中国是全世界最大的新能源车市场；然而，电动汽车的快速普及对电网将产生深刻影响。未来大规模电动汽车的无序充电，不仅将推高全社会用电量，也将使电力负荷特性更加复杂。特别当大批电动汽车在电网负荷高峰时段集中充电，将显著增加电网负荷高峰，并对输配电网容量及安全稳定运行提出更高要求。

2019年10月20日下午，世界资源研究所(WRI)与中国电动汽车百人会(China EV100)联合举办“电动汽车与电网技术路线图”研讨会。20余名来自研究机构、企业的专家参会，围绕中国电动汽车推广对电网的影响和电动汽车与电网协同的可行性和未来路线图进行了深入探讨，同时就中国电动汽车车网互动的商业模式和实施中存在的重大问题开展对话。通过深入交流，各界代表指出了车网融合发展面临的技术、政策与商业模式障碍，探讨了未来发展的重点方向，并对未来政策的调整及制定提出了建议。

一、议题背景

中国电动汽车规模化推广带来的车用用电量与用电负荷增长，对未来发电侧、输配电侧、供电侧以及充电桩规划布局都有着深远影响。

与其他用电负荷不同，电动汽车负荷具有高度灵活与可调节性。通过有序充电，可以实现对电动汽车用电负荷灵活有效地引导。除了作为灵活负荷，电动汽车甚至可以作为用户侧储能实现“放电”，为电力系统调控提供灵活资源如提供调频、备用服务等。这种电动汽车与电网的良性互动，不仅能够降低电动汽车充电对电网的负面影响，也能发掘电动汽车在电力系统中的价值。但目前，实现电动汽车与电网互动仍存在商业模式、政策机制、技术标准、用户接受度等方面的阻碍。

与国际上电动汽车从推广初期就参与高频次、高精度的电力批发市场交易所不同，当前中国的试点项目主要集中于有序充电及需求响应。据不完全统计，中国目前至少有超过10个有序充电和需求响应的试点项目已实施或正在规划中。虽然不乏试点探索，但如何在我国更广泛地推广有序充电和V2G仍有待探讨。

本次沙龙由世界资源研究所可持续城市项目主任刘岱宗先生主持，由中国电动汽车百人会副秘书长刘小诗总结。

二、专家观点

讨论前，世界资源研究所的研究员薛露露和国家发展和改革委员会能源所副研究员刘坚分别针对“电动汽车推广对电网影响以及协同效益分析”以及“电动汽车与电网协同的国际经验”进行了研究介绍。

薛露露介绍，根据世界资源研究所模型测算，未来中国电力系统无论是装机容量，还是网架结构，都能支撑新能源车推广带来的新增负荷和用电量。然而，对比全网层面的有限影响，配电系统受到电动汽车充电影响在幅度上更大，在时间上也更现时。受制于成本和用地制约，单纯增容配变不能满足电动汽车的“无序” 充电需求，需要更好地引导电动汽车充电行为，甚至允许电动汽车作为储能参与放电，以降低新能源车推广对配电网带来的升级成本投入与潜在运行安全风险。

刘坚介绍，电动汽车与电网协同的措施如电动汽车有序充电和双向充放电，可以降低供电成本，并保障供电安全，同时可以提高电力灵活性。电动汽车与电网协同的场景多元，包括电动汽车通过有序充电或双向充放电不仅可以参与全网层面的服务如需求响应、辅助服务市场调频、集中式可再生能源消纳，也可参与配网层面的服务如用户侧峰谷差套利、分布式光伏消纳、备用电源等。虽然电动汽车与电网协同措施可以通过峰谷差套利和参与电力市场获益，但车-桩-网的改造成本及电池的折旧成本不可忽视。根据研究组预测，在中国用户侧峰谷差套利和参与调频辅助服务的商业价值最高。

薛露露介绍，全球电动汽车和电网协同最早的实践时间与电动汽车推广的时间基本相同，目前绝大多数集中于欧洲和美国。此外，全球电动汽车参与调频的试点占绝大多数，且商业价值最高；延缓配网扩容或用户侧峰谷差套利的试点数量和商业价值有限。这一国内外的差异主要原因是，中国电力市场仍在改革进程中，市场化水平有待提高；表后储能资源参与电力市场仍为新鲜事物，电力市场制度需要建立相应的准入标准与补偿机制。

互动讨论环节中，各位专家观点总结如下：

1. 中国当前电动汽车推广形式下，对电网影响影响程度如何？当前，是否有必要推广电动汽车有序充电？

从全国范围来看，推进私人充电桩的建设的主要阻碍就是配电网容量不足，这进而严重影响私家新能源汽车的推广。例如，居住小区物业通常以配电网开放容量不足为由拒绝私人桩的安装。我们希望未来可以公开居住小区配电网的开放容量，从而确定居住小区能够安装的私人充电桩数量。

——张帆 中国充电联盟  

在居住小区私人充电桩报装过程中面临物业的阻碍，其原因包括配电网开放容量不足，或者容量的平等性问题——即后面购买电动汽车的业主享受不到。实际上，根据调研，小区的配电是有空间给电动汽车进行充电的，而且这个容量可以提供做有序充电。从这个角度来讲，趁着电动汽车保有量尚未成规模前，可以尝试提高物业的接受度。

——刘隽 蔚来汽车  

通过测算发现，若按照目前电动汽车发展趋势，在不采取任何电网互动的措施情况下，北京未来新能源车充电的电力负荷，可能会波及到主干网。而主干网的容量扩容涉及到繁琐的用地审批与大量成本投入，需要至少提前5-10年开始规划。因此，北京需要考虑电动汽车与电网之间的互动，例如有序充电，以降低充电对电网的影响，减少对主网的投资。

——王聘玺 北京交通发展研究院

现阶段的电网容量还有一定空间容纳电动汽车充电需求。目前但未来5年，随着电动汽车规模不断增加，将对电网产生的影响将不可忽视。到2035年，可能需要建设50万电站才能满足电动汽车用户的充电需求。解决这个问题需要政府与电网公司共同参与，一方面地方政府部门需要开展相关规划，解决用地征用的问题；另一方面，电网公司也需要解决大规模基础设施投入后，投资收益率（利用率）低的问题。同时也要考虑城市间差异性，例如北京可能是最具特点的城市，如城市用地有限。

——秦俭 国网电动汽车公司

在全网层面，2030年，根据规划北京电动汽车将达到100万辆的规模，充电负荷可能占电力负荷将会显著上升，有序充电可以有效缓解电动汽车对电网尖峰时刻的负荷压力。对配网系统而言，大部分居民区夜晚谷段时间平均电力负荷较低，留给电动汽车充电的余量是很大的。即便2030年，居民小区电动汽车保有量显著曾高，实行有序充电是可以支撑大部分电动汽车的充电需求，但实际上，推广有序充电，还是要把政策、标准问题解决掉。

——潘鸣宇 国网北京电科院

通过调研，大部分电动汽车用户每天开车的里程不超过100公里，实际充电的电量大概在15度电左右，按照6千瓦充电功率来算，2个多小时就可以充满电。如果大家能够有序错峰充电，那么就可以减少对电网容量的占比。因此把充电负荷跟用户实际应用结合起来来看，电动汽车充电负荷可能对电网的影响没那么大。

——蒋荣勋 北汽新能源研究院 

2. 推广电动汽车有序充电有哪些阻碍有必要优先得到解决？

标准是服务于产业本身的需要的，实际上最重要的是市场的前景。目前相关标准正在制定中，从技术角度上，有序充电和V2G需要考虑两个主要问题：第一是走交流技术路线还是直流技术路线的问题；第二是怎么让车、电网、用户三方参与进来，所以电动汽车和电网互动的标准制定需要多方利益相关方共同探讨。

——刘永东 中国电力企业联合会

目前车辆标准不支持有序充电，所以电动汽车车辆本身的标准问题不兼容有序充电是需要首要解决的问题。然后是用户的接受度。而其他如充电标准不支持、配电网设备不支持等问题，只要有市场需求，受需求驱动可以通过研发在很短的时间解决。

——秦俭 国网电动汽车公司

从主机厂角度来说，有序充电对新能源汽车要求的改动并不多。有序充电涉及的操作主要由软件支撑。而现在主机厂都有比较完善的软件更新技术，支持远程更新，所以，支持有序充电标准的对整车厂的影响也是有限的。如果有序充电是吸引用户的一个手段，相信主机厂会有意愿积极参与。

——蒋荣勋 北汽新能源研究院

有序充电主要侧重点是在于用户，需要构建商业模式，通过激励机制来吸引用户参与有序充电。

——刘隽 蔚来汽车

商业模式是现在车网互动推广面临的最大问题。如果想让用户参与车网互动，需要通过一定的激励机制来激发用户的积极性。但是就目前的电价来说，参与车网互动的各方尚无法从中获利。以北京而例，居民的充电电价不到5毛钱，对用户来说百公里的充电价格不到10元，充电价格的利润空间压缩的很小，各方很难从中再获取利益。所以在车网互动推广过程中，提高多方参与的积极性是目前最大的问题，而一些激励政策支撑可以激发各方企业的参与度。

——潘鸣宇 国网北京电科院

车网互动商业模式从根本上讲就是电价的问题。由于终端电价政策覆盖面广，涵盖工业、农业、居民，低收入群体等，通过拉大终端电价峰谷差来实现车网互动的难度很大。由于电动汽车用户群相对特殊，充电设施普遍具备分散式计量计费条件，电动汽车又可以作为一种潜在的储能单元，因而当电动汽车数量达到一定规模时，可以设计一套针对电动汽车的电价体系。此外，未来还需要充分挖掘电动汽车的潜在价值，引导电动汽车通过参与电网互动并获得收益，降低电动汽车综合成本，提高电动汽车的接受度。

——刘坚 发改委能源所

研讨会中，参会嘉宾也对目前推广有序充电需优先解决的阻碍做了投票，结果显示充电标准、商业模式缺失以及用户接受度是参会嘉宾认为目前三个最主要的阻碍（见下图）。

3．展望未来，电动汽车不仅能够灵活充电，也可作为用户侧储能设施。未来是否有可能通过电动汽车双向充放电（V2G）让其参与辅助、现货市场交易，提供需求响应、调频等服务？

电动汽车和电网互动的演进分为五个阶段：第一个阶段是有序充电，第二个阶段是需求响应，第三个阶段是微电网下的V2G，第四个阶段是虚拟电厂，最后一个阶段是能源互联网。此外关于电动汽车参与电力市场，由于对电动汽车负荷很难实现准确控制和判断，比如无法保证用户按期进行充放电，电动汽车参与电力市场盈利可能存在一定困难。

——刘永东 中国电力企业联合会

未来电动汽车V2G试点项目可以尝试参与现货市场。电价反映的是电力系统背后的运营特点和对峰电需求的情况。过去由于没有灵活的价格机制或者市场交易品种、交易规则而采取定价方式，但这种定价方式是远远跟不上市场发展的。将来一定会有更灵活的价格机制，比如在华北马上就要开启的调峰辅助服务，以及其他几个现货市场试点，将来的差价有可能从现在的8毛、1块到3块、4块，一旦价格信号释放出来以后，将会最大程度激励电动汽车运营商、聚合商以及电动汽车车主，来发挥电动汽车作为移动储能资源的价值，从而来支撑电力系统更好的运行。

总之，车网协同发展潜在价值很大，特别是规模化应用后，价值将会更大维度的体现出来。关于机构形成合力方面，一个是电网和能源监管部门，需要协同明确能源可交易品种和交易机制；另一个是电动汽车运营商或能源聚合商与电动汽车，合力推进电网信息互通，标准统一等问题。

——龚成明 德瑞能源

未来电动汽车V2G试点项目可以尝试参与中长期电力市场、需求响应以及辅助服务市场。而现货市场，如果没有一定的基础负荷，很难通过参与现货市场实现盈利。现货市场有一个很大的特点：在市场化经济时代，只要开放现货市场，电力价差将会越来越小，趋于标准化。而现货市场主要解决的是波动性电源问题，波动性电源只有与可控负荷之间才能形成电价差，同时负荷还有6%的偏差考核限制，因此需要一定的基础负荷才能实现偏差可控。现阶段主要是工业园区、大型商超等具备基础负荷的大型综合体参与到现货市场。另外，削峰填谷有利于电网稳定性，但其带来的价值很低。所以，考虑到实际应用的话，中长期电网、需求响应、辅助服务是可以变现的。

——秦俭 国网电动汽车公司

我认为从现实的角度来说，电动汽车对电网最重要的影响体现在局部配电网的影响，相当于有序充电、V2G也好，确实对于配网的升级改造是眼前能够见到的，确实能解决一部分问题的。

从电网的角度，电动汽车作为储能首先可以提供是调频和备用。大部分人对于电动汽车参与调频的理解是二次调频，因为二次调频有市场，而且会有一定的补助，但是从研究来说，二次调频的市场的容量是有限的，不一定需要那么多电动汽车参与；反而电动汽车对于备用市场具有一定价值。

——胡泽春 清华大学

电网对于电动汽车最主要的是能源补给，而汽车反过来反补电网的空间是很有限的。首先汽车的第一属性是出行；其次要想真正实现V2G，需要良好的基础设施作为支撑。若通过慢充来实现V2G，对电网的电量反馈是很有限的；另外充电设施还需要有强大的调度能力，来实现无序移动车辆的V2G，高成本的基础设施，将导致短时间内很难实现大范围的V2G。但是V2G可以在一些特殊场景实现，比如电动汽车车主晚上回家后将车与桩连接进行V2G车网互动，充电桩可以自动在合适的电价给电动汽车充电，既能缓解电网负荷压力，还能降低用户充电成本。

——王君生 蜂巢新能源

车网协同发展潜在价值特别大，能够解决用户和电网获利的问题。车网互动未来可能有很大的市场机会，需要像互联网科技公司等领域相关方都参与进行，推动市场发展。

——蒋荣勋 北汽新能源研究院

电动汽车与电网有六种互动模式，而且这些互动模式可能是互补，同时存在的。第一个是集中换电模式。第二个是有序充电。第三个是VEG快充模式，E就是储能电站，G就是电网，未来电动汽车一定要发展安全快充，再与储能相结合（可以是区域内的储能装置），目前VEG技术还未成熟，但VEG快充是一个未来方向。第四个是快充和换电结合。未来电动汽车的电池有很大可能性是采取租赁模式，一旦电池不达标，就直接更换电池，可以减少用户对电池寿命的顾虑，提高用户体验。第五个是动力电池的梯级利用。第六个是移动应急储能。利用专用储能汽车在局部地区或者在像春节这样的临时性时间段充电，进行应急储能。

——陈永翀 中国科学院电工研究所

4. 未来V2G协同措施的主要障碍是什么？

电池是储能其中一种方式，但不一定是决定性的一种。动力电池对功率性能以及安全性能要求比较高，而储能电池更注重电池的寿命和成本，电池的寿命包括循环寿命（充放电次数）和日历寿命（电池自放电衰减）。引入V2G后，可能对质保要求会有一些提升，但是目前来看，由于有序充电或者V2G是在比较可靠的环境中使用，对电池衰减影响较小，因此电池的寿命是比较可控的。

——王建斌 中国汽车技术研究中心

从主机厂角度来讲，主机厂要面临的是无收益，高风险。比如主机厂要承担电池的成本，当客户电池容量衰减到80%以下时，主机厂需要免费给用户更换电池。因此希望未来在政策上给主机厂一些支持，以此来调动主机厂的积极性。

——韩飞 小鹏汽车

V2G第一个阻碍就是能量的计量问题。由于没有独立的计量设备，无法对用户提供的服务进行考核和计费。第二个就是准入门槛问题，只有电动汽车、集成商等规模化后才有可能实现电能并网。

——王颖 东南大学

回归到原点，今天所有的讨论都是围绕着电动汽车，电动汽车对应的就是车主。因此我们应该从用户端来思考，充分考虑用户的使用成本和体现成本，比如电池寿命、质保、保险等问题，这样才有利于电动汽车的大规模推广，实现各个闭环项的盈利。

——张帆 中国充电联盟