通过智能充电促进新兴经济体的脱碳

通过智能充电促进新兴经济体的脱碳 国际能源署 IEA成员国家： IEA协会国家： 国际能源署（IEA）考察了能源问题的全领域，包括石油、天然气和煤炭的供需、可再生能源技术、电力市场、能源效率、能源获取、需求侧管理以及其他更多内容。通过其工作，IEA倡导旨在提高其31个成员国、13个准成员国以及更广范围内能源的可靠性、可负担性和可持续性的政策。 澳大利亚 奥地利 比利时 加拿大 捷克共和国丹麦 �爱沙尼亚 芬兰法国 德国 希腊 匈牙利 爱尔兰 意大利 日本 韩国 立陶宛 卢森堡 墨西哥 荷兰 新西兰 挪威 波兰 葡萄牙斯洛伐克共和国 西班牙 瑞典 瑞士土耳其共和国 英国 美国 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 本出版物及其包含的任何地图，均不影响对任何领土或主权地位、国际边界和边界的划定以及任何领土、城市或地区的名称。 欧洲委员会也参与国际能源署（IEA）的工作。 摘要 国际能源署宣布的承诺情景预计，到2040年，将电动汽车保有量从现在的1700万辆增加到8.08亿辆，可以有助于减少交通排放36%。运输去碳化的好处得到电力系统去碳化的支持，这为具有雄心勃勃的灵活可再生能源部署目标的新兴和发展中经济体提供了机遇。从公共交通到个人电动汽车、两轮和三轮电动车，以及充电基础设施在配电网络层面的位置，正在电气化的多种交通方式的多样性和位置将需要智能策略以确保平稳和安全地整合。本报告探讨了数字化智能充电的部署如何有助于提高电网安全性和去碳化，并提供了一系列适用于新兴和发展中经济体的政策和监管建议。 致谢，贡献者及版权信息 本研究由前能源分析师Luis Lopez和前可再生能源整合与安全电力单元实习生Daniela Quiroga Vergara开发。本文受益于IEA同事Enrique Gutierrez Tavarez、Jacques Warichet和Pablo Hevia-Koch的贡献。 内部审查： 科妮莉亚·申克艾莉森·普里多尔雅各布·特特Vida Rozite阿波托洛斯·彼得罗波洛斯数字需求驱动的电力网络倡议（3DEN）Brent Wanner 电动汽车集成带来的挑战与机遇 运输电气化已在新兴经济体中展开。 随着各国致力于实现净零排放，电动汽车（EV）将成为道路交通脱碳的主要杠杆之一。在国际能源署（IEA）宣布了承诺情景Increasing the th(APS)，我电动汽车（e EV）的产量从今天的1700万辆增加到2030年的2.31亿辆和2040年的8.08亿辆，到2030年可以减少6%的运输排放，到2040年可以减少36%。运输领域的脱碳得益于电力部门的并行脱碳，其排放量在2030年将减少21%，在2040年将减少56%，这得益于可再生能源的不断增加。电力系统适应更多可再生能源的能力部分将来自电动汽车本身。随着电动汽车在新兴经济体中更加普及，将电动汽车集成到电力系统中，以便它们对电力部门的成本效益脱碳做出贡献将变得必要。 电动汽车的大多数需求集中在美国、欧洲及虽然...中华人民共和国（以下简称“中国”），其中越来越多的它们也在以独特的扩散模 式渗透新兴经济体的市场。电动两轮和三轮车在亚洲更为常见，其销量为占全部三轮车销售的在财政我：i电动三轮车组成46% 2022年。与此同时，电动公交车在拉丁美洲逐渐占据优势，相关趋势似乎将继续 发展。在哪里，大多数都已经达到与柴油公交车成本相当。. 这些经济体将继续，并在 本世纪末设定更多的采用目标。 充电即将到来的船队凸显了配电网的作用。 为了满足不断增长的采用率，提供必要的充电基础设施将是必要的。虽然与典型的每日电力消耗相比，电动汽车所需的能源较低，但鉴于充电过程可能具有的高功率需求，确保足够的电网容量将是一个更为重要的参数。在渗透率较高之前，两轮和三轮车的充电可能不会导致峰值负荷显著增加，但公共汽车的充电肯定会增加峰值负荷，并且通常需要专用变压器。 所需容量增加以支持充电基础设施将需要在已经具有挑战性的环境中进行额外投资。加热电力的日益电气化和家电以及空调的普及给电网带来了新的需求。新兴经济体的电网也面临着一系列问题，如高损耗和低可靠性，这些问题影响了金融状况。限制经济增长 电网和电力公司的可持续性，通常 电力用户高非...率H- 技术损失或盗窃，例如巴西和印度，r frequento南非的电力削减突出复杂的挑战嗨，在当前各国面临的动力系统中。 碳减排的机会可以通过采取正确的措施而实现 由于电动汽车的制造和处置阶段也存在排放，确保电动汽车的运行排放接近于零，甚至为负，有助于深化运输部门的脱碳。用于该目的的电力排放充电因此发挥作用，并且生命周期分析显示 当用于充电的电动车的平均排放强度低于每千瓦小时800克二氧化碳（CO₂）当量（CO -eq）时，转向电动车带来的环境影响减少更为积极。如果较大的内燃机（ICE）汽车被等效大小电动车取代，则为每千瓦时低于450克CO -eq/kWh，如果较小的ICE汽车被取代的话。 虽然在某些拉丁美洲国家已拥有₂相对较少排放强度的电力行业，得益于丰富的水力发电，以及亚洲和非洲的几个国家。 我国在高度依赖未受控制的化石燃料的情况下，属于高排放强度国家。因此，为 了降低电动汽车新车队在运营中的排放量，有必要增加太阳能和风能等低碳发电能力的容量和消费量。 尽管新兴市场和发展中国家（EMDEs）电力行业的平均排放强度，电动汽车的充电地点和时间可能产生影响。在可再生能源丰富的时段进行充电协调可以帮助维持电动汽车的间接排放低，并通过减少潜在的削减量来提高可再生能源的商业前景。当充电与分布式可再生能源，如太阳能光伏并网协调并置时，还可以减少电网损失。最后，避免在典型的峰值时段充电可以减少排放和总成本，特别是在石油作为边际技术的应用地区。 智能充电作为交通和电力脱碳的解决方案 智能充电可以支持电网性能和可再生能源的利用。 智能充电或管理充电是一种将电动汽车整合到电网中的方法，其中充电过程可以根据电力系统目标进行调整。这些目标可以是电压调节和减少配电网中的局部峰值，或者它们可以是大量能源系统中的频率调节和能源套利。智能充电电动汽车车队可以提供良好的电力系统灵活性。 特别是，它可以增加可再生能源的利用率。通过提供可以消耗可变可再生能源的可靠负荷，它可以增加系统运营商增加更多可再生能源并保持稳定性的信心，同时也可以改善开发商的商业模式，因为他们知道削减或消除的情况可以减少或消除。例如，在韩国，基于他们宣布的2035年实现净零排放的承诺，智能充电可以帮助增加风能和可再生能源的消耗。将平均排放量降低21%并减少峰值 相应地，这种灵活性对电力系统的益处也可以惠及电动汽车用户，从而实现双赢局面。在各种试点研究和商业应用中，节省和激励措施对电动汽车用户是有益的： 轻型汽车在ile中临界峰值定价制度下的智能充电加利福尼亚可以帮助电动汽车用户节约每月 1,125 美元至 1,220 美元wh双向充电在丹麦结果r每年每辆电动汽车在净储蓄方面介于2240欧元到净成本为-955欧元之间，并对电力系统性能做出贡献。 公交车管理加利福尼亚州校车的充电时间表估计为每年为11辆电动公交车节省学校31406美元。预计当学校最终在未来部署24 辆校车时，通过避免需求费用和高峰时段，每年可节省98727美元。 两轮车虽然电动摩托车由于充电功率（0.5千瓦至3.7千瓦）和能源需求较低，通常对电力系统的影响较小，但聚集足够的两轮车电池可以为电网提供更多服务。例如，大约1.3克 每吉瓦时的储能容量在电池更换站中。在中华台北已签订费用合同，以帮助支持电网稳定性。 数字化是实现智能充电的关键。 智能充电随着响应时间和规模的增加对电力系统变得更加重要。在响应时间方面，将充电推迟到非高峰时段可以手动完成，因为这只需要启动和停止充电以及获取非高峰时段的先进信息。同时，提供频率调节需要亚小时响应时间。在规模方面，大规模协调充电数百辆车辆可用于批发能源套利或增加大规模可再生能源的消费。 电动汽车要支持更大的电力系统目标，它们需要能够系统发送信号时立即调整充电。电动汽车的反应越快，它能够提供的服务就越多。这种高水平协调只能通过数字化实现。借助电信和连接性，智能充电服务提供商可以存在，以帮助作为中介平衡电动汽车用户、充电点运营商和电力系统的需求。 随着对电力安全和脱碳的重视日益增加，具有数字化连接和灵活性的电动汽车，能够对电力系统中突然的变化做出反应，将变成政策制定者的重要资产。 电力行业采取措施以实现智能充电的功能在新兴市场和发展中国家（EMDEs）尚未完全到位。 尽管有几个要求1关于智能充电将发生t电力部门在为如何利用电动汽车作为资源奠定基础方面发挥着特殊作用。根据所需整合的程度，必须部署不同的技术和监管框架，以促进公平高效的高级充电过程。 嗯，电力行业必须首先提供条件和为了部署信号以指导充电过程如何适应后者的需求。提供信号，而不是直接控制 电动汽车，确保了需要电动汽车进行主要交通目的的用户能够平等参与。可以充当奖励或价值来源的主要信号有： 差异化关税基于日间时间变化而变动的关税可以激励电动汽车用户考虑何时为他们的汽车充电。分时电价、动态实时电价和高峰时段定价是一些此类措施。 常见的方法是电力行业传达此类信号以获得隐含需求灵活性。在某些情况下，也可包括地点信号。 采购本地灵活性配电网格运营商与聚合器或充电服务提供商签订合同，以操纵充电过程以满足本地需求，例如拥堵或本地容量限制，对此，价格信号可能不足以驱动所需的变化。 批发能源市场准入由于电力市场通常基于大型传统发电和大型消费者设计，市场对聚合电动汽车负荷的接入需要政策变化，以便车辆能够参与改变供需曲线，降低峰值发电并增加可再生能源消费。 辅助服务市场接入与批发能源市场准入类似，可能需要政策变化以允许聚合电动车响应系统服务，例如频率响应。 尽管并非所有促进因素都必须满足才能激活智能充电，但选项的多样性有助于确保用户无论不同电动车型在驾驶和充电模式上的多样性，都能获得价值。 构建智能充电生态系统 建立需求响应框架 基本措施是实现智能充电，即为电力系统中的需求响应创建一个框架，如IEA概述所示。政策手册：电动汽车电网集成. 需求响应可以是隐性的——通过电费率的变动来实现——或者显性的——通过在批发市场和平衡市场中直接竞价需求来实现。需求响应可以在国家的电力部门由一个垂直综合的单一公用事业公司运营或由开放电力市场的监管系统运营商运营时实施。根据该国的法律，可能需要新的立法和广泛改革。 确保标准化和互操作性 由于来自不同国家的不同电动汽车、充电基础设施和智能通信设备制造商在争夺市场份额，政策方面……制造商在执行标准化方面具有特殊作用。互操作性为了确保电动汽车用户能够 访问更广泛的充电基础设施，并且无论他们选择的车辆或移动服务提供商如何，都能够接入电力系统服务。 除了确保不同车辆可以与不同的充电基础设施进行互操作之外，还要确保充电过程中的通信流程流畅。基础设施和电力系统同样关键。在这里，电力系统依赖于t来传递智能系统所需的 信号。通用通信协议 充电。 这些标准可以通过将其与充电基础设施激励措施挂钩来设定，也可以作为事实上的标准建立。例如在比利时并且 在卢森堡. 基于公开招标等标准，例如在荷兰。也可能 为他们直接立法作为一项规定，例如：英国或公共关于充电基础设施，以及……印度r电池fo电站交换站 建立智能通信与控制的最低要求 要求充电基础设施和电动汽车具备最低通信水平，可以确保未来电动汽车的普及将具备参与智能充电的能力。对于充电基础设施而言，具备以下能力： 沟通充电需求，并为电网运营商提供远程控制充电过程的可能性，将极大地帮助实施智能充电计划。 对于可能继续使用普通插座充电的车辆，如两轮车，需要放置一个启动-停止充电控制装置。车辆远程信息处理可能有助于智能