通过智能充电促进新兴经济体的脱碳

促进脱碳新兴经济体通过智能充电 国际能源代理 IEA检查了全光谱能源问题包括石油、天然气和煤炭供应和需求,可再生能源技术,电力市场,能源效率,获得能源，需求方管理和更多。通过它的工作，IEA倡导的政策将增强可靠性、可负担性和可持续性其能量31成员国,13协会国家和超越。 IEA协会国家: 阿根廷巴西中国埃及印度印度尼西亚肯尼亚摩洛哥塞内加尔新加坡南非泰国乌克兰 本出版物和任何此处包含的地图是没有偏见地位或主权任何领土，到国际划界边界和边界以任何领土的名义，城市或地区。 欧洲委员会也参与IEA的工作 Abstract IEA宣布承诺方案估计，电动汽车的增长股票从今天的1700万套到2040年的8.08亿套可以贡献将运输排放量减少36%。运输脱碳的好处受到电力系统脱碳的支持，这构成了具有雄心勃勃变量的新兴和发展中经济体的机遇可再生能源部署目标。运输方式的多样性经历电气化，从公共交通到个人电动汽车，以及两轮和三轮车以及充电基础设施的位置配电网级别将需要智能策略来确保平稳和安全集成。本报告着眼于数字化智能部署充电有助于提高电网安全性和脱碳，并提供一套与以下情况相关的政策和监管建议新兴和发展中经济体。 致谢，贡献者和学分 这项研究是由前能源分析师Luis Lopez和Daniela开发的Quiroga Vergara，可再生能源一体化和能源分析师实习生安全电力股。这篇文章受益于IEA同事的投入Enrique Gutierrez Tavarez, Jacques Warichet和Pablo Hevia - Koch. 内部审核: Vida Rozite Alison Pridmore Cornelia Schenk 雅各布·泰特 Apostolos Petropoulos 数字需求驱动电力网络计划(3DEN) 挑战与机遇集成电动汽车 运输电气化已经在新兴经济体 随着各国旨在实现净零排放，电动汽车(EV)将为作为公路运输脱碳的主要杠杆之一。在国际能源署(IEA)宣布承诺方案(APS)，增加电动汽车库存从今天的1700万台增加到2030年的2.31亿台和8.08亿台2040年将运输排放量在2030年减少6%，在2040年减少36%。脱碳得益于电力部门的并行脱碳，其排放量将在2030年减少21%，到2040年减少56%，这要归功于增加可再生能源的吸收。电力系统灵活性的一部分，以整合更多的可再生能源将来自电动汽车本身。将电动汽车集成到电力系统，使它们有助于电力部门的成本效益脱碳将是必要的，因为电动汽车在新兴市场变得越来越普遍经济。 虽然电动汽车的大部分摄入量是在美国、欧洲和中华人民共和国(以下简称“中国”)，越来越多的也以独特的扩散渗透新兴经济体的市场模式。电动两轮车和三轮车在亚洲更为常见，销量为电动三轮车占三轮车总销量的46%2022年。与此同时，电动公交车在拉丁美洲逐渐普及，where most have reached cost parity with diesel buses. These trends are likely to随着这些经济体在本十年末设定更多的收养目标，这些国家将继续。 为即将到来的车队充电凸显了配电网 为了适应不断增加的摄取，提供必要的充电Infrastructure will be necessary. While the energy required by EV is low compared对于典型的日常用电量，确保足够的电网容量将是更重要的参数，考虑到高功率的要求，充电process can take. Charging of two - and three - wheelers may not lead to significant峰值负载增加，直到高水平的渗透，但公交车的充电将肯定会提高峰值负载，通常需要专用变压器。 支持充电基础设施所需的容量增加将需要在已经充满挑战的环境中进行额外投资。增加供暖的电气化和家用电器和空调的使用构成对电网的新要求。新兴经济体的电网也已经面临一系列影响财务的高损失和低可靠性等问题电网和电力公司的可持续性，往往限制了电力用户。非技术损失或盗窃率高，例如在巴西和印度或南非的频繁减载凸显了复杂的挑战在各国目前面临的电力系统中。 如果合适，脱碳的机会可能会发生采取措施 由于排放也存在于电动汽车的制造和处置阶段，确保电动汽车的运行排放量接近于零，如果不是负值，有助于加深运输部门的脱碳。用于因此，充电起着一定的作用，生命周期分析表明，排放如果平均排放量增加，转向电动汽车的减少影响会更积极用于充电的电力强度小于800克（g）的碳二氧化当量(CO₂- eq）每千瓦时（kWh）（如果较大的内部燃烧发动机[ICE]汽车被同等尺寸的电动汽车取代)或小于450 g CO₂- eq / kWh（如果较小的ICE汽车被取代）。 虽然某些拉丁美洲国家的排放量已经相对较少-密集的电力部门得益于丰富的水电，几个亚洲和非洲由于对化石的依赖有增无减，各国的排放密集程度很高燃料。增加低碳发电的容量和消耗，如因此，太阳能和风能有必要降低即将到来的电动汽车车队。 尽管新兴市场电力部门的平均排放强度和发展中经济体(EMDE)，电动汽车何时何地收费可以使差异。可再生能源在几个小时内协调充电丰富可以帮助保持电动汽车的间接排放较低，并有助于改善通过减少潜在的削减来实现可再生能源的商业案例。当充电是与太阳能光伏、电网等分布式可再生能源协调和共同定位损失也可以减少。最后，避免在典型的峰值期间进行EV充电周期可以减少排放和总成本，特别是在石油部署为边际技术。 智能充电作为解决方案运输和电力脱碳 智能充电可以支持电网性能和可再生能源的吸收 托管充电或智能充电是将电动汽车集成到电网中的一种方式可以调整充电过程以实现电力系统目标。这些目标可以是电压调节和减少局部峰值配电网，或者它们可以是频率调节和能量套利bulk energy system. Smart charging the fleet of EVs can provide a good source of电力系统的灵活性。 特别是，它可以增加可再生能源的吸收。通过提供可靠的负载可以消耗可变的可再生能源发电，它可以增加信心系统运营商在保持稳定的同时增加更多的可再生能源，它可以还改进了开发人员的商业模式，他们知道削减可能是减少或消除。例如，在韩国，到2035年智能充电基于他们宣布的净零承诺可以帮助增加风能和太阳能发电，从而将平均排放量减少21%，并降低峰值成本为每兆瓦时18美元或30%。 反过来，电力系统的这种灵活性优势也可以分享给电动汽车。导致双赢的用户。在各种试点研究和商业应用，节省和激励措施对电动汽车用户有利： 轻型车辆：在关键的峰值定价制度下的智能充电加州每月可以为EV用户节省1 125美元至1 220美元，而丹麦的双向充电带来了2 304欧元的净节省每电动汽车每年的净成本为每电动汽车每年- 955欧元，并有助于电力系统性能。Buses：管理加州校车的充电时间表是估计每年为11辆电动公交车节省31 406美元的学校费用，预计当学校最终部署时，每年可节省98 727美元未来24辆公交车，通过避免需求收费和高峰期。两轮车：而电动摩托车通常对电力系统由于其低充电功率（0.5 kW至3.7 kW）和能量需要，聚集足够的两轮车电池可以提供更多的服务电网。例如，约1.3吉瓦小时的电池存储容量中华台北的交换站已签约收费，以帮助支持电网稳定性。 数字化是智能充电的关键 智能充电对电力系统越来越有价值响应时间和规模。在响应时间方面，延迟充电到非高峰小时可以手动完成，因为它只需要开始和停止充电和非高峰时段的高级信息。同时，提供频率监管要求亚小时响应时间。就规模而言，大数百辆汽车的协调充电可用于批发能源套利或增加公用事业规模可再生能源的消费。 为了让电动汽车支持更大的电力系统目标，它们需要能够调整一旦系统发出信号，就会充电。电动汽车反应越快，它可以提供更多的服务。如此高水平的协调只能发生通过数字化。在电信和连接的帮助下，智能收费服务提供商可以存在，以帮助充当中介来平衡电动汽车用户、充电点运营商和电力系统的需求。 随着人们对电力安全和脱碳的日益关注，数字连接和灵活的电动汽车，能够应对突然的变化在电力系统中将成为决策者的重要资产。 电力部门启用智能充电的措施不是但完全存在于EMDE中 虽然有几个要求1为了进行智能充电，电源 行业在为如何将电动汽车用作资源。根据所需的集成程度，不同的技术和监管框架必须部署，以促进公平和高效的智能充电过程。 为了部署它们，电力部门必须首先提供条件和signals on how the charging process should adapt to the latter’s needs. Providing信号，而不是直接控制电动汽车，确保平等参与of the user who needs the EV for their primary purpose of transport. The main可以作为电动汽车用户的奖励或价值来源的信号，以及智能充电服务提供商有: 差别化关税：根据一天中的时间改变费率的关税可以激励电动汽车用户何时为他们的汽车充电的行为。时间- of -使用关税、动态实时关税和关键峰值定价是 电力部门传递这一信号以获得隐含需求的常见方式在某些情况下,还可以包括关于位置的信号。 采购当地的灵活性：配电网运营商签订合同与聚合器或收费服务提供商一起操纵收费过程为了实现本地需求，如拥塞或本地容量限制，为此价格信号可能不足以推动所需的变化。 批发能源市场准入：由于电力市场通常是基于设计的在大型传统发电和大型消费者上，聚合电动汽车的接入市场负荷需要政策变化，以便车辆参与改变供需曲线以降低峰值生成并增加可再生能源消费。 辅助服务市场准入：类似于批发能源市场准入，可能需要更改策略以允许聚合的EV响应系统频率响应等服务。 虽然没有必要满足所有的推动者来激活智能充电，选项的多样性有助于确保用户获得价值，无论不同电动汽车类型的驱动和充电模式的多样性。 开发智能充电生态系统 建立需求响应框架 实现智能充电的基本措施是创建一个框架电力系统中的需求响应，正如IEA的政策手册中概述的那样电动汽车的电网集成。需求响应可以是隐含的-通过关税的变化-或明确-通过直接招标批发和balancing markets. Demand response can be implemented whether the country’s电力部门由唯一的垂直集成公用事业公司运营，或由开放电力市场中的受监管系统运营商。取决于可能需要国家的法律、新的立法和广泛的改革。 确保标准化和互操作性 作为不同的电动汽车制造商，充电基础设施和智能来自不同国家的通信设备争夺市场份额，政策制造商在执行标准化和互操作性方面具有特殊作用以确保电动汽车用户可以获得更多种类的充电基础设施，以及他们可以访问电力系统服务，无论他们选择的车辆或移动服务提供商。 除了确保不同的车辆可以与不同的充电进行互操作基础设施，确保充电之间的简化通信基础设施和电力系统也是关键。在这里，电力系统依赖于通用通信协议来传达智能所需的信号charging. 这样的标准可以通过将它们与充电基础设施激励措施挂钩来设定，例如在比利时和卢森堡。它们也可以被建立为事实上的基于荷兰等公开招标的标准。它们也可能是直接作为法规立法，例如在英国充电基础设施，以及在印度的电池交换站。 建立智能的最低要求通信与控制 要求充电基础设施和电动汽车携带最低水平通信可以确保未来的车辆将有能力参与智能充电。对于充电基础设施，能够 传达充电需求，并为电网运营商提供远程控制充电过程将有助于大规模实施智能收费方案。 对于可能继续使用常规充电的两轮车等车辆插座，需要通过车辆放置启停充电控制远程信息处理可能有助于智能充电操作，尤其是在电动汽车普及率为