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加速电动汽车转型——第二部分电力系统冲击

导读: 2018年6月,Vivid Economics发布《加速电动汽车转型—第二部分:电力系统冲击》,本系列报告为该机构受WWF委托的研究项目。

2018年6月,Vivid Economics发布《加速电动汽车转型—第二部分:电力系统冲击》,本系列报告为该机构受WWF委托的研究项目。

主要内容

2017年,英国政府发布的《大气质量规划》中提出了—到2040年,停止所有新的传统汽油、柴油汽车和厢式货车销售,到2050年基本所有路上行驶的汽车和厢式货车实现零排放(英国环境食品及农村事务部 2017)。WWF委托Vivid Economics对2040、2030年逐步退出传统汽车和厢式货车的关键影响进行研究。

使用智慧充电以降低电动汽车对电力系统的冲击

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使用V2G降低峰时电力需求和降低成本

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本报告的第一部分主要覆盖了发展电动汽车对经济和环境的影响,诸如在英国汽车产业中工作、价格等方面,以及大气污染和碳排放。

本报告为第二部分,主要覆盖了发展电动汽车对电力系统的影响,以及将电动汽车重新赋予固定式储能的潜在价值方面的思考。

模拟的情景中2017年和2030年装机结构

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模拟的情景中2017年和2030年发电结构

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在第一部分,我们研究出两种逐步退出的情景:

—2040年情景:该情景代表2040年停止所有新的传统汽油、柴油汽车和厢式货车销售。在这个情景中,到2030年,在英国将有1300万辆电动汽车(目前只有13.7万辆电动汽车)。

—2030年情景:该情景代表2030年停止所有新的传统汽油、柴油汽车和厢式货车销售。在这个情景中,到2030年,在英国将增加2000万辆电动汽车。

为了估算智慧充电(smart charging)和V2G(vehicle to grid)技术在电动汽车融入电力系统中的价值,对电力系统进行了建模。在与帝国理工学院合作下,我们估算了2030年情景和2040年情景电力系统的组成和成本,在不同案例中的变量代表着不同的充电特性。

—在标准充电情况中,电动汽车在峰时(电力需求最高)充电。

—在智慧充电情况中,电动汽车在谷时(隔夜或白天之间)充电。

—在V2G情况中,电动汽车为电网的峰时提供电力。

重新赋予电动汽车电池固定式储能的用途可以节省使用新电池的成本,因而估算了将电动汽车电池重新赋予固定式储能用途的价值。估算了在每种情景下可能被重新赋予固定式储能用途电池的数量, 并将重新调整用途电池的成本与利用新电池的成本进行了比较。

关键发现

—使用智慧充电的2030年情景相较使用标准充电的2040年情景成本更低,因此对于消费者更便宜。在将电动汽车融入电力系统的成本方面,充电特性比电动汽车的数量更为重要。换而言之,电动汽车转型的智慧化程度将成为决定转型如何实现低成本高效益的关键因素,而不是转型的速度。

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使用智慧充电的2030年情景相较使用标准充电的2040年情景成本更低

—在英国智慧充电和V2G技术可行,一系列试验现在正在进行中。

—在2030年情景和2040年情景中,智慧充电可能降低电动汽车充电成本的42%。

—在2040年情景中,智慧充电和V2G的组合可以降低49%的充电成本,而在2030年情景中可以降低46%的充电成本。

—在标准充电情况下,驾驶电动汽车每年可能增加车主电费175英镑,而智慧充电和/或V2G可能减少42~49%的相关电费支出。而目前驾驶一辆新的汽油/柴油汽车或厢式货车平均燃料支出为800英镑/年。

在平均电费方面运行电动汽车的成本(2030年)

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—为了使重新调整用途的电动汽车电池具有重要的价值, 需要进行创新以实现最低的寿命和最大的重新调整用途成本。有了这样的创新,在2040情景中,这些电池的总潜在价值可能在2040年达到2.5亿英镑,2050年为10亿英镑。在2030的情景中,总潜在价值可能会增加到大约4亿英镑在2040年,2050年为13亿英镑。


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