8月22-24日，由国家电投&融和元储、新型储能产业联盟、风光储百人会、中国风光储网等单位联合主办的2022中国国际光储充产业大会（简称：金砖光储充论坛）在常州香格里拉大酒店圆满闭幕。本届大会设置“论坛峰会+展示台展示”，既有企业细致入微的分析，也有行业专家为市场发展提出的设想与方案，助力落实国家提出的“碳达峰、碳中和”战略目标要求，积极助力构建“双循环”新发展格局。
东南大学电气工程教授 黄学良出席论坛并发表主题演讲——《新型电力系统背景下电动汽车海量分布式储能资源的有效挖掘》。
以下为演讲实录：
大家上午好！非常感谢主办方的邀请，让我有这个机会跟大家分享一下《新型电力系统背景下电动汽车海量分布式储能资源的有效挖掘》。
第一，背景。
当前能源和环境问题已构成了对社会发展的重大威胁，各个国家纷纷采用了相应的措施，提出了相关目标。2020年习近平总书记提出了“双碳”目标。2021年习近平总书记进一步提出了建设以新能源为主体的新型电力系统的要求，在这样的大背景下，我们发现电源的清洁化、能源消费的清洁化已经成为趋势。
今年6月底，电动汽车保有量数量已经突破了一千万辆，充电设施也达到了将近400万台。预期到今年年底新增新能源汽车可能达到600万辆，所以电动汽车的发展势头非常迅猛。在这样的背景下，新能源、电动汽车等构成了新型电力系统关键的元素。
新型电力系统到底和传统的电力系统有哪些区别？新型电力系统和传统电力系统主要有六大方面的区别：
一，系统构成。
二，电力电量平衡方式。
三，电网调控模式。
四，电力系统稳定控制。
五，电力系统故障演化规律。
六，电力市场。
以上每个变化都和源侧的新能源、荷侧以电动汽车为代表的柔性负荷的大量接入有关系。我们发现，在这样的背景下，传统的源随荷动的确定性电力电量平衡优化决策方式必定要向计及源荷不确定性、源网荷储互动的电力电量平衡优化决策方式转变。也就是说，荷侧的作用会越来越重要。
电动汽车负荷和其他传统负荷相比，在这样的背景下，是不是具有同等地位、作用呢？我认为地位是不一样的。我这里列举了7个理由，电动汽车负荷相对其他负荷，它有一些优势。最主要的优势是，电动汽车、运营商和互动相关的基本信息是具备的。源网荷储互动，除了能量互动，信息一定要互动。信息互动是基础，电动汽车具备支持互动的信息，不像其他负荷。当然电动汽车还有其他的优势，比如电动汽车是全社会最大的分布式储能资源；该产业目前处于发展之中，容易按照适合互动的方向进行规划、建设。这些都是其他负荷不具备的优势。
我们可以得出一个结论，与其他负荷相比，电动汽车具有更大的参与电网源网荷储互动的优势。
这是电网、新能源网、交通网构成的智慧能源交通网示意图。在这样的场景下，我们提出如下问题：电动汽车作为全社会最大规模的分布式储能、灵活性调节资源，它到底和电网的互动潜力有多大？能否为电网提供调峰等各种各样的辅助服务？怎么提供辅助服务？对全社会来说，能否帮助消纳新能源？我们有必要探讨一下这些问题。
第二，潜力与特点。
下面分析一下电动汽车和电网之间到底有多大的互动潜力。如图，我们这个数据是按照2030年的电动汽车的预测数据进行分析的。这是新能源汽车技术路线图2.0版里面给出的典型的电动汽车，包括出租车、私家车、公务车、公交车等类型。保有量也是参考的技术路线图2.0的。各车型的充电模式和日平均互动在线率是我们自己的估计。比如私家车快充占比估计是15%，慢充占比达到85%。我们估计的时候，充分地参考了技术路线图2.0关于慢充电能的预测。技术路线图2.0里面的估计是，电动汽车规模化发展以后慢充电能总量将超过80%以上。
我们通过这个数据可以非常明显地看出，今后电动汽车和电网互动的最大潜力在于私家车。其他车型无论从数量上来说，还是从在线率来说要远远少于私家车。我在这边再次强调一下，从全社会角度看，我认为新能源汽车和电网互动的最大潜力在私家车。
这是我们评估的以2030年为例，8000万辆电动汽车和电网互动的潜力评估数据。这是理想情况下，关于调峰能力的评估数据。我们是从两个层面得到的这个评估数据。
（1）从需求侧层面出发进行评估；
（2）从供给侧层面出发进行评估。
最终取的是平均值。蓝颜色的曲线就是我们得到的调峰能力的评价数据，这里面我说明一下，上面的蓝色曲线代表的是单向充电情况下的能力曲线；下面蓝颜色的曲线是假设电动汽车能够放电情况下的能力曲线。
总的来说，到2030年电动汽车的调峰能力平均每小时可以有亿千瓦级。同样，对调频能力、备用容量也做了评估，，能力也是亿千瓦级的。
大家可能只是一个数量概念，可能没有相对的概念。大家不妨看一下PPT右上角。2030年的时候，整个电网的平均发电功率也就10亿千瓦，8000万辆电动汽车和电网的交互能力也是亿千瓦级了。这是一个海量的全社会最大的分布式灵活资源。
当电动汽车大规模发展以后，对电网负荷实际是峰上加峰的问题，怎么解决这个问题？有序充电是一个解决办法。如果双向有序，包括充电有序、放电有序，这个问题会得到更好的解决，对电网的冲击更小。右边的图反映的就是这样的情况（如图）。
第三，电动汽车与电网互动到底有哪些作用
通过电动汽车与电网互动主要解决几个问题：
1、解决充电问题，满足用户需求。通过互动首先要解决能充电。不光要能充电，还要更容易充电，要降低用户的充电成本，达到“廉充电”的目的，即要实现能充电、易充电、廉充电。
2、发挥电动汽车作用。电动汽车本身是负荷，它有能源消耗，同时还是储能，这是它区别于普通储能的方面，所以有时候说它是最大的分布式灵活性资源。那怎么发挥它的作用？就是资源利用。
这个资源利用有两个层面：
（1）为电网发挥辅助服务；
（2）为社会消纳新能源。
这是我对电动汽车与电网互动的作用思考。这个观点我在去年青岛召开的第一届中国电动汽车充电设施技术创新大会上谈过这个观点，今天再次分享一下。
充电的问题大家比较容易理解，我这边不再重复。从对电网提供辅助服务的角度，我这边梳理了一些。比如说，它能够参与电网调峰、参与电网调压、调频、阻塞管理、新能源消纳，包括可以提供电能备用。这里面有的概念大家比较容易理解，有些概念电力系统的同行会更容易理解。
每一个辅助服务的预期效果是什么样的？我这边给大家列举一下。
这些是我们团队对各种辅助服务在不同场景下的仿真结果：这是关于调峰业务的仿真结果；
这是电动汽车参与阻塞管理的仿真结果；
这是电动汽车参与电压治理的仿真结果；
这是电动汽车作为一个分布式储能资源助力消纳新能源的仿真结果。从仿真结果来看，效果是非常好的。这是我以2030年为例，某一个典型日24小时之内，能够多消纳多少的新能源，应该说效果非常明显。（如图）
这是2030年全年的估计数据，从无序充电、有序充电、双向互动这三个角度，分析一下电动汽车到底对新能源消纳有多大作用。我们做定量分析的时候，没有考虑常规储能的作用。因为常规储能也在发展之中，这个因素暂时没考虑，我们只考虑了电动汽车的灵活性柔性资源的作。我们认为电动汽车即使是无序充电，不去调控它，也会消纳部分新能源，我们估计是700亿度左右；假设有序充电，那么一部分是电动汽车本身的用电量中会增加新能源电；第二，因为它的储能作用，它可以协同增加其它负荷的新能源消纳。加起来是3000亿度。请大家注意一下，无序是700亿度，有序情况下增加了2300亿度；如果双向互动的话，估计可以增加到7000亿度。通过电动汽车与电网互动，从助力新能源消纳角度看，这个效果是非常明显的。
这个是电动汽车的储能和其他储能对比的图（如图）。
结论：规模化电动汽车兼具能量型和功率型的储能优势，它具有广阔的应用前景。
第四，电动汽车与电网、新能源融合的技术架构
电动汽车和电网互动既然作用那么大，它的基础架构应该是什么样的？我们这边不妨跟大家探讨一下。
这是第一阶段的技术架构，就是为了满足电动汽车充电需求的。在这个过程中，电动汽车充电带来的各种问题暴露了，那怎么办？我们认为需要做有序充电。而且初期阶段往往是自治情况下的有序充电，还达不到和电网进行互动，所以我们叫做“被动的有序充电”，这是第二阶段。
第三个阶段，电网接入进来了，可以进行更大范围的有序充电，我们叫“主动有序”。从电网角度看，一种是基于需求响应的有序充电；另一种是基于主动调控的有序充电。图里面可以看得很清楚（如图）。
最后一个阶段，电能双向互动阶段。
这么庞大、复杂的系统，需要各方协同才能共同推进。这里我想从电网的角度，比较一下基于需求响应和基于主动调控的电动汽车与电网互动的异同点：两者在工作的侧重点、业务的协同、技术现状、效用等方面有明显的区别。
以前需求响应讲得比较多一点，这里我们从主动调控角度，梳理了一些想法，时间有限，我不多展开了。
最后我要对电动汽车和电网互动成效做一个展望。我们梳理了一下发展趋势，总的来说，我们认为发展趋势是互动主体多元化、能量流动单向双向并存、本地互动与广域互动并存、能源形式多样化、互动场景多样化。昨天讨论的“光储充”很多情况下属于本地互动，电网接入以后，可以实现广域的互动。同时，能源形式多样化、互动场景多样化。
刚才讲了四个阶段，这里我们梳理了每个阶段需要解决的聚焦问题或者痛点问题，以及它的特点。。当前正处于第一阶段向第二阶段的过渡期。
第二阶段要聚焦什么问题？我认为要着力解决电动汽车较大规模发展后的充电问题。第二阶段的特点主要是电动汽车与运营商之间的就地互动为主，这时候能量是单向的，信息是双向的。
第三阶段也是有序充电，这时候电网深度介入了，而且电网接入以后，不光能够实现本地的互动，也能够实现广域的互动。这个时候能量是单向的，信息也是双向的。
在前三个阶段的基础上，最后就会过渡到智能双向充放电阶段。而且我觉得只要把前面三个阶段的工作做好了，体系、架构建立起来了，后面可以顺利地过渡到第四个阶段。
第四个阶段是很多人讲的V2G阶段，，它和有序充电的技术体系、技术架构比较类似，因此第二、第三阶段的有序充电工作是非常关键的。这些都属于电动汽车和电网互动范畴的工作。从产业、技术发展角度，我觉得还是循序渐进推进这个工作，会更有利于发展。
这是关于整个技术路线图，从各个阶段、理论研究、标准制定的设想。
第五，电动汽车与电网互动成效展望我们通过上述工作，要达到什么样的目标，或者对未来有怎样的展望？这里还是借用一下新能源汽车技术路线图2.0里面，关于2025、2030、2035年总体目标、应用领域、关键指标的表述。我这边列了一下，供大家参考（如图）。
总结：
1、EV是新型电力系统背景下源网荷储互动的主力军之一；
2、EV储能是全社会最大的分布式储能资源；
3、电动汽车与电网互动技术是发挥EV分布式资源作用的核心技术；
4、借助电动汽车与电网互动技术，可以满足用户充电需求，也可以发挥调峰调频等电网辅助服务作用，有利于新能源消纳；
5、EV分布式储能资源唤醒，需要各方协同努力。
我们要积极推动电动汽车与电网互动工作，让电动汽车真正成为新能源汽车，为实现双碳目标发挥积极作用。谢谢大家！
