电动汽车委员会（ECV）：2024年公共电动车充电设施的需求费用减免策略研究报告

公共电动汽车充电站的需求费用降低策略 降低对公用事业的成本与收益分析。维充电站站点运营商，以及电动汽车驾驶员 RCH 2024 MA 交通运输能源研究院电动汽车委员会准备： 由以下人员准备：E 源 最初作为洛基山研究所（RMI）的一部分而成立，E Source已为电力、燃气和水务行业提供研究、咨询、顾问和数据科学服务近40年。E Source帮助超过600家公用事业公司——这些公司反过来为美国和加拿大的超过90%的人口提供服务——提供一流的脱碳和资源效率项目、电网现代化项目和资产管理与运营优化。 报告作者：Bryan Jungers JesseHitchcock Ben Campbell Kyle Rodriguez ©2024 交通运输能源研究院 免责声明：本文中表述的观点和意见，并不必然代表交通运输能源研究院董事会成员、交通运输能源研究院顾问委员会成员或任何向交通运输能源研究院提供支持的组织的观点。交通运输能源研究院不对报告、或本文中描述的任何产品或过程的用途做出明示或暗示的保证，也不承担任何法律责任或责任。 管理摘要 需求费用缓解策略针对公共电动汽车充电器 电力公司对需求收费可能对电动汽车（EV）充电站的商业模式产生重大影响。需求收费是电力公司根据商业和工业（C&I）客户在指定计费期间内最高的电力需求水平收取的费用，通常为一个月。这些费用旨在回收电网在高峰电力需求时段向现有电力公司客户（例如，商业建筑、制造设施）输送电力所产生的成本。 例如，一位安装了四台150kW电动汽车充电器的电力公司客户将需要额外600kW的服务以向该设施提供峰值功率需求。该设施的需求费用将根据需求费用率（以$/kW表示）乘以一定时期内记录的最高需求水平来计算，通常在一个月内选择15分钟的时间段。需求费用可能占商业客户电费的一部分，这取决于他们如何以及何时使用能源。（有关更多关于公用事业术语、概念、费率和需求费用的详细信息，请参阅附录A从第51页开始。） 对于电动汽车快速充电站——主要采用直流快速充电技术（DCFC）——需求费用可能特别 具有挑战性，因为这些站点相对于其总能耗往往有较高的峰值需求。公共接入直流快充站（DCFCs）的运行特性——具有可变和不确定的利用特性——可能导致相对于收入的运营成本较高，这使得充电站场地运营商难以收回成本或盈利。在本研究的目的上，我们仅关注由轻型消费电动汽车使用的公共接入直流快充站的运营成本。 电动汽车充电站。例如，直流快充站（DCFC）运营商可能选择在非高峰需求时段提供价格折扣，或者使用电池能量存储系统（BESS）储存电力以供高峰需求时段使用。当此类选项存在时，他们还可以注册需求响应（DR）或其他电力项目，以帮助管理高峰需求，提供电网服务，减少能源费用，并降低总站运营成本。 为了应对这些财务挑战，公用事业公司、解决方案提供商和充电站运营商都在探索不同的缓解策略，以帮助降低运营成本。这些策略包括一系列新的公用事业费率结构，以及寻找新的寻求替代方案，以实现盈利性运营。 交通运输能源研究所电动汽车委员会委托本项研究，以评估不同需求费用缓解策略对各方利益相关者潜在影响的评估。这包括电力公司、电动汽车充电站场地运营商以及各种需求费用缓解策略如何预计影响随着电动汽车市场发展对关键利益相关者群体成本和收益。正如将演示的那样，不 控制和管理电力的方法，本研究的受众是利益相关者。需求，管理需求费用，在电动汽车市场中进行实验性运营，包括 收入来源和商业模式，以及一般电动汽车驱动因素。预期结果是明确阐述 1. 减少或消除直流快速充电站（DCFCs）的需求费用。这种缓解策略涉及为直流快充电站（DCFCs）创建特定的费率电费或“假日”周期，以减少或废除费率结构中的需求费用。这种方法在短期内缓解了需求费用对DCFC站点的积极负面影响可能会成为一个有效策略。 对于本研究中评估的四种需求费用缓解策略，我们在此总结了预计对每个利益相关者群体产生的净影响。一个“+”号表示相对于基线条件（即，没有缓解措施）的净收益增加和/或成本降低。一个“-”号表示净收益减少和/或成本增加，而一个“o”号表示没有影响或成本和收益大致平衡。例如，对于有序充电，我们可以看到，整体上，公用事业收益（降低电网影响/服务成本），站点运营商经历平衡的成本效益结果（降低能源成本但同时也可能存在客户满意度问题），而电动汽车驾驶员通常经历收益的减少（更长的等待时间或每次会话的电池充电量减少）。 •公用事业这是目前一些由公用事业公司拥有的直流快速充电站（DCFC）的收费标准结构，导致第三方处于不公平的竞争环境中。 站点和运营商。如果这一策略被广泛应用于所有直流快速充电站，公共事业公司可能会失去收入。然而，当参与积极的费率改革时，它们也可能吸引更多的站点开发、项目和负载到其服务区域，随着时间的推移收入增长。如果与为直流快速充电站提供服务相关的实际成本转嫁给电费用户，这种选择可能会在短期内给公共事业客户带来额外的财务负担。公共事业公司还应考虑证词和听证会，这些证词质疑直流快速充电站运营的同步峰值影响以及电网实际发生的成本。 对低能耗站点实行每月每千瓦时总能源成本封顶。这一缓解策略包括为直流快充站（DCFChosts）设定每月的最高能源成本，通常基于每月总消耗的能源量（即，最高价格/$/kWh）。它消除了巨额月度账单的可能性，有助于使直流快充站站点主运营商的能源成本更具可预测性和稳定性。 •站点主持人。在大多数情况下，消除需求费用将立即降低电动汽车充电站场所主人的能源成本，降低运营这些站点的成本，改善其利润率，并消除实施其他需求费用缓解策略的需要。在理想条件下，这可能会鼓励私营部门对基础设施的更广泛投资。 •公用事业该策略在相对消除的需求费用下限制了公用事业公司的收入损失。然而，与为直流快速充电站提供服务相关的部分成本负担可能仍然由公用事业公司承担，或者作为费用增加转嫁给所有公用事业客户。此策略隐含的假设是，随着利用率提高，基于需求的定价将会重新引入，并且上限可能根据利用率进行调整，或者完全取消。 •电动汽车驾驶员。在降低或消除需求费用的程度内，鼓励更大规模投资电动汽车充电基础设施，电动汽车驾驶员将从这些投资中受益。在未来，对场地所有者的较低能源成本理论上也可以以具有竞争力的价格形式转嫁给电动汽车驾驶员。在短期内，这些驾驶员可能整体上面临能源成本的增加，因为公用事业运营成本被转嫁给费率基础，因为所有电动汽车驾驶员也都是电力公用事业客户，因此是费率支付者。这种方法还可能限制对替代策略的需求，如充电管理/需求控制，这些策略会阻碍电动汽车充电的速度，从而改善电动汽车驾驶员的体验。 •站点主持人。此策略有助于在短期内通过降低月度能源成本并使其更加可预测和稳定，来降低直流快速充电站（DCFC）的投资风险。这将有助于改善与DCFC站运营相关的利润率。 •电动汽车驾驶员。随着站点运营商经济效益的提高，电动汽车驾驶员可能会体验到一些辅助性好处，例如更多的直流快速充电基础设施、更好的网络覆盖和更高的可靠性。 3. 安装本地共位电池以帮助管理峰值需求。这种缓解策略包括在直流快充站（DCFC）安装现场储能系统（BESS）。还需要预测分析和控制来管理峰值站点需求和从分布式能源资源（DERs）来的电力流混合。然而，随着时间的推移，持续使用BESS作为动态充电管理（DCM）策略，可能需要不断的升级和规模扩大，以跟上不断增长的DCFC充电率、利用率和其他技术进步。 •公用事业分布式能源系统（DERs），例如电池，在某些情况下可以根据场地特征减少对配电系统容量升级和线路扩展的需求。电池还可用以帮助管理月高峰需求，并确保在直流快充站（DCFC）运行期间满足令人满意的电力质量特性。尽管公用事业可能会失去与月度需求费用相关的收入，但它们为直流快充站负荷服务的成本也将降低。 •站点主持人。可以通过需求费用管理省钱，具体取决于当地公用事业费率。在利用电池避免电网服务升级的情况下，项目进度可以加快。衍生能源（DERs）可能有助于提高站点的可靠性，降低碳强度（取决于当地的电网结构），并在多余的能量可以出售回电网的情况下提高站点主的回报率。对于衍生能源的电网接入要求在某些情况下也可能延迟项目进度（例如，在将电力输出回电网时）。随着时间推移，站点利用率增加，这些系统在管理需求方面的有效性也会降低。 干扰或停电。此策略也可能根据当地电网混合情况（例如，与可再生能源发电相结合）为电动汽车充电提供低碳电力。然而，在站点利用率高的时期，如果电网容量不足，电池可能会耗尽，电动汽车驾驶员将体验到较慢的充电速度。 •电动汽车驾驶员。在公用电网服务有限的情况下，电动汽车仍然可以在共用电池的地方接收快速充电，即使在局部电网受限时也是如此。 •电动汽车驾驶员。驾驶员在电动汽车充电管理中很可能会遇到充电延迟和降低的服务水平。然而，驾驶员也可能因这种不便而获得折扣、付款或其他优惠。 4. 管理高峰时段的电动汽车充电。这种缓解策略涉及限制或减少在直流快速充电 站充电的一辆或多辆车辆的电力消耗。充电可以由公用事业公司、站点运营方或第三方根据站点需求（例如，同时充电的车辆数量）、电网需求或两者共同控制。 为保障直流快充站（DCFC stations）的长期财务可持续性，站点运营商在规划场地和充电站及充电设备时，应着眼于最大化利用率。公用事业公司始终会尽力在提供能源（消费）和可用最大功率（容量）两方面收回成本。建设更大规模的站点可以增加通过量，但也需要较高的利用率来覆盖需求费用。对于利用率有限的站点——例如，位于远离城市区域或主要走廊的站点——采用降低需求费用、取消需求费用或封顶每月最大能源成本的电价税率，通常会比标准商业和工业（C&I）客户电价中的需求费用提供更好的财务回报。在当地需求费用较高而每月能源费用未封顶时，一个与站点共址的电池储能系统（BESS）可以提供相比于基准条件（即不利的公用事业电价选项）更优惠的运行成本。 •公用事业能够使直流快充站成为可控负荷的能力，有助于公用事业公司更好地规划和管理工作电网。可控性的实际影响将取决于如何、何时、何地以及如何快速地控制直流快充站。我们所审查的大部分先前研究都表明，公用事业公司希望有可控性的直流快充站。 •车站主播。通过管理高峰需求，站点运营商可能会降低其月度账单（例如，需求费用），并且可能因参与电动汽车管理充电或需求响应（DR）计划而获得报酬，尽管到目前为止这些计划相对较少。在高峰使用期间限制站点总电力的做法在站点运营商中已经相当普遍。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .