为进行协调控制,就有可能危害电力系统
摘要:建立了基于节点阻塞电价的电动汽车充电双层优化模型。在上层模型中,建立含电动汽车负荷的直流最优潮流模型,优化各机组出力使系统总发电成本最小,利用拉格朗日乘子和功率传输分布因子确定节点阻塞电价。在下层模型中,优化目标不仅包括充电费用,而且计及了电池损耗成本、充电等待时间成本;约束条件
摘要:有序的电动汽车充电负荷可纳入电网调度体系,改善电网运行现状。提出了一种含新能源接入的电动汽车有序充电分层控制策略。策略中主控制中心通过求解削峰填谷两阶段优化模型得到电动汽车充电负荷指导曲线,各次级控制中心根据实际情况选用集中式/分布式控制策略实现电动汽车充电负荷跟随。策略中考
据南方电网海南电网公司28日消息,入夏后海南电力需求增长迅猛,4月27日、28海南电网统调最高负荷两天连创新高。目前,海南电力供应平稳。4月27日22时25分,海南统调最高负荷今年首创新高,达750.5万千瓦,比2023年8月出现的历史最高负荷(745.2万千瓦)增长0.71%,随后4月28日0时12分再创新高,达772.2
4月28日,山东济宁发布输电线路保护区内隐患治理的通告。原文如下:关于输电线路保护区内隐患治理的通告为维护全市正常的供用电秩序,维护公共安全,创造良好的生产、生活环境和营商环境,依据《中华人民共和国电力法》、《电力设施保护条例》和《山东省电力设施和电能保护条例》等法律法规要求,通告
4月26日,辽宁锦州印发2024年有序用电方案,其中提到,有序用电方案实施期间,电网企业应在电力运行主管部门指导下加强网省间余缺调剂和相互支援。发电企业应加强设备运行维护和燃料储运,提高机组顶峰发电能力。电力用户应加强节电管理,合理安排检修计划。拥有储能设备的用户应优化充放电策略,提高
——组织召开河南省电力安委会2024年第一次全体会议3月28日,河南能源监管办会同河南省能源局组织召开全省电力安委会2024年第一次全体会议,深入学习贯彻习近平总书记关于安全生产重要指示批示精神,贯彻落实国家能源局和省委省政府安全生产工作部署要求,总结2023年工作,分析当前电力安全生产面临形
4月26日,国网西南分部2024年第一次物资公开招标采购项目推荐的中标候选人公示。(标编号:862401)
近日,国家能源局新疆监管办公室召开2024年新疆电网运行方式汇报分析会议,总结2023年新疆电网运行情况,全面梳理分析系统运行特性及面临的安全风险,研究有效控制和化解电力系统主要安全风险的措施,深入研讨新疆电力安全保供和绿色低碳转型的有效途径,为2024年电力安全生产、稳定供应和进一步扩大新
4月18日,全国人大常委会委员、环资委副主任委员鄂竟平带队到南方电网公司就可再生能源法(修改)重点制度工作开展调研。广东省人大常委会副主任、党组成员张硕辅陪同调研。公司董事长、党组书记孟振平,董事、总经理、党组副书记钱朝阳,党组成员、副总经理贺晓柏参加调研。调研组实地考察了南方电网电
4月8日,东北能源监管局组织召开东北区域2024年电力安委会会议暨电力系统运行方式汇报分析会议,区域、省级电网企业以及主要发电企业共计51家单位,150余人参加此次会议。会议学习传达了国家能源局2024年全国电力系统运行方式汇报分析会会议精神,分析研判了2024年东北区域电力系统运行的主要特征、安
国网新疆电力有限公司聚焦政府关切、产业发展,发挥电力数据要素价值,加强政企数据融合,拓展数据应用范围,创新服务模式,更好支撑政府科学决策,为数字新疆建设贡献力量。近日,国网新疆电力有限公司科技数字化部技术数据处副处长沈佳使用税电指数数据产品制作新疆维吾尔自治区一季度经济运行情况分
近年来,湖南新能源发展迅速,全省新能源装机超过2300万千瓦,占总装机比例超过30%。为加强新能源发电企业涉网安全监管,筑牢新形势下电力系统安全防线,4月12日,湖南能源监管办组织召开2024年新能源安全运行管理厂网联席会议。湖南能源监管办电力安全处、省发展改革委运行处、省调控中心和省电科院负
4月15日,陕西省生态环境厅公开征求《贯彻落实空气质量持续改善行动计划的实施意见(2024—2025年)》(征求意见稿)意见,其中明确了I级、Ⅱ级、III级应急响应措施。在III级应急响应措施的工业减排措施中提到,积极利用区外来电,严格执行绿色节能调度,降低煤电外输量;超低排放燃煤电厂在满足区域供
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!