摘要：目前，人类社会发展过程日益增长的能源需求与环境污染、资源短缺的矛盾不断加剧。电动汽车的推广应用对于能源系统绿色转型具有重要意义。然而，我国发电结构仍以火电为主，极大地限制了电动汽车绿色替代的效果，电动汽车如何与能源协同发展成为社会关注的重点。作为国家电网有限公司的智库机构，国网能源研究院结合我国新能源领域发展现状以及车网智能互动新近研究成果，分析了电动汽车与能源协同发展实现途径的实施基础与相关实践情况，指出了以新能源发电比例提升、电动汽车与电网互动为两大重点的电动汽车与能源协同发展实现途径，并提出了电动汽车与能源绿色化协同发展的可行建议。
关键词：电动汽车；能源；协同发展；分析
1导言
电动汽车（BEV）是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。因此在本文之中，主要是对电动汽车与能源协同发展进行了相应的分析，在这个基础之上提出了下文中的一些内容，希望能够给与相同行业进行工作的人员提供出一定价值的擦空。
2电动汽车主要种类
2.1纯电动
纯电动汽车由电动机驱动的汽车。纯电动汽车，相对燃油汽车而言，主要差别（异）在于四大部件，驱动电机，调速控制器、动力电池、车载充电器。相对于加油站而言，它由公用超快充电站。纯电动汽车之品质差异取决于这四大部件，其价值高低也取决于这四大部件的品质。纯电动汽车的用途也在四大部件的选用配置直接相关。纯电动汽车时速快慢，和启动速度取决于驱动电机的功率和性能，其续行里程之长短取决于车载动力电池容量之大小，车载动力电池之重量取决于选用何种动力电池如铅酸、锌碳、锂电池等，它们体积，比重、比功率、比能量、循环寿命都各异。这取决于制造商对整车档次的定位和用途以及市场界定、市场细分。纯电动汽车的驱动电机有直流有刷、无刷、有永磁、电磁之分，再有交流步进电机等，它们的选用也与整车配置、用途、档次有关。另外驱动电机之调速控制也分有级调速和无级调速，有采用电子调速控制器和不用调速控制器之分。电动机有轮毂电机、内转子电机、有单电机驱动、多电机驱动和组合电机驱动等。优点：技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。缺点：蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，至于使用成本，有些使用价格比汽车贵，有些价格仅为汽车的1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。电动汽车技术仍不成熟，充电技术、续航里程、可靠性等方面仍需改进，而报废电池的处理和电网系统的优化亦为需要解决的关键问题。
2.2混合动力
指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车：可消耗的燃料或可再充电能/能量储存装置。根据动力系统结构形式可分为以下三类：串联式混合动力汽车（SHEV）：车辆的驱动力只来源于电动机的混合动力（电动）汽车。结构特点是发动机带动发电机发电，电能通过电机控制器输送给电动机，由电动机驱动汽车行驶。另外，动力电池也可以单独向电动机提供电能驱动汽车行驶。并联式混合动力汽车（PHEV）：车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给的混合动力（电动）汽车。结构特点是并联式驱动系统可以单独使用发动机或电动机作为动力源，也可以同时使用电动机和发动机作为动力源驱动汽车行驶。混联式混合动力汽车（CHEV）：同时具有串联式、并联式驱动方式的混合动力（电动）汽车。结构特点是可以在串联混合模式下工作，也可以在并联混合模式下工作，同时兼顾了串联式和并联式的特点。
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3电动汽车与能源协同发展的实现路径
3.1新能源发电比例提升行动
根据《关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见》，2020年底，全国新能源发电装机容量达到3.9亿kW以上，占电源总装机比例达到29%，其中风电装机容量2.1亿kW以上，太阳能发电装机容量1.6亿kW以上。综合以上我国新能源发展的总体情况与未来规模布局，新能源发电比例提升行动主要从以下四个方面出发进行实施。一是技术创新：在新能源设备技术创新领域，强化新能源出力预测、柔性变电站、交直流配电网和电网侧储能等新能源技术应用，积极开展专题研究、科技研发和工程示范并积极进行国际合作，提升新能源电力生产、供应的可靠性。二是电网建设：建设新能源重点送出工程和省内输电通道，提升跨省跨区通道输电能力，推动抽水蓄能电站建设，凭借远距离输电技术与储能技术解决新能源并网和输送问题，促进新能源并网、输送和消纳。三是调度运行：有序放开发电计划，深挖火电调峰能力，促进新能源电力生产。推动调峰辅助服务市场建设，加强风光水火联合优化运行，最大限度利用抽水蓄能电站，加强省间电网调峰互济，建立区域旋转备用共享机制，优化运行控制和检修安排，为新能源灵活存储、可靠供应和及时消纳提供保证。
3.2电动汽车与电网互动探索
一是构建车网智能互动（V2G）云平台。深入车网智能互动云平台建设，推进多应用场景的试点建设与商业化推广，积极打造引导和激励电动汽车用户参与电网多元化辅助服务的商业化运营模式，以V2G业务进一步挖掘电动汽车能源属性价值，增强车联网平台用户粘性，提升用户活跃度，提高电网资产利用效率。将大数据分析、机器学习技术应用于云平台中，基于电动汽车用能数据实现用户差异化画像。云平台遵循日前预测、日内调整的原则制定电动汽车充电策略，最终达到定制化V2G服务、精准化平滑负荷以及高效化能源管理的目的，全面推动电动汽车产业持续发展。
二是建成充电电量聚合交易平台。建设基于车联网的绿电交易系统，打通电力交易平台与车联网平台的信息共享融合通道，支撑电动汽车充电桩准入注册、绿电交易和市场结算，实现供应侧、需求侧聚合优化和双向互动。探索实现电动汽车充电桩参与绿色能源交易示范应用，以市场化交易方式消纳新能源。基于V2G技术与信息技术，精准分析用户出行意愿以及充放电倾向并制定充放电激励方案，合理组织电动汽车向电力用户送电交易，缓解迎峰度夏期间、负荷尖峰时段用电需求。
三是建设绿色交通和光储充电站。整合区域内光伏发电、储能单元、电动汽车及其充电设施等多种资源，形成一体化智慧运营发展体系。遵循该体系，合理利用有限的屋顶、空地空间，通过能量存储与优化配置实现本地化能源生产与用电负荷的基本平衡，可根据需要与大电网灵活互动使用，降低社区和充电站的用能成本。
4结论
通过分析电动汽车推广在实现节能减排中的重要意义和我国以火电为主的传统发电结构对电动汽车推广应用效果的限制，明确提出了以绿色化为核心的电动汽车与能源协同发展构想。结合我国新能源推广建设、新能源电力市场交易发展现状以及车网智能互动新近研究成果，归纳出了以新能源发电比例提升行动、电动汽车与电网互动为两大重点的电动汽车与能源协同发展实现途径。结合新能源领域发展现状，从宏观角度对提升新能源电力比例提出了传统火电机组升级改造，规范燃煤自备电厂建设和完善新能源市场机制的有关建议。同时，从商业与服务机制制定角度对电动汽车与电网互动提出了建立互动标准、完善市场交易机制和氢能管理体制的建议。
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论文作者:池翔
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/6
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