節(jié)能環(huán)保電動(dòng)汽車對(duì)電網(wǎng)影響及增值服務(wù)

【摘 要】在研究分析了中國(guó)電動(dòng)汽車相關(guān)政策發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，闡述電動(dòng)汽車的普及程度、類型、充電時(shí)間、充電方式以及充電特性的不同會(huì)使電動(dòng)汽車對(duì)電網(wǎng)的產(chǎn)生影響。電網(wǎng)企業(yè)面對(duì)挑戰(zhàn)的同時(shí)，也應(yīng)抓住商機(jī)，積極開拓相關(guān)領(lǐng)域的增值業(yè)務(wù)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。文章最后指出了電動(dòng)汽車雖然節(jié)能，卻不可以忽視它的環(huán)保問題。

【關(guān)鍵詞】電動(dòng)汽車；充電；電網(wǎng)；增值業(yè)務(wù)；節(jié)能環(huán)保

0.引言

在當(dāng)今全球汽車工業(yè)面臨金融危機(jī)沖擊以及能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)情況下，大力發(fā)展電動(dòng)汽車，推動(dòng)傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，這在全世界已經(jīng)達(dá)成了廣泛共識(shí)。目前汽車尾氣污染已成為空氣污染的重要因素之一，電本身屬于綠色清潔能源，加之可再生資源都可以轉(zhuǎn)化為電能，所以汽車最終可能要靠純電力驅(qū)動(dòng)。

目前，我國(guó)已出臺(tái)諸多優(yōu)惠補(bǔ)貼政策，扶持和引導(dǎo)電動(dòng)汽車行業(yè)的推廣和發(fā)展。加之中國(guó)已有北京、貴陽、上海、廣州、天津、杭州六個(gè)城市對(duì)常規(guī)動(dòng)力汽車采取限牌政策，將來可能會(huì)波及更多城市，但電動(dòng)汽車卻不在限牌之列，對(duì)于那些搖號(hào)久搖不中以及不愿高價(jià)競(jìng)拍車牌的準(zhǔn)車主，也是一大吸引優(yōu)勢(shì)。近期被媒體稱做汽車業(yè)“蘋果”的特斯拉公司電動(dòng)汽車迅速崛起，國(guó)產(chǎn)的比亞迪等公司也緊隨其后，大家都想分一杯羹。因此，電動(dòng)汽車的發(fā)展步入關(guān)鍵時(shí)期，這對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)來說，意味著機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

1.電動(dòng)汽車充電對(duì)電網(wǎng)的影響因素

1.1電動(dòng)汽車的保有量

截止到2013年年末，全國(guó)民用汽車保有量達(dá)到13741萬輛，比2012年末增長(zhǎng)13.7%，其中私人汽車保有量10892萬輛，增長(zhǎng)17.0%。民用轎車保有量7126萬輛，增長(zhǎng)19.0%，其中私人轎車6410萬輛，增長(zhǎng)20.8%。工信部裝備工業(yè)司副司長(zhǎng)王富昌指出，預(yù)計(jì)到2020年中國(guó)汽車保有量將超過2億輛，由此帶來的能源安全和環(huán)境問題將更加突出。

電動(dòng)汽車數(shù)量占比不多時(shí)，對(duì)電網(wǎng)的影響就小，而當(dāng)數(shù)量猛增時(shí)，其對(duì)電網(wǎng)的影響效果將是巨大的。當(dāng)技術(shù)成熟并且規(guī)?；a(chǎn)降低價(jià)格，配套的充電設(shè)施完善后，消費(fèi)車在權(quán)衡對(duì)比汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車后，購(gòu)買電動(dòng)汽車的意愿會(huì)大幅增加。

1.2電動(dòng)汽車的類型劃分

不同類型電動(dòng)汽車由于體積和功能用途不一樣，廠家和型號(hào)的不一樣，因此充電特性中的電流電壓和充電時(shí)間是不一樣的，容量大、充電時(shí)間長(zhǎng)的對(duì)電網(wǎng)影響最大。

1.3電動(dòng)汽車的充電時(shí)間

作為電動(dòng)汽車的使用群體，其更傾向于對(duì)方便性方面的考慮，例如上下班時(shí)間和用車習(xí)慣。如果從電網(wǎng)企業(yè)的角度來強(qiáng)制性規(guī)定充電時(shí)間，肯定會(huì)遭到用戶的抵觸情緒，影響對(duì)電動(dòng)汽車的客戶體驗(yàn)效果。電網(wǎng)企業(yè)可以對(duì)電動(dòng)汽車充電采取“峰谷電價(jià)”等優(yōu)惠激勵(lì)政策，對(duì)于廣大求取實(shí)惠的車主來說，促使其在夜間利用廉價(jià)的谷電充電，形成白天行駛、夜間充電的運(yùn)行模式。

電動(dòng)汽車本身裝有蓄電池，可以在配電網(wǎng)中作為移動(dòng)儲(chǔ)能裝置。雖然V2G能量雙向流動(dòng)技術(shù)使車主能利用峰谷價(jià)差在負(fù)荷高峰時(shí)通過向配電網(wǎng)售電獲取一定的經(jīng)濟(jì)利益，但是這種技術(shù)忽略了對(duì)電池的影響，頻繁的充放電次數(shù)會(huì)減少電池的循環(huán)壽命，從而縮短了用戶電動(dòng)汽車電池的可使用間隔，增加其一筆不小的電池更換費(fèi)用，將使用戶得不償失，讓這種應(yīng)用失去推廣的價(jià)值。

1.4電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)的方式

電動(dòng)汽車通過充電站和充電樁與電網(wǎng)發(fā)生著互動(dòng)聯(lián)系。由于充電樁容量較小且相對(duì)分散（零星分布在小區(qū)和辦公場(chǎng)所的停車位上），所以其對(duì)電網(wǎng)影響很小；而由于充電站一般包含有多臺(tái)充電機(jī)和充電樁，并且分為直流充電和交流充電，容量大且相對(duì)集中，其對(duì)電網(wǎng)的影響較大。

1.5電動(dòng)汽車的充電方式

電動(dòng)汽車充電方式大致分為充電模式和更換電池模式，其共同顯著的特點(diǎn)是利用專用插座從電網(wǎng)獲取電能。

充電模式按時(shí)間可劃分為慢速充電和快速充電。慢速充電每次充電所需的時(shí)間較長(zhǎng)；而快速充電是利用大電流給電動(dòng)汽車充電，這種充電方式的缺點(diǎn)在于不僅會(huì)給電網(wǎng)帶來較大的沖擊，還會(huì)大幅減少電池使用壽命。

更換電池模式是安裝已充滿電的電池，將空電池留在充電場(chǎng)所利用小電流進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間充電。如果使用公共共享電池，會(huì)給運(yùn)營(yíng)商帶來新的檢測(cè)麻煩，諸如車主是否將已損壞或者仿冒的電池來以次充好，電池的折舊值怎么補(bǔ)償?shù)葐栴}。但如果每輛電動(dòng)汽車有一塊標(biāo)記好的專屬備用電池存放于充電場(chǎng)所，雖然可以解決此問題，但又將限制該車只能在定點(diǎn)充電場(chǎng)所充電和更換電池。

1.6電動(dòng)汽車充電的諧波污染

充電機(jī)對(duì)電動(dòng)汽車充電時(shí)，直流電流在交流三相之間不停地?fù)Q相而產(chǎn)生諧波。解決辦法是：增加換流裝置的相數(shù)，當(dāng)脈動(dòng)數(shù)由6 增加到12時(shí)，可以大幅降低諧波電流有效值；加裝無功補(bǔ)償裝置，借以提高系統(tǒng)承受諧波的能力；充電機(jī)側(cè)就地加裝濾波裝置濾除諧波。

2.電動(dòng)汽車充電帶給電網(wǎng)的增值服務(wù)

2.1移動(dòng)APP的應(yīng)用

手機(jī)移動(dòng)終端APP 已經(jīng)越來越深入民心了，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展，APP應(yīng)用開發(fā)市場(chǎng)的突飛猛進(jìn)，成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的主流。電網(wǎng)企業(yè)可以與軟件開發(fā)商合作，開發(fā)一款具備多種服務(wù)的手機(jī)軟件。

（1）提供車輛預(yù)約充電服務(wù)（選擇充電站地點(diǎn)和時(shí)間）。

（2）預(yù)約充電代駕服務(wù)（由服務(wù)人員在指定地點(diǎn)接車，充電完成后，再送還到客戶指定地點(diǎn)交車）。

（3）與4S店合作，提供汽車維修、美容、保養(yǎng)、電池購(gòu)買更換服務(wù)。

（4）與銀行或者第三方支付平臺(tái)合作，用手機(jī)即可完成充電機(jī)的電費(fèi)充值或者扣除服務(wù)。

2.2客戶消費(fèi)分析

在不考慮客戶隱私的前提條件下與商家合作，依據(jù)客戶在充電機(jī)的記錄，由軟件分析每個(gè)客戶的用車習(xí)慣，例如行駛里程、行駛路線、行駛時(shí)間、充電頻繁度等，得出其生活和工作的規(guī)律，區(qū)分出幾個(gè)消費(fèi)檔次的車主，向其提供活動(dòng)范圍周邊的商圈，例如衣食住行等消費(fèi)娛樂服務(wù)或者其他產(chǎn)品購(gòu)買。

3.電動(dòng)汽車對(duì)節(jié)能的突出作用

電動(dòng)汽車的研究表明，其能源轉(zhuǎn)換為機(jī)械傳動(dòng)的效率已超過常規(guī)汽車。特別是城市極度擁堵的路況下，汽車行駛速度緩慢。而電動(dòng)汽車停止時(shí)不需要消耗電能，在剎車制動(dòng)過程中，電動(dòng)機(jī)可自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減速時(shí)能量的回收再利用。

同時(shí)電動(dòng)汽車的推廣可有效地減少一個(gè)國(guó)家對(duì)石油資源的依賴，將有限的石油用于更重要的國(guó)防軍事等戰(zhàn)略層面，其電力可以由煤炭、天然氣、水能、核能、太陽能、風(fēng)能、潮汐等能源替代轉(zhuǎn)化。

4.電動(dòng)汽車在環(huán)保方面的思考

電動(dòng)汽車沒有常規(guī)汽車工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣，對(duì)環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的，幾乎是“零污染”。相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪聲，電動(dòng)機(jī)的噪聲污染較小。

但目前發(fā)展電動(dòng)汽車要面臨更多難題，雖然在使用過程中沒有污染排放的電動(dòng)汽車，但為其服務(wù)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈卻都是污染大戶。中國(guó)電動(dòng)車使用的電池主要是鉛酸電池和鋰電池，為了保持300公里的續(xù)航能力，電動(dòng)汽車必須使用重達(dá)600公斤的磷酸鐵鋰電池。在國(guó)內(nèi)大力推動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展的大背景下，鉛酸電池將會(huì)被大量應(yīng)用，其在生產(chǎn)與回收環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重污染，生產(chǎn)環(huán)節(jié)的金屬材料加工中有鉛、砷、鎘、汞、鉻等會(huì)釋放到灰塵和水中，含量超標(biāo)的重金屬嚴(yán)重威脅著居民健康。因此政府要設(shè)定好中小企業(yè)進(jìn)入鉛鋅行業(yè)準(zhǔn)入條件，加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管控，引導(dǎo)健全回收體系，避免電動(dòng)汽車環(huán)保偽命題的發(fā)生。

5.結(jié)語

隨著產(chǎn)油區(qū)地緣政治博弈、戰(zhàn)爭(zhēng)陰影和恐怖襲擊因素導(dǎo)致的能源危機(jī)加深，電動(dòng)汽車必將取代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)型汽車。電動(dòng)汽車的發(fā)展在給電網(wǎng)企業(yè)帶來巨大電力和附加消費(fèi)市場(chǎng)的同時(shí)，也對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行和供電質(zhì)量造成影響，同時(shí)在節(jié)能環(huán)保方面的問題也值得引起深思。這一切都需要國(guó)家層面的設(shè)計(jì)和正確引導(dǎo)，讓電動(dòng)汽車上下游行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

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