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自然资源保护协会电动汽车 . 需求响应 . 可再生能源协同推动低碳发展执行摘要2015年9月自然资源保护协会（NRDC）在Rosa Ovshinsky女士的资助下启动了“电动汽车-需求响应-可再生能源协同推动低碳发展”项目，并于项目第一阶段完成本研究报告，为后续试点项目的开展打下理论基础并提供国际经验。在此感谢三益公司（Energy & Environmental Economics）的Frederich Kahrl先生对本报告第四章的编写。更特别感谢同济大学的韩延民教授和上海电器科学研究所的张少迪博士对报告进行审阅并提出宝贵的意见和建议。对上述专家的致谢不代表他们赞同本报告所陈述的全部观点。陈赓华 陈笑 Freda Fung高天健 Hyoungmi Kim 李玉琦刘明明 Collin Smith Mona Yew袁梦瑶 周晓竺致谢课题组1. 背景介绍 22. 国际经验 4美国: 圣地亚哥天然气电力公司（SDG&E）电动汽车电网整合试点 美国：太平洋天然气电力公司（PG&E）宝马试点项目i ChargeForward NRG能源公司特拉华大学试点项目eV2gSM 爱尔兰：电力供应委员会（ESB）FINESCE电动车规模预估项目 德国：宝马公司柏林有序充电试点 韩国：济州岛智能电网测试平台3. 中国已为整合电动汽车、需求响应和可再生能源做好准备 104. 电动汽车与电网、可再生能源协同发展可以实现经济和环境效益 14经济效益 环境效益5. 利益相关方面临的机遇与挑战 216. 三方整合的解决方案 24政府提供强有力支持 电改形势下电网企业积极求变 市场带来多种商业机会 三方整合项目将取得多种示范成果附录：中国有开展试点项目潜力的城市分析 27目 录电动汽车.需求响应.可再生能源协同推动低碳发展 32清洁能源和清洁交通策略的协同实施，有助于加速实现中国的减排目标为应对日益严峻的污染和气候变化问题，中国政府制定了雄心勃勃的污染物和温室气体减排目标。1、2对于正处于经济快速增长、城镇化快速发展阶段的国家来说，这些目标极具挑战，需要根本性地改变国家的能源生产和消费方式。为实现目标，中国政府出台了一系列政策法规，以加速能源结构从化石燃料主导转型到可再生能源和能效主导。2014年，中国启动了新一轮的电力体制改革，旨在确保电网安全性的同时，提升能源利用效率，并加大对可再生能源的使用。在电力部门，中国政府承诺全面推动新能源汽车3产业，将其作为应对污染和气候变化、确保能源安全的重要战略，同时树立中国在电动汽车领域的领先地位。然而，电力部门在大规模消纳可再生能源，尤其是消纳间歇性的风电和光伏发电时，面临诸多困难。4同时，在中国仍然以化石能源作为主要电力供应的情况下，电动汽车对改善空气质量和应对气候变化的贡献十分有限。此外，如果中国电动汽车成功的实现了大规模推广，无序充电（尤其在峰荷时段充电）模式将威胁到电网可靠性、加剧电网峰谷差、增加地区发电边际成本。电动汽车，结合其它需求响应资源，可向电网提供有益的服务，包括平滑负荷曲线、改善电网运行和效率、帮助电网消纳更多可再生能源，等等。因此，同时实现电动汽车产业发展、电网效率提升和电网低碳化的途径，是一个整合性的解决方案，即将电动汽车与需求响应和可再生能源整合，通过利用电动汽车的特点（现阶段有序充电，长期将实现V2G），为电网提供有益的服务，同时为国家实现减排目标做出积极贡献。实现电动汽车与需求响应、可再生能源的整合，将带来多重机会中国已经出台政策大力推动电动汽车和可再生能源的发展，同时国家高度重视需求响应作为完善电力应急机制、平衡供需、节能减排的重要手段。实现这三者的整合主要带来以下一些机遇：背景介绍1电动汽车和需求响应可为电网提供支持电动汽车对电网的益处主要来自于其充电灵活性。智能、有序的充电模式，结合需求响应服务，将有助于电网平滑负荷曲线、提升容量利用效率、延缓输配容量升级，等等。同时，如果电动汽车和电网实现双向互联（V2G模式），则电动汽车可通过V2G向电网提供调频服务，即电网临时性从电动汽车获取电能以保证电网可靠运行。同时，这种整合可以降低电力系统的综合成本。中国应立即采取行动，开展整合电动汽车、需求响应和可再生能源的试点项目我们预期电动汽车最终达到的状态是，从低碳电网获取能源，真正实现零排放。目前距离这一目标还有很长的路要走。实现电动汽车、需求响应和可再生能源的协同发展，可以获得显著的收益，即通过电动汽车和需求响应，帮助电网实现安全可靠运行，并消纳可再生能源。中国应该立刻行动起来，开展试点项目，将电动汽车、需求响应和可再生能源的利益相关方聚集到一起，制定合理有效的整合方案，示范整合效果，并在全国推广。借鉴国际经验，结合中国实际情况，开发三方整合项目的路线图本报告重点介绍了国际上在电动汽车与需求响应和可再生能源整合方面的项目案例。同时，报告还评估了在中国推广三方整合项目的潜在体制和政策障碍，以及已经形成的有利于推广整合项目的政策和市场环境。报告的组织结构如下：第二章总结了美国、欧洲和亚洲部分国家的三方整合经验；第三章分析了中国在推广三方整合项目方面的特有障碍和有利环境；第四章对整合项目的经济和环境效益进行了量化分析；第五章分析了三方整合给利益相关方带来的机遇和挑战；第六章总结全文，并提供了三方整合项目的短期和长期解决方案。新电改下的新型商业模式电动汽车规模化的发展将有助于电网消纳可再生能源，电动汽车也将真正实现零排放新电改政策出台，促进了需求响应的发展，并鼓励采用电动汽车提供辅助服务，5以实现对燃煤机组的替代。在这种政策环境下，非电力部门（例如电动汽车制造商，充电设施运营商，等）可以扮演负荷集成商6的角色，参与提供电力辅助服务。在中国，由于可再生能源生产和消费的区域不匹配，给电网远距离、大规模消纳可再生能源提出严峻的挑战。电动汽车的发展在短、中期内可以结合微电网和分布式发电等形式利用区域性的可再生能源，长期发展形成一定规模后，可增强电网的灵活性，通过有序充电方式和V2G功能实现电网对可再生能源的消纳。而对可再生能源的利用也确保电动汽车获得清洁的电力供应，真正实现零排放。1. Full text: Enhanced Actions on Climate Change: Chinas Intended Nationally Determined Contributions, China, china/chinese/2015-07/01/content_35953590.htm (June 28, 2015).2. State Council, Air Pollution Prevention and Control Action Plan, announced on September 12, 2015 (in Chinese).3. 新能源汽车，包括纯电动汽车、混合动力车、燃料电池车等。本文电动汽车是指纯电动汽车和插电式混合动力车。4. An estimated 11% of potential wind generation was curtailed in China in 2013. See National Energy Agency, 2014, Wind Industry Maintained Rapid Growth in 2013. (2013 年风电产业继续保持平稳较快发展势头 ), nea.gov/2014-03/06/c_133166473.htm.5. 电力服务辅助服务，是指为维持电力系统安全稳定运行，以及为保证电能供应，满足电压、频率质量等要求所需要的一系列服务，主要包括调频、调峰、有功备用等。6. 负荷集成商，扮演在电力公司和终端用户之间的角色，提供需求响技术，提高资源可靠性，管理项目参与。电动汽车.需求响应.可再生能源协同推动低碳发展 54在这些背景下，SDG&E在2014年推出了一项为期10年的（2015-25）电动汽车电网整合试点项目，就减轻电动汽车对电网负面影响、挖掘其潜在益处开展实际探索。针对电动汽车无序充电对电网的冲击，SDG&E开发了两套计划：SDG&E的试点项目有三大背景。美国：圣地亚哥天然气电力公司（SDG&E）电动汽车电网整合试点应对电动汽车规模化发展的电网影响的国际案例电动汽车的潜在电网冲击可再生能源并网需要避免电网设施建设升级，节省成本SDG&E服务区域内的电动汽车数量目前已达到13000辆左右，10预计2024年电力总需求可达77.5亿千瓦。11圣地亚哥县现有2亿千瓦的太阳能发电能力，12规模位列加州第二。电动汽车有序充电可以设置在白天太阳能充足时接入电网，吸纳源自太阳能的电力，从而帮助缓解太阳能发电在白天日照充足时产能快速爬坡、傍晚产能又快速下降而对电网平衡构成的威胁。13美国能源与环境咨询机构E3预计，至2020年，全加州仅因满足电动汽车充电需要所需电网建设升级的资金就达到4亿美元。而有序充电、错峰充电可将此成本降至1.5亿美元。14电动汽车在各国发展的动力有所不同许多国家都将电动汽车视为重要的发展产业，并已推出众多支持性政策来加速电动汽车的普及。这些国家大力推动电动汽车发展的内在动力各不相同，有些国家将其当作降低污染排放和减轻气候变化的手段，而有些国家则希望通过普及电动汽车来摆脱对进口石油的依赖。欧盟有世界上最大的几个电动汽车市场，其雄心勃勃的温室气体减排目标引导了政府对电动汽车产业的补贴和支持政策的出台。而在美国，联邦政府补贴的出台大多出于国家安全的考虑，但是最有力的政策支持来自于各个州政府，而在这些政策制定时，环境也是一个关键考虑因素。加利福尼亚州拥有美国最大的电动汽车市场，对空气污染以及温室气体减排的考虑是其推广政策制定的主要基础。减缓气候变化以及减轻对进口石油的依赖同样是韩国出台电动汽车鼓励政策的重要依据。电动汽车、需求响应以及可再生能源整合将带来众多优势2国际经验国际研究显示电动汽车和需求响应结合将平滑电力负荷从而提高电网效率电动汽车改善电力负荷的潜力可再生能源结合潜力随着电动汽车在世界各地的加速普及，电力供应部门也开始研究大量电动汽车入网的方法。因为电动汽车比绝大多数家用电器的用电需求更大，大量电动汽车同时接入电网将带来负荷规模的巨大增加，给电网带来很大风险。如果大规模电动汽车并网发生在电力负荷高峰时段（例如傍晚时，车主下班回家并给汽车充电；或白天上班在高峰负荷时段给汽车充电），这会给电网稳定性带来风险。在其他的研究中，与电网连接的电动汽车所需电力在负荷高峰时可以占总电力需求的25%以上。7然而一些证据显示，这种对电网的风险可以通过引导车主在非高峰时间进行充电来平滑电力负荷曲线，从而提高电网运行效率。为使电动汽车充电更多发生在非高峰时段，车主们需要对供电部门的指令及时响应。最简单的方法就是提供以电力差价为形式的价格激励：在非高峰时间充电享受到更低电价的车主大多改变了他们的充电习惯，更多地在非高峰时间充电。然而，研究也显示，如果分时电价和其他类似手段只是简单地给车主们发送了一个价格信号的话，通常会在低价时段开始时产生新的电力高峰。原因就在于，车主们都选择在低电价开始的时候便立即将电动汽车接入电网。南加州爱迪生公司（Southern California Edison）探索了解决之道，8发现可以通过经济激励使车主设置电动汽车“充满”指示，从而有效避免大量电力需求的涌入，具体来说，就是让车主设置汽车完全充满电的时间而不是开始充电的时间。7. Letendre et al. “Plug-In Hybrid Vehicles and the Vermont Grid: A Scoping Analysis.” University of Vermont Transportation Research Center. Page 25. 8. Southern California Edison. “Southern California Edisons Key Learnings about Electric Vehicles, Customers and Grid Reliability.” August 6, 2013. When customers set an “end charge” time for charging to be complete, they randomize the start time of their charging, which prevents a large number of vehicles from coming online at the same time avoiding power-load spikes that potentially could affect the local distribution system.改变电动汽车充电时间同样也给电网内并入更多的间歇性可再生能源提供了机会。风力和太阳能发电相对于传统的发电方式，如煤和天然气，不能有效地根据电力需求来调整供应，这就意味着过度供给的可再生能源将被弃用，例如在电力需求较低时的夜间出现弃风现象。在可再生能源渗透率在全球普遍增加的情况下，许多地区担忧这些可再生能源弃电将会导致大量的能源浪费。因为电动汽车在充电时间上具有一定的灵活性，通过调整电动汽车充电时间从而利用风力和太阳能发出的电力将变得可能。研究显示，在全世界领先的两个可再生能源市场，德国和美国加州，这种方式可以在2030年前降低超过2/3的供应过剩的可再生能源。99. Dallinger, David; Schubert, Gerda; Wietschel, Martin (2012): Integration of intermittent renewable power supply using grid-connected vehicles: A 2030 case study for California and Germany, Working paper sustainability and innovation, No. S4/2012, hdl.handle/10419/57926 2月23日。10. Sempra Energy 新闻发布. “SDG&E Integrates Electric Vehicles and Energy Storage Systems into Californias Energy and Ancillary Service markets.” 2015年2月23日。11. “California Energy Demand 2014-2024 Final Forecast.” 加州能源委员会最终报告，第 43页。12. 同上。13. 自然资源保护协会工作报告，201514. Energy and Environmental Economics, Inc. “California Transportation Electrification Assessment.” 第 48页。电动汽车.需求响应.可再生能源协同推动低碳发展 电动汽车.需求响应.可再生能源协同推动低碳发展 76图2.1 鸭曲线: 电动汽车充电时间移到低谷时段17 美国：太平洋天然气电力公司（PG&E）宝马试点项目i ChargeForward该项目的实施背景与前述圣地亚哥天然气电力的试点相似：规模可观的电动汽车保有量对电网构成压力（服务区域现有约60000辆电动汽车18）；吸纳更多可再生能源上网的客观需求；以及避免对额外电网设施进行投资从而节省成本的愿望。100辆宝马i3型电动汽车参与了这个18个月的试点项目。当PG&E电网面临较大压力，有降低负荷的需求时，参与项目的驾驶人会通过应用程序收到PG&E发出的停止充电请求。如果驾驶人选择停止充电，宝马公司会远程中止充电进程，而驾驶人会因此获得一张价值1000美元的宝马代金卡。19此外，试点项目还利用从先前展示用宝马电动汽车拆卸下来的电池，作为静态储能装置，在非峰荷时段吸收、贮存上网的可再生电力，并在需求增长的时段向电网提供这部分被事先贮存的电力。20NRG能源公司特拉华大学试点项目eV2gSM由于美国区域输电组织PJM服务区域所在各州之中很多都有强制性可再生能源上网比例 （Renewable Portfolio Standards, RPS）的政策要求，可再生电力今后在该区域发展速度将会较快，对PJM电网的运行稳定性，尤其是交流电正常运行频率造成不利影响。21因此，调频服务规模的相应扩充必然伴随着可再生能源的并网量增长，新兴调频市场在此推动下也将不断壮大。在特拉华大学2012年的一个V2G试验项目中，每台电动汽车除去V2G设备安装成本后的盈利平均都超过了2000美元。22预计2020年，全世界调频服务市场总价值将达到120亿美元。23eV2gSM项目旨在评估在电动汽车与电网双向交流（vehicle-to-grid, V2G）技术条件下，电动汽车向PJM的电网提供调频服务以减轻可再生电力固有间断性的潜力和其经济价值。项目实施中主要开展了两项工作。为了使特拉华大学功率相对较小的电动汽车能够参与调频服务市场，试点将调频服务提供商的最小功率要求从500千瓦调低至约100千瓦。24另外，试点向费城及周边的车队所有者租赁宝马电动汽车，参与PJM的调频服务市场，以更加深入地探索V2G和调频服务技术对汽车租赁、客运公司直至个体电动汽车驾驶者的经济价值。25需求响应15. Wood, Elisa. “The Electric Vehicle as a Power Plant: A California Utility Shows How Its Done.” Microgrid Knowledge. 第4页。16.“SDG&E Integrates Electric Vehicles and Energy Storage Systems into Californias Energy and Ancillary Service Markets.” SDG&E 网络新闻发布。2015年2月23日。sdge/newsroom/press-releases/2015-02-23/sdge-integrates-electric-vehicles-and-energy-storage-systems17. Graphs taken from a Powerpoint Presentation by SDG&E title “Vehicle-Grid Integration”18. “PG&E and BMW Partner to Extract Grid Benefits from Electric Vehicles.” PG&E 网络新闻发布。2015年1月5日。pge/en/about/newsroom/newsdetails/index.page?title=20150105_pge_and_bmw_partner_to_extract_grid_benefits_from_electric_vehicles 19. 援引自宝马公司 i ChargeForward 项目介绍页。bmwichargeforward/20.“PG&E and BMW Partner to Extract Grid Benefits from Electric Vehicles.” PG&E 网络新闻发布。2015年1月5日。pge/en/about/newsroom/newsdetails/index.page?title=20150105_pge_and_bmw_partner_to_extract_grid_benefits_from_electric_vehicles 21. 自然资源保护协会工作报告，201522. Fitzgerald, Michael. “Electric Cars Sell Power Back To The Grid.” 2014 年9月28日。udel.edu/V2G/resources/Fitzgerald-EV-grid-WSJ-28-Sep-2012.pdf 23. Gies, Erica. “The Cash-Back Car: Monetizing Electric Vehicles.” 福布斯2011 年6月23日。onforb.es/1IbsaO7 24. 同上。25. 援引自Grid on the Wheels网站。grid-on-wheels/分时电价激励 根据电网运行情况在一天各时段内的不同程度而提前一天为各个时间段设计可变电费，即所谓的车辆电网整合（Vehicle Grid Integration，VGI）试点费率。参与此计划的电动汽车驾驶者可通过手机应用程序或在网上获知第二天的VGI费率安排情况，并作出相应的充电时段选择。理想状态下，由于电网资源稀缺时电费较高，参与者将选择错峰充电，以得到较低的电价。SDG&E将继续收集项目运行的数据，藉以研判这一可变费率结构对充电行为的导向作用，进而得知对于电网利用效率及电网负荷压力的实际影响程度。15试点参与者同意允许SDG&E通过软件远程调整电动汽车的充电时间，不在尖峰时段充电，从而提供需求响应，减轻电网峰荷压力。由于在尖峰时段承诺不充电，参与试点的电动汽车会以届时的边际电价水平得到相应的补偿。此外，SDG&E也希望鼓励电动汽车在电网上存在可再生电力时开始充电，以帮助电网更好地消纳可再生能源。16电动汽车.需求响应.可再生能源协同推动低碳发展 电动汽车.需求响应.可再生能源协同推动低碳发展 9830. “Current Situation In Germany.” stoRE Project. store- project.eu/en_GB/current-situation-in-the-target-countries-germany31.“E-Mobility News: Two-Way Communication Between EV and Charging Infrastructure.” Vattenfall 项目页. 2012年7月26日。32. BMW Group. “Power Up: How E-Mobility Will Support The Transition To Renewable Energies.” Presentation at the 2015 International Renewable Energy Storage Conference 2015.33. Based on the data of the Korea Energy Economics Institute. Also, according to the US Energy Information Administration, “In 2013, Korea was the second-largest importer of liquefied natural gas (LNG), the fourth-largest importer of coal, and the fifth-largest net importer of total petroleum and other liquids.”34. “Green Growth 5 Year Plan 2009 2013”35. The Jeju government has been making continuous efforts to expand the project, and feasibility study results of project expansion are to be out soon.36. Kim N., “Strategies for Exporting Energy Technology: EVs and Smart Grid Integration”, KEEI, December 2013国际案例为中国提供宝贵经验尽管国际上电动汽车、需求响应以及可再生能源整合项目的实施方法不同，这些项目仍有一些共同点，可以为中国在三方整合方面的工作提供一些启示。德国：宝马公司柏林有序充电试点韩国：济州岛智能电网测试平台除了控制因电动汽车数目不断增长而对电网造成的冲击，维护电网稳定性，宝马公司的这个试点项目还有一个更大的目的，即帮助解决可再生能源发电的间歇性问题。目前，德国17%的电力源自各类可再生能源，30在创造巨大环境效益的同时也为电网带来了不小的压力。解决间歇性的一个途径是设置储能装置，将可再生电力先进行吸纳，然后统一向电网进行平稳供电。因此，这个位于柏林的试点项目重点研究电动汽车作为储能设备降低可再生能源间歇性，从而使更多可再生电能顺利并网的能力。针对将电动汽车转化为储能装置的目标，宝马公司此项目中的试验车辆在低负荷时段从电网吸收风能，随后在负荷高峰时段将储存的风电回馈到电网上。31因其主要面向风能的特点，所以此技术又被称为风-车-电网联合（wind-to-vehicle-to-grid, W2V2G）。而至于维护电网稳定性的目标，该项目的30辆宝马电动汽车驾驶人通过手机应用接收到各式不同的激励措施。项目对这些激励措施给充电行为构成的改变进行了四个月的跟踪，并发现激励措施确实可以有效引导驾驶人在电网压力更小，更为理想的时段进行充电。然而迄今为止，从该试点中的获益尚不足以支撑一成熟商业模式的出现。宝马公司认为，这种情况或可通过引入V2G技术得到改观。32韩国在过去的几十年来致力于发展清洁能源。济州岛通过智能电网试点项目实现了电动汽车、需求响应以及可再生能源整合。尽管项目的第一阶段于2015年的5月结束，三方整合的工作仍在岛内进行，并推行至全国。韩国和济州岛的一些独特条件驱动了智能电网的发展。韩国约95%的一次能源来自进口（2012年数据），33而政府制定了有挑战性的温室气体减排目标，削减2020年预期排放量的30%。34这种背景为发展智能电网、整合多方资源提供了动机，而发达的信息技术产业也可以提供有力的技术支持。济州岛大部分的收入来自于旅游业。当地政府希望吸引信息技术产业来岛内发展，使地方经济多样化。充足的风能、独立于大陆的电网系统、发达的汽车租赁业以及多为短途的岛内驾驶路线都为济州岛可再生能源、智能电网和电动汽车的协同发展提供了便利条件。济州岛智能电网试点项目从2009年12月开始实施，35有6000户居民、4条配电线路和两个变电站参与。项目吸引了2.48亿美元的投资，其中7600万美元来自政府，其余来自私营企业。来自不同产业的186家公司组成了12个联盟，重点发展需求侧能效、电动汽车及配套设施、可再生能源、输配电网升级、能源交易市场。项目成功建设了电动汽车充电站、风能并网、居民需求响应等基础设施，测试了相关技术和商业模型，并在韩国首次试验了V2G。目实现了电动汽车、需求响应以及可再生能源整合会在项目的扩张阶段会得到优先实施和发展。36政府的要求与协调、执行能力很重要与各行业合作从小规模试点发展，循序渐进政府要制定目标，并显示出执行目标的决心。当工作范围广泛，涉及到不同政府部门时，需要加强部门间的交流与协调。在所有的案例中，电力公司和电动汽车生产企业都是项目的中坚力量，甚至不同企业联合起来，实现协同效应。目实现了电动汽车、需求响应以及可再生能源整合对各国来说都是较新的概念，需要一段试验期。中国可以从小型的试点项目开始，逐步证实三方整合的效益。爱尔兰：电力供应委员会（ESB）FINESCE电动车规模预估项目根据“欧盟可再生能源指令”（EU Renewable Energy Directive），爱尔兰制定了2020年电动汽车占有量达到10%、总数约23万辆的目标。26爱尔兰国有电力公司ESB考虑到国际经验不完全适用于本地情况，27对电网容纳电动汽车的能力进行了预估，希望通过此项目提前为电动汽车并网做好准备，同时了解电动汽车如何作为一种资源为电网服务。项目分为两部分：数据收集和智能充电试点。ESB在全国范围内选择了一些电动汽车车主，为其安装用电计量及通信系统，借此了解常用充电类型、充电站位置等宏观数据。28同时进行用户调查，更好地了解车主的充电行为背后的意愿和态度。29随后，为了探究有序充电对负荷管理和可再生能源并网的帮助，ESB在南都柏林的一些居民区安装了智能电表，实施简单的智能充电试点。之后，又安装了智能充电单元（smart charging units），了解更复杂的智能充电项目会带来哪些效益。26. ESB Networks. “Electric Vehicle Pilot: R&D Project Submission Summary.” The Irish Government has set an initial target of 10% of the car fleet or 230,000 cars to be electrified by 2020. This target is set in order to meet Irelands binding commitments under EU legislation. 27. Ibid. Sufficient information is not available on charging behaviour in order to adequately plan for this new load and inform distribution/connection code changes that may be required. Though there are lots of trials on-going throughout the world as was seen for the smart meter programme - the outcome of trials in other countries are not adequately reliable to forecast Irish customer behaviour.28. ESB Networks. “Preparation for EVs On The Distribution System Pilot Project Implementation Document. May 27, 2013. Page 23 Table29. ESB Networks. “Preparation for EVs On The Distribution System Pilot Project Implementation Document. May 27, 2013. Page 23-24. The collection of soft data will also be required in order to gain a better understanding of EV owners intentions and attitudes in the area of charging behaviour.电动汽车.需求响应.可再生能源协同推动低碳发展 11中国电网呈现峰荷加大、峰谷差加剧的特征，对整合电动汽车提出需求随着中国经济的发展、产业结构的调整、城镇化率的提升，来自居民和工商的用电大户进一步推升峰荷，中国电网已经呈现出高峰负荷持续增加、峰谷差不断扩大的特征，电网调峰压力持续加重。尤其受极端天气的影响，各地电网最大负荷屡创新高，电网高峰负荷年增长率达到10%，而低谷负荷的增长率仅在5%左右，38峰谷差率39持续增加。峰谷差扩大加重了调峰压力；而因为中国电网每年的尖峰负荷仅持续约50小时，40为满足此部分负荷而进行的调峰机组和输配能力建设将影响电网运行效率、加大机组能耗、加快机组老化加快（如两班制启停调峰下的频繁停、开机）、提升发电成本，同时增加碳排放。研究显示，火电调峰机组年利用小时每降低1000小时/年，发电成本将相应提高0.01-0.02元/千瓦时。41据另一项研究分析，中国因调峰需要，火电厂每年发电利用率从6000-6500小时降低至4000-5000小时，同时额外建设的火力发电能力累计已达14200万千瓦，相当于全国当年全口径发电装机容量的10%，42相应建设成本高达6532亿元。43火电调峰机组的存在，也进一步加剧了二氧化碳和空气污染物的排放。未来，在包括抽水蓄能等储能技术尚未普及之前，电网接纳更多风电等高间歇性新能源对配套煤电调峰能力的需求或会上涨，44这也将加剧温室气体及各项污染物的排放。因此，在现有电动汽车保有率尚未达到较高水平的条件下，各地电网，尤其是未来电动汽车主要市场所在东部沿海地区电网面临的电力需求、峰谷差及调峰压力均已经十分突出。因此，在电动汽车实现大规模发展的过程中，需要进行合理和有效管理，使得电动汽车的发展不但不增加电网负担，还能协助电网承担一部分压力。电动汽车发展产生的电网与环境影响，对整合需求响应和可再生能源提出需求首先，电动汽车无序充电将对电网产生不利影响。电动汽车规模化发展为电网带来的不利影响，主要体现在用电负荷的增加、峰荷的加剧和峰谷差的扩大。45以中国未来电动汽车5%的保有率估算，根据不同充电功率，电动汽车充电需求将对国家电网最低构成约33%、最高132%的峰荷增长；而对南方电网，峰荷的增加也可以在30%至121%的区间。46清华大学研究表明，在无序充电情景下，50万辆电动汽车中国电动汽车产业发展迅速，应关注充电设施和环境评价两个问题为支持电动汽车的发展，中国国家层面陆续出台了多项电动汽车产业扶持政策，同时地方政府也积极响应、纷纷出台配套措施，为消费者购买新能源汽车提供财政补贴、减免税费、汽车上牌、上路行驶等方面的激励政策。在国家和地方的大力推动下，新能源汽车市场迎来了发展的春天，产销均呈现迅速增长势头。据中国汽车工业协会提供，2014年新能源汽车市场呈现出爆发式增长，产销达到78499辆和74763辆，同比分别增长3.5倍和3.2倍；其中纯电动汽车产销48605辆和45048辆，同比增长2.4倍和2.1倍。然而，在电动汽车大规模推广过程中，有两点应引起重视：一是充电设施建设，二是电动汽车全生命期的环境影响评价。首先，与传统汽车消耗燃油类似，电动汽车要消耗大量的电力能源。因此，电动汽车规模化发展的一个重要条件，是能像传统汽车一样获得便利的能源供给。这就对充电设施建设提出要求。然而，由于充电设施为电动汽车提供的电能主要来自于电网，充电设施所处的位置，以及所能提供的充电模式，很大程度上决定了电动汽车对电网的影响。如果充电设施布局不科学，导致电动汽车充电处在无序状态，则大规模电动汽车的无序充放电行为将对电网产生极其不利的影响。例如，电动汽车集中在用电高峰时期充电，必然将加剧电网负担，扩大峰谷差，甚至严重威胁配网的安全可靠性。其次，国家大力推广电动汽车的主要动因之一，是因为相比较传统燃油汽车，电动汽车被视作“零排放”的环保汽车，能解决我国面临的能源问题和环境污染问题。然而，从全寿命周期来看，虽然电动汽车在行驶环节直接排放少，可以说是零排放；但如果考虑上游电源结构，则目前电动汽车与传统汽车相比减排优势不是很明显。目前中国能源结构依然以煤炭为主，这种以煤为主的能源结构，严重影响了电动汽车的全生命周期环境评价。研究显示，当电动汽车消耗的电力