Quantifying the Grid Impacts from Large Adoption of Electric Vehicles in China

核心观点

• 中国新能源汽车的快速发展将导致用电量和用电负荷增长，对发电侧、输电侧、配电侧和供电侧均带来挑战。
• 电动汽车对电网的影响具有“本地化”特征，不同城市的影响程度取决于车辆电动化进展和充电模式。
• 电动汽车无序充电将导致配电网局部过载，当私家车电动化比例超过50%时，多数配电变压器将面临超载风险。
• 电动汽车与电网协同措施可以有效缓解无序充电带来的影响，其中双向充放电效果最佳，有序充电次之，峰谷电价机制效果有限。
• 推进智能有序充电和双向充放电是解决电动汽车对电网影响的有效途径，需要克服商业模式、技术标准和公众接受度等障碍。

关键数据

• 2018年，中国新能源汽车总保有量约为261万辆，占全球新能源汽车的47%。
• 2050年，基准情景下中国乘用车市场中纯电动乘用车保有量将达到2.3亿辆（占比50.1%），激进情景下将达到3.5亿辆（占比75.8%）。
• 2050年，基准情景下北京和苏州电动汽车的日用电量将占全社会夏季日用电量的1.8%～5.0%（北京）和3.0%（苏州），激进情景下将分别达到5.0%（北京）和10.9%（苏州）。
• 2035年和2050年，基准情景下北京和苏州电网峰值负荷增幅大致在1.6%～5.2%之间，激进情景下将达10%～11%。

研究结论

• 电动汽车对电网的影响存在较大不确定性，受推广规模、快充普及程度和充电同时率等因素影响。
• 配电网受到电动汽车无序充电的影响大于宏观电网，需要优先考虑协同措施。
• 有序充电和双向充放电可以有效缓解电动汽车对电网的影响，其中双向充放电效果最佳。
• 智能有序充电是近期解决电动汽车对电网影响的有效途径，需要克服商业模式、技术标准和公众接受度等障碍。
• 建议推进配网设施改造，布局智能配网设施，并制定合理的成本分摊机制。