智能電網：電動汽車發展的支撐

   隨著我國國民經濟的快速發展，石油消費進入快速增長階段，石油消費量和進口量逐年遞增，石油對外依存度不斷提高，其中車用燃油增長占石油消費增量的主要部分。我國自1993年成為石油凈進口國以來，到2007年，石油消費量達到3.46億噸，成為世界上**大石油消費國。同年，國內原油產量達到1.87億噸，石油進口量達到1.59億噸，對外依存度達到47%。統計數據顯示，2009年，我國進口原油約2.04億噸，對外依存度達到52%，已超過50%這一國際公認的石油**警戒線，石油供應**面臨嚴峻挑戰。預計到2020年我國汽車保有量將達到1.5億輛，按現有汽車燃油經濟性技術水平測算，年消耗汽柴油將突破3億噸，供需缺口巨大。

　　電動汽車能夠實現汽車能源從石油向電力的重大轉變，從而有效降低我國汽車工業發展對石油的依賴，保障國家能源**。

　　發展電動汽車是提高能源利用效率、促進節能減排的有效途徑。我國環境保護的壓力巨大，汽車尾氣是主要的大氣污染源之一。在主要城市的有害氣體排放中，機動車排放占了較大比重。近年來，國際上普遍關注二氧化碳等溫室氣體排放，我國政府已正式宣布到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放量比2005年下降40%～45%。因此，在交通領域促進節能減排，發展“綠色交通”勢在必行。純電動汽車的能源利用效率高于傳統汽車的能源利用效率，可以將污染物從數量眾多的流動污染源（數千萬輛汽車）轉移到數量有限的固定污染源（各類型發電廠），以便于對污染物進行集中治理。同時，電力是**能夠大規模利用煤炭、水力、核能和各種可再生能源的清潔二次能源，隨著我國可再生清潔能源發電比重的不斷提高，電動汽車節能減排的效果將進一步提高。

　　電動汽車呼喚智能電網

　　未來，在電動汽車大規模商業化應用之后，如果任由其無序充電，將會極大地增加電網建設的投入，并且導致設備利用率大幅度降低。

　　工業和信息化部電動汽車發展戰略研究報告預測，2030年國內電動汽車保有量將達到6000萬輛，以每輛耗電15千瓦時/百千米、年平均行駛里程為1.5萬千米估算，每輛電動汽車年耗電量為2250千瓦時，6000萬輛電動汽車總耗電量為1350億千瓦時，僅占2030年國內預計用電量10.37萬億千瓦時的1.3%左右。但按每輛電動汽車充電功率為10千瓦測算，在*極端的情況下，如果6000萬輛電動汽車同時充電，則峰值充電功率將達到6億千瓦，達到2030年國內預計總裝機容量23.2億千瓦的26%。

　　發電裝機及電網是按照*大負荷功率進行建設的，而回收投資則要按照售電量來計算，因此，在電動汽車無序充電的情況下，電力系統必須按照極端功率需求，為用電量僅為1350億千瓦時的電動汽車配備6億千瓦的發電裝機和配套的電網建設，也就是說，發電裝機容量增加了26%，但是售電量僅增加1.3%，設備利用率及投入產出比極不合理。

　　因此，如果任由電動汽車大規模無序充電，而單靠增加發電裝機容量及電網建設，會導致發電及電網送電能力難以充分發揮，發輸電成本增高，造成資源的極大浪費。

　　根據上述分析可以看出，如果在滿足電動汽車使用需求的前提下，通過有效的技術經濟手段引導電動汽車進行有序充電，避開電網負荷的高峰時段，合理地分散電動汽車的充電功率，就會減少對電網的負荷沖擊，極大地減少不必要的發電裝機與電網建設，保證電動汽車與電網協調發展。但是如何讓千家萬戶的電動汽車“聽話”，進行有序充電呢？答案就是智能電網。

　　智能電網驅動電動汽車

　　智能電網以包括發電、輸電、變電、配電、用電、調度和信息通信等各環節的電力系統為對象，以先進的計算機、電子設備和**元器件等為基礎，通過引入新的通信、自動控制和信息技術，從而實現對整個電力網絡的質的提升，*終實現電網運行更加可靠、經濟、環保。互動性是智能電網的一個基本內涵，智能電網是一個與用戶雙向互動的網絡，能夠為用戶提供電網實時用電信息，通過市場手段，引導用戶改變用電習慣，提高終端用電效率，優化用電方式。

　　針對電動汽車用戶，智能電網可以通過電價政策引導用戶主動調整充電操作，還可以在用戶同意的情況下，自動調節控制電動汽車的充電操作，進而保證電動汽車的有序充電。

　　以上功能是通過先進的計量表計、實時通信網絡、電動汽車智能充放電管理系統以及智能充電設施實現的。先進的計量表計為用戶提供電價信息；實時通信網絡保證電網與用戶的信息交互；電動汽車智能充放電管理系統負責綜合電網運行狀態以及電動汽車充電需求，在不影響用戶使用的前提下，通過智能充電設施對電動汽車的充電操作進行調節控制，采取降低充電功率或延時進行充電等手段響應電網的需求，保證電網與充電操作的協調進行。

　　比如，一般電動汽車用戶下班，晚上7點左右到家，肯定在停車時就習慣性地開始充電，可這時正好是電網的高峰負荷時段，將會峰上加峰，增加電網的負荷壓力。智能電網可以通過分時電價來引導用戶調整其充電操作，晚上7點的高峰時段電價較高，而凌晨以后的低谷時段電價很低，用戶為了節約充電成本，就會主動通過智能充電設施延時充電功能將充電操作調整到凌晨以后，既不影響用戶充電，又避免對電網產生負荷沖擊，同時通過低谷電價降低了電動汽車用戶的使用成本。

　　在同一個小區擁有多輛電動汽車的情況下，如果在夜間低谷時段同時充電，充電功率仍然會較大，會對電網產生負荷沖擊，這時，就需要通過智能用電管理系統及智能充電設施對多輛電動汽車的充電操作進行統籌管理了。假設電動汽車的充電時間為3個小時，0點到6點是電網負荷低谷時段，就可以將這個小區的電動汽車分成兩組，分別在0點到3點和3點到6點兩個時段進行充電，就可以將電動汽車的*大充電功率降低一半。

　　隨著電池技術的突破和智能電網的建設，電動汽車*終將作為移動儲能單元，成為智能電網的一部分，通過完善的智能用電網絡及電動汽車充放電基礎設施有效利用其儲能特性，對平抑電網負荷峰谷波動、接納間歇性可再生能源以及提高電網運行效率起到重大作用。

　　電動汽車用戶可以在晚上7點回家后，利用車載電池剩余的電能為小區用電負荷進行供電，減少小區高峰負荷對大電網的供電需求，起到“削峰”的作用，而仍然在低谷時段充電，起到“填谷”的作用，大規模的電動汽車通過這種手段能夠有效地平抑電網的負荷波動，降低系統所需的備用容量，提高電網運行效率；同時通過高峰反送電與低谷充電的電價差，電動汽車用戶能夠降低使用成本，甚至供電收入大于充電支出，而取得直接經濟效益。

　　綜上所述，智能電網能夠引導電動汽車進行有序充放電，提高自身的運行效率；同時為電動汽車提供可靠、經濟、便利的充電服務，解決電動汽車電能供給的后顧之憂，成為電動汽車發展的堅強支撐。