Как зарядка электромобилей может очистить электрическую сеть Китая

Первоначально опубликовано в блоге NRDC.
Барбара Финамор и Хён Ми Ким

Шанхай только что завершил историческую пилотную программу интеграции EV-Grid, первый проект в Китае, использующий электромобили (EV) в качестве гибкого источника энергии для энергосистемы. Цель этого инновационного пилотного проекта заключалась в изучении того, как управляемая зарядка электромобилей может повысить общую эффективность сети. Пилот проводил зарядку электромобилей планомерно и упорядоченно, а водители электромобилей реагировали на сигналы коммунальных служб о том, когда заряжать. Этот процесс, называемый «реагированием на спрос (DR)», позволяет коммунальным предприятиям координировать зарядку электромобилей с доступностью возобновляемой энергии, которая в противном случае могла бы быть потрачена впустую. Поскольку электроэнергетическая система Китая по-прежнему в основном работает на угле, этот подход может принести огромные экологические выгоды с точки зрения сокращения загрязнения и снижения выбросов CO₂. выбросы.

Совет по защите природных ресурсов (NRDC) в партнерстве с China EV100 только что опубликовал подробный анализ результатов пилотной программы в отчете Взгляд на бизнес-модели интеграции электросетей:анализ результатов пилотной программы EV DR в Шанхае » (в настоящее время доступно только на китайском языке). Ключевыми участниками пилотного проекта были Шанхайская электрическая компания (входящая в Государственную электросетевую компанию, крупнейшую в мире коммунальную компанию), а также китайский производитель электромобилей NIO и несколько поставщиков услуг зарядки, выступавших в роли агрегаторов нагрузки.

Мой коллега Хёнми Ким, который помог разработать и внедрить программу аварийного восстановления, рассказал нам, что в ходе шестимесячной пилотной программы в Шанхае поставщики услуг зарядки и производители электромобилей проявляли растущий интерес к участию в аварийном восстановлении. Эксперимент привел к нескольким новым знаниям, которые будут продолжать формировать область. Он продемонстрировал, что различные типы зарядных устройств, такие как домашние зарядные устройства, общественные зарядные устройства и станции замены аккумуляторов, могут играть разные роли. В то время как станции замены батарей NIO приносили большую экономическую отдачу, чем домашние и общественные зарядные устройства, станции замены батарей, как правило, ограничены по количеству и емкости, учитывая, что они полагаются на запасные батареи. Пилотный проект также выявил потенциальные возможности использования домашних и общественных зарядных устройств, которые будут изучены дополнительно.

Шанхайская пилотная программа — это только начало. Шанхайская электрическая компания проявила большую инициативу в изучении потенциала зарядки электромобилей как гибкого ресурса для энергосистемы. В будущем еще более важно разработать устойчивые программы коммунальных услуг для электромобилей. Мы также должны разработать рыночные механизмы, которые стимулируют зарядку электромобилей как конкурентоспособных с традиционными источниками энергии. Эти будущие направления хорошо согласуются с многолетними усилиями Китая по реформированию своего энергетического сектора.

Может быть трудно представить, как управляемая зарядка электромобилей может внести значительный вклад в очистку энергетического сектора Китая. Тем не менее, благодаря сочетанию масштабных инвестиций и активной политики, Китай стал мировым лидером в области электромобилей. Уже эксплуатируется более 3 миллионов пассажирских электромобилей. более чем в два раза больше, чем в США, и на него приходится половина всех мировых продаж в 2019 году. Кроме того, в Китае проживает более 500 000 электробусов. —98 процентов от общего числа в мире — и почти 219 000 коммерческих электромобилей. Одни только электрические автобусы — почти все в Китае — уже вытеснили совокупный спрос на дизельное топливо на 270 000 баррелей в день. Это более чем в три раза превышает рабочий объем всех легковых электромобилей в мире. Поскольку количество электромобилей в Китае продолжает расти, использование их значительной потребности в зарядке и емкости хранения также может оказать существенное влияние на сокращение потребления угля в энергетическом секторе.

Продажи пассажирских электромобилей в Китае переживают ухабистый путь с прошлого года, когда центральное правительство вдвое сократило субсидии на электромобили и объявило о плане отмены всех субсидий к концу 2020 года. Вероятно, в течение следующих нескольких лет они достигнут ценового паритета с традиционными автомобилями с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) из-за резкого падения цен на аккумуляторы. Китай также осознал, что его щедрая программа субсидирования привела к огромному излишку мощностей в производстве электромобилей, и надеялся, что устранение субсидий приведет к отбраковке более слабых компаний и приведет к консолидации отрасли. Сокращение субсидий, усугубленное воздействием пандемии COVID-19, привело к резкому падению продаж электромобилей. Усилия правительства по оживлению автомобильного рынка Китая в целом за счет ослабления ограничений на традиционные автомобили с бензиновым двигателем и отсрочки введения новых стандартов выбросов также негативно сказались на продажах электромобилей.

В свете этих событий Китай в настоящее время продвигает новые меры по поддержке разработки электромобилей, которые, по его мнению, имеют решающее значение для достижения долгосрочной экономической модернизации страны, энергетической безопасности и экологических целей. В апреле Китай принял решение продлить свою национальную программу субсидирования электромобилей до 2022 года, хотя общий объем субсидий на пассажирские электромобили будет постепенно сокращаться на 10 процентов в этом году, на 20 процентов в 2021 году и на 30 процентов в 2022 году. была разработана для продвижения дальнейших инноваций и снижения затрат. Чтобы иметь право на участие, электромобили должны соответствовать более строгим требованиям в отношении цены электромобиля, запаса хода, размера аккумуляторной батареи, плотности энергии и эффективности транспортного средства.

Китай также инвестирует 2,7 млрд юаней (381 млн долларов США) в зарядные станции для электромобилей в рамках своей программы «новой инфраструктуры», призванной справиться с экономическими последствиями пандемии. Это позволит Государственной сетевой компании построить еще 78 000 зарядных станций для электромобилей в 2020 году. В Китае уже насчитывается более 516 000 общедоступных разъемов для зарядки, что составляет более половины от общего числа в мире, а также около миллиона частных зарядных устройств.

В декабре 2019 года Министерство промышленности и информационных технологий (МИИТ) опубликовало для комментариев проект Плана развития отрасли транспортных средств на новой энергии (NEV) на 2021-2035 годы. NEV включают аккумуляторные электромобили, гибриды и автомобили на водородных топливных элементах. Проект плана предусматривает повышение цели внедрения NEV до 25 процентов от всех продаж новых автомобилей к 2025 году, что является огромным скачком по сравнению с их сегодняшней долей в 5 процентов. Он также решает вопросы цепочки поставок и переработки аккумуляторов, поддерживает интеграцию транспортных средств в сеть, расширяет исследования и разработки в приоритетных областях и призывает к комплексной стратегии, ведущей к коммерциализации автомобилей на водородных топливных элементах.

По данным Bloomberg New Energy Finance (BNEF), проект плана «не просто рассматривает электромобили как прямую замену автомобилям с двигателем внутреннего сгорания. В плане электромобили рассматриваются как часть более широкой интегрированной стратегии в области совместной мобильности, автономных транспортных средств, интеграции возобновляемых источников энергии и гибкости энергосистемы, и он направлен на стимулирование инноваций во всех этих областях».

Китай также реализует планы по присоединению своего энергетического и транспортного секторов к четвертой промышленной революции. Это относится к трансформационным изменениям, вызванным связью между людьми, объектами и пространствами с использованием передовых информационных и коммуникационных технологий. Государственная сетевая компания запустила амбициозную дорожную карту интеллектуальных сетей под названием «Вездесущая сила Интернета вещей». План предусматривает создание интеллектуальной системы передачи сверхвысокого напряжения наряду с городскими и сельскими распределительными сетями, чтобы связать Интернет с электроснабжением страны и поддержать развитие интеллектуальных городов. Пилотные проекты будут включать:

• интеграция экологически чистой энергии
• накопление энергии
• микросетевые технологии
• умное управление спросом
• Устройства для зарядки электромобилей и смены аккумуляторов.

Интеграция электросетей станет еще более важной, поскольку количество электромобилей на дорогах продолжает расти. Аналитики ожидают, что китайский сектор электромобилей оправится от спада в этом году и снова начнет расти в 2021 году благодаря политике поддержки, ужесточению правил, государственным и коммерческим закупкам и планам электрификации автопарка. Предлагаемая Китаем цель продаж электромобилей на уровне 25 процентов к 2025 году потребует продаж от шести до семи миллионов автомобилей в год. Как только электромобили достигнут ценового паритета с автомобилями с двигателями внутреннего сгорания, ожидается, что внедрение электромобилей будет расти еще быстрее. По прогнозам BNEF, к 2040 году более половины парка легковых автомобилей Китая будут электрическими. Программы и поощрения, которые поощряют зарядку и разрядку электромобилей в оптимальное время, помогут избежать нагрузки на сеть из-за высокого уровня проникновения электромобилей.

Расширенные меры гибкости, такие как интеллектуальная зарядка электромобилей, аварийное восстановление и хранение электроэнергии, также могут сыграть важную роль в обезуглероживании энергетического сектора Китая. Международное энергетическое агентство обнаружило, что эти меры гибкости могут позволить Китаю надежно интегрировать чрезвычайно высокие доли переменной ветровой и солнечной генерации к 2035 году без каких-либо существенных сокращений. Они станут критически важными, поскольку Китай работает над достижением и, возможно, превышением своих парижских климатических обязательств по максимальному выбросу CO₂. выбросы к 2030 году и увеличение доли неископаемой энергии до 20 % в общем энергетическом балансе.

NRDC надеется на сотрудничество с правительством Шанхая и других городов Китая, поскольку они продвигают соответствующие политики и реализуют программы интеграции электросетей.

Изображения предоставлены NIO и CleanTechnica соответственно.

Похожие статьи:Изменения в поощрении электромобилей в Китае на 2020–2023 годы