新能源汽車和可再生能源融合商業化應用示范的上海實踐

劉惠萍 宋天琦 趙鳳超 李成蹊 徐文哲 姚雯

在碳達峰碳中和戰略背景下，“新能源汽車和可再生能源綜合應用”這一融合領域正受到越來越廣泛的關注。為促進我國新能源汽車與可再生能源產業融合發展和綜合應用，提升新能源汽車全生命周期的節能減排效益，減少交通運輸領域的溫室氣體排放量，本文重點關注已經工程化示范并具有可推廣復制性的領域技術和商業模式，基于全球環境基金（GEF）“中國新能源汽車和可再生能源綜合應用商業化推廣”與GEF上海示范項目辦公室項目合作過程中的相關案例情況，進行梳理分析。以期為深入了解新能源汽車和可再生能源綜合應用情況提供多元視角，并形成綠色能源與綠色交通跨界融合發展的參考資料。

一、研究背景

本文研究基礎主要基于由中國汽車工程學會負責具體實施，為期3年，于2018年8月啟動全球環境基金（GEF）“中國新能源汽車和可再生能源綜合應用商業化推廣”項目。該項目由GEF、聯合國工業發展組織（UNIDO）、工業和信息化部共同支持，旨在通過推動新能源汽車與可再生能源的融合應用，充分實現新能源汽車全生命周期的節能減排效益。主要內容包括：組織制定新能源汽車和可再生能源綜合應用的政策和標準法規；制度能力建設，提高國家和地方政府對電動汽車與可再生能源融合領域的認知度、知識儲備和管理能力；開展技術示范和驗證、研究商業化發展模式；開展信息傳播與交流，提升行業、消費者能力和認知度。由GEF6上海示范項目辦公室組織、上海市交通工程學會支持，上海國際汽車城（集團）有限公司具體負責在上海開展中國新能源汽車和可再生能源綜合應用商業化推廣項目，促進和擴大新能源汽車與可再生能源在我國的協調發展。

二、應用實踐

上海在新能源汽車推廣方面具有較好的基礎，且相關政策配套完善，區位優勢可更好放大示范效應，是全國示范項目亮點與領頭軍。相關案例中的技術和商業化示范驗證內容涵蓋了千輛級新能源汽車和可再生能源綜合示范應用、智能充電系統、可再生能源微電網、移動充電系統、退役電池梯次利用等豐富元素。以下將從技術和商業模式兩大方面進行梳理分析。

（一）技術應用

一是光儲充微電網應用了光儲充換、光儲充檢等新技術。光儲充換技術實現了充電站和換電站容量共享，充配電設備復用，提升配電設備利用效率。光儲檢技術實現了電池無需拆解，即充即檢，有效解決了市場上現有的電池檢測方程序復雜、檢測周期長的問題。

二是智能充電體系應用了有序充電、V2G等新技術。發揮動力電池儲能特性，實現儲存調度，探索利用電動汽車參與調峰等新型商業模式，促進了上海地區可再生能源與電動汽車的結合，提高了清潔能源的消納水平，讓更多的電動汽車用戶實現充新能源電、實惠電、愛心電。

三是能源管理中心應用了智慧能源管理平臺等新技術。平臺集運維管理和能源管理雙重管理，有效提高能源系統運行安全水平和效率，減少用能運營成本。同時，平臺創新性提出數據分布式彈性接入及邊緣計算技術，實現海量數據接入并高速高效處理。

（二）商業模式

對上海示范項目場景和商業模式進行梳理分析可以發現，每一個都有自身的特點，并兼具產業或場景的代表性，囊括鄉村振興、商務園區、產業園區、港口港區、軌交公交綜合服務站、主題公園、整縣（區）分布式光伏等主題（見表）。

表 GEFG6上海示范項目案例匯總表

一是基于電動汽車公共充電樁、電動汽車分時租賃、電動公交車租賃示范商業化推廣。截至2021年10月底，已接入全市的公共及專用充換電設施共計124134個，其中公共充電樁74839個、專用充電樁49325個，公共充電樁中有17114個直流充電設施、專用充電樁中有8022個直流充電設施。截至2021年11月，共計投放運營車輛8000臺，建設分時租賃網點250個、充電樁3593個，累計注冊會員超260萬人。截至2021年11月，基于新能源電動客車的定制巴士商業模式的探索，通過企業定制班車與會員定制專線的方式探索新能源電動客車商業化途徑，上海電動公交租賃車隊（驛動微鐵）車輛數達1084輛（其中，250輛電動大巴用于定制巴士業務），擁有64個充電場站，手機APP用戶超過17萬人，共計開通并在運行專線35條，合作園區超23個。

二是基于商務園區、辦公樓宇等場景的智能充電體系示范商業化推廣。聚焦商務園區、辦公樓宇等場景，開展智能充電體系建設，利用V2G技術，實現電動汽車充電微網與電網雙向互動，探索利用電動汽車參與調峰調頻等新型商業模式。充分消納清潔能源，使用戶在獲得清潔綠色電力供應基礎上，節省用戶用能費用。目前，智能充電體系示范已開展建設75個站點，約761個智能充電樁。

三是基于產業園區、校園等場景的光儲充微網示范商業化推廣。光儲充微網集光伏發電、儲能、充電樁等多項技術，既能為電動汽車供給綠色電能，又能實現電力削峰填谷等輔助服務功能，可有效提高系統運行效率。其可根據需要與公共電網靈活互動，亦可相對獨立運行，直接使用儲能電池給動力電池充電，提高能源轉換效率，同時緩解充電樁用電對電網的沖擊。未來隨著新能源汽車的普及，以及用戶對快充的體驗要求，城市的用電負荷會遠遠超過現有供電容量，而城市擴容難，已成為現實，未來電動汽車集中充電很有可能導致城市用電荒現象，分布式儲能不但可以解決城市擴容問題，還可以為商業綜合體及智能樓宇提供備用電源，避免在用電高峰時段出現臨時停電現象。光儲充一體化系統可以解決新能源汽車充電站配電容量不足的問題，光儲充在夜間電價低谷時儲能，在充電高峰期通過儲能和市電一起為充電站供電，既實現了削峰填谷，又節省了配電增容費用，增加新能源的消納，彌補了太陽能發電連續性不足的問題，是一種可持續發展的能源利用方式。目前，光儲充微電網示范已開展建設13個站點，覆蓋了大型工廠、辦公樓宇、商務園區、高校、公園、農村、產業園區等場景。

四是基于美麗鄉村的新能源汽車和可再生能源綜合應用商業化推廣。聚焦雙碳目標下的鄉村振興場景，利用農村地區屋頂晶硅光伏、薄膜光伏、風力發電等可再生能源發電豐富的優勢，結合電動汽車退役電池儲能利用，提供多能互補，形成局部微網，為新能源汽車提供多種能源供應方式，合理利用儲能電池和退役汽車動力電池建設儲能模組，儲存光電、風電，為農村地區的充電基礎設施建設提供多元化的新能源綠電來源。項目以崇明三星鎮新安村為試點，目前已成功復制推廣。

五是基于園區等綜合能源服務場景的智慧能源管理運營服務示范商業化推廣。通過智慧能源云平臺開展綜合能源系統管理，為園區內用能客戶提供安全高效的運維服務的同時，結合光伏、儲能、新能源車充電等能源場景提供各類能源綜合運營管理服務，打通了源、網、荷、儲的數據通道，同時通過運營中心打通能源調度通道，將光伏發電、儲能等源頭能源高效高價值的使用，充分發揮新能源的節能減排社會價值，同時通過區域調控，降低高峰需量，削峰填谷降低電力使用成本，為能源用戶帶來可觀的經濟價值。目前，僅上海就有3700多個各類型產業園區，通過安全、節能、提效等服務實現各類收益的盈利方式，得到了客戶的認可，借助地方政府節能辦和地方綜合能源服務企業在各地實現商業模式的復制和業務的推廣，市場前景可期。

六是基于園區、企業的新能源客車的規模化示范商業化推廣。其一，企業定制班車。通過前端調研，了解園區、企業所需，對園區共享，企業員工的上下班路線進行合理性優化，實現車輛高效運轉和成本降低。項目通過APP等信息化手段，實時查詢每條線路的運行信息，公司也可以按需適時動態調整車輛大小和線路站點時間，實現園區、企業通勤定制班車智能化運營和平臺化管理。其二，會員定制專線，公司前期通過對常行駛區域的調研，了解大部分職工對交通出行的需求，根據運行情況進行彈性調整，對線路發車時間、停靠站點做出動態優化，定制固定點對點專線。乘坐人員可通過手機APP選擇所要乘坐的線路，實現“點菜式”動態發車、精準服務。

三、展望

截至2021年10月，納入上海新能源汽車和可再生能源平臺的項目，可再生能源發電量累計26.75億千瓦時，峰谷差存儲電量1500余萬千瓦時，減少二氧化碳排放量約14萬噸。基于可再生能源電力的電動汽車，有效減少了化石燃料供電產生的污染物排放量，使新能源汽車高綠度、高綠值的協調發展路徑得到進一步印證。

展望未來，“0138”技術手段和商業化路徑必將是未來發展的重點借鑒方向。以“0”碳為時代使命，促進新能源汽車與可再生能源融合發展；區域內項目匯聚“1”個中心平臺，充分發揮大數據資源功效和整合調度功能；智能充電、光儲充微電網、V2G充放電“3”類技術齊頭并進；結合城市更新、鄉村振興，服務于校園校區、商務園區、產業園區、港口港區（結合岸電）交通樞紐、軌交公交綜合服務站、自由貿易區（保稅區）、整縣（區）分布式光伏推進項目、美麗鄉村等“8”大類場景。